למדו איך לפתור בקלות תופעות מעבר חום בעזרת תוכנת סימולציות מולטיפיזיקליות מתקדמת
הבקרה אחר מעבר חום מרכיב אל סביבתו היא קריטית לתפעולם של תהליכים תעשייתיים רבים. לדוגמא, קירור רכיבים אלקטרוניים נדרש על מנת לשמר תפעול בטוח ולהרחיב את זמן החיים של הפעולה, בזמן שפעמים רבות נדרש למנוע את עליית הטמפרטורה בחומרים בכדי לפתח תכונות של מיקרו-מבנים שמספקים מאפיינים קבועים.
בעיית מעבר החום יכולה להיות מנותחת ע”י שימוש ב- ®COMSOL Multiphysics והתייחסות שלה לתנאים עם או בלי טרנספורמציה הדרגתית. כאשר לא מתבצעת טרנספורמציה הדרגתית בכלי נוזל הקירור, היקף בזבוז החום הוא פונקציה של הובלה וזרימת חום אל נוזל הזרימה. תנאי הזרימה וגיאומטריית הרכיב עשויים להביא להתרוממות של מערבולת זרימה אשר משפיעה על פיזור חום על פני השטח.
אנליזת מעבר חום תחת תנאים כאשר מתרחשת טרנספורמציה הדרגתית בנוזל הקירור היא מורכבת יותר וחייבים להתחשב בטווח האפקטים הקרובים לקיר אשר עולים מסוגים שונים של הרתחות. תהליכי הרתיחה הקרובים לקיר אשר משפיעים מאוד על מעבר חום מהצד אל האמצע פועלים בקנה מידה שהוא בהרבה יותר קטן מגודלו של הרכיב.
אנליזת מעבר חום תחת תנאים כאשר מתרחשת טרנספורמציה הדרגתית בנוזל הקירור היא מורכבת יותר וחייבים להתחשב בטווח האפקטים הקרובים לקיר אשר עולים מסוגים שונים של הרתחות. תהליכי הרתיחה הקרובים לקיר אשר משפיעים מאוד על מעבר חום מהצד אל האמצע פועלים בקנה מידה שהוא בהרבה יותר קטן מגודלו של הרכיב.
על מנת להתאים את קני המידה השונים הללו, הפיזיקות התלת מימדיות המורכבות שליד הקיר מנותחות ב- ®COMSOL Multiphysics תוך שימוש בסט של משוואות אשר נפתרות רק על קירות הרכיב. תחת תנאים אלו, אנליזה נומרית מדויקת של מעבר החום יכולה להתקבל עבור שיעורי מעבר החום השונים בתוך השלב של הנוזל או הגז והאפקט של תצורת הגז בהתנהגות הזרימה.
בפועל, כבישה במהלך טיפול בחום כוללת זרימת נוזל כפויה וכמו כן זרימת נוזל שמוצגת ע”י הטרנספורמציה ההדרגתית מנוזל לגז. כדי לספק אנליזה שלמה של תבנית הזרימה בתוך מיכל כבישה ותוצאות תפוצת החום בדגימה, האפקט של שני רכיבי נוזל הזרימה חייב להיות משולב.
תופעות פיזיקליות רבות, שונות ומגוונות, בנושא של מעבר חום מנותחות בצורה מדויקת ותואמת את המציאות בתוכנת ®COMSOL Multiphysics בעזרת סימולציות נומריות וכלים מולטיפיזיקליים מתקדמים. כך חוסכות חברות רבות ברחבי העולם משאבים אדירים של זמן וכסף, ומקבלות תוצאות בצורה וירטואלית, ללא הצורך בייצור אבי טיפוס רבים.
בפועל, כבישה במהלך טיפול בחום כוללת זרימת נוזל כפויה וכמו כן זרימת נוזל שמוצגת ע”י הטרנספורמציה ההדרגתית מנוזל לגז. כדי לספק אנליזה שלמה של תבנית הזרימה בתוך מיכל כבישה ותוצאות תפוצת החום בדגימה, האפקט של שני רכיבי נוזל הזרימה חייב להיות משולב.
תופעות פיזיקליות רבות, שונות ומגוונות, בנושא של מעבר חום מנותחות בצורה מדויקת ותואמת את המציאות בתוכנת ®COMSOL Multiphysics בעזרת סימולציות נומריות וכלים מולטיפיזיקליים מתקדמים. כך חוסכות חברות רבות ברחבי העולם משאבים אדירים של זמן וכסף, ומקבלות תוצאות בצורה וירטואלית, ללא הצורך בייצור אבי טיפוס רבים.