COMSOL Multiphysics® 5.6 Release Highlights


Chemical Reaction Engineering Module Updates


Chemical Reaction Engineering 모듈 사용자들을 위해서 반응 시스템 모델링을 위한 새로운 기능을 제공합니다. 자동 양론계수 추정, 내장된 열역학 시스템, 그리고 농축 종의 전달에 대한 반응 펠렛입니다. 이 새로운 기능들은 모듈의 Application Library에서 새로운 예제로 나와 있어서, 사용자의 모델 시작점으로 사용할 수 있습니다. 아래에서 Chemical Reaction Engineering 기능을 알아보시길 바랍니다.

Automatic Reaction Balancing


많은 반응물과 생성물을 포함하는 화학식에서 오타 및 에러는 모델을 정의할 때에 발견하기 어려울 수 있습니다. Chemical Reaction Engineering 모듈에서 반응의 양론적인 수지를 구성하기 위해 화학 원소를 파악할 수 있습니다. 원자 균형은 화학식에서 변환된 화학 원소를 보존되도록 합니다. Balance 버튼을 클릭하면 모든 요소를 유지하기 위해서 자동적으로 양론 계수를 계산합니다. 추가적으로, 원자 요소의 분석은 화학종(화합물)의 몰질량을 자동적으로 계산해주기도 합니다. .

Balance 버튼을 클릭하기 전 화면

Balance 버튼을 클릭하기 전 화면


Balance 버튼을 클릭한 후 화학식.

Balance 버튼을 클릭한 후 화학식.


Predefined Thermodynamic Systems


건조 공기(Dry air), 습한 공기(moist air), 그리고 물-수증기(water-steam)는 물 또는 공기가 있는 화학 반응과 대기 제어 모델링에 대해서 내장 열역학 시스템으로 사용할 수 있습니다. CFD, 열전달, 그리고 음향 분야 모델링에 있어서 이러한 열역학 시스템은 Materials 항목에서 물성으로 생성할 수 있습니다. 공기의 다른 형태(건조, 습함, 수증기)는 다음 화학종을 자동적으로 정의합니다. 질소, 산소, 물, 아르곤, 이산화탄소, 네온, 그리고 헬륨입니다.

건조 공기, 습한 공기, 그리고 물-수증기에 대해 3가지 내장 시스템

건조 공기, 습한 공기, 그리고 물-수증기에 대해 3가지 내장 시스템


Reacting Pellets for Concentrated Solutions


새로운 Reactive Pellet Bed 기능은 이중 공극 구조에 대한 고정층 반응기에서 물질전달과 반응을 모델링하기 위한 형식을 제공합니다. 예를 들어 사용자는 촉매 자체가 다공성인 구형 촉매로 구성된 고정층 반응기를 모델링 할 수 있습니다. 촉매 내부에 미세공극과 촉매간의 거대공극이 있는 시스템을 산출합니다. 거대공극 및 미세공극에서 농축된 화학종의 전달현상 및 반응은 다른 좌표 시스템과 다른 스케일에서 모델링 되지만 모두 연동되어 있습니다

미세 크기의 축 좌표계 r은 x, y, z에 대해 정의되어 있는 3차원 큰 크기의 시스템의 모든 점에서 정의되어 있습니다. 미세 크기에서 전달현상과 반응식은 큰 크기에서 전달현상과 연동하고 해석합니다.

미세 크기의 축 좌표계 r은 x, y, z에 대해 정의되어 있는 3차원 큰 크기의 시스템의 모든 점에서 정의되어 있습니다. 미세 크기에서 전달현상과 반응식은 큰 크기에서 전달현상과 연동하고 해석합니다.


Reactive Pellet Bed 기능은 고정층 반응기에서 반응 촉매를 정의하기 위해 일부 사전 정의된 설정을 제공합니다. Settings 화면에서 사용자는 촉매 모양, 촉매 크기 분포, 반경, 공극률, 그리고 온도를 정의할 수 있습니다.

Reactive Pellet Bed 기능은 고정층 반응기에서 반응 촉매를 정의하기 위해 일부 사전 정의된 설정을 제공합니다. Settings 화면에서 사용자는 촉매 모양, 촉매 크기 분포, 반경, 공극률, 그리고 온도를 정의할 수 있습니다.


New Porous Medium Feature


고체, 유체, 그리고 부동 유체와 같이 서로 다른 상을 정의하기 위해 새로운 다공성 매질 기능이 제공됩니다. Heat Transfer in Porous Media 인터페이스에서 Porous Medium 기능은 Fluid, Porous Matrix, 그리고 필요에 따라 Immobile Fluids와 같은 각각의 상을 위한 세부기능을 지닌 물질 구조를 다루기 위해 사용됩니다. 새로운 작업환경은 더욱 더 명확성을 높이고, 사용자 경험을 개선합니다. 또한 다공성 매질에서 다중물리 커플링을 더욱 자연스러운 방식으로 할 수 있도록 도와줍니다. Moisture Transport 인터페이스와 Porous Media Flow 인터페이스를 함께 사용하면 다공성 매질의 열전달이 개선되어 다공성 매질에서 비등온 유동과 잠열저장을 모델링할 수 있습니다.

다음 모델에서 새로운 설정을 확인할 수 있습니다:

  • heat_pipe
  • frozen_inclusion
  • evaporation_porous_media_large_rate
  • porous_microchannel_heat_sink
  • convection_porous_medium
  • carbon_deposition
  • monolith_3d
  • steam_reformer


Heat Transfer in Porous Media 인터페이스의 Porous Medium 기능과 연결해서 유체, 고체, 그리고 부동유체를 포함한 다공성 물질을 설정합니다. 설정창에서 보여주고 있는 것은 다공성 매질에서 서로 다른 상으로부터 유효 열전도도를 정의하는 모델 선택 과정입니다.

Heat Transfer in Porous Media 인터페이스의 Porous Medium 기능과 연결해서 유체, 고체, 그리고 부동유체를 포함한 다공성 물질을 설정합니다. 설정창에서 보여주고 있는 것은 다공성 매질에서 서로 다른 상으로부터 유효 열전도도를 정의하는 모델 선택 과정입니다.


Revamped Porous Media Features for Transport of Diluted Species


새로운 Porous Medium 노드를 사용하기 위해 Transport of Diluted Species in Porous Media 인터페이스가 개선되었습니다. Porous Medium과 Unsaturated Porous Medium 도메인 노드가 새롭게 제공됩니다. 다공성 매질에서 다중 상(multiple phases)에 해당하는 물성값을 부여하기 위해 새로운 Porous Medium 노드를 사용할 수 있습니다. 그 새로운 Porous Medium는 액체, 기체, 그리고 다공성 매트릭스의 특성을 정의하기 위한 목적으로 사용됩니다. Ceramic Water Filter with Activated Carbon Core 튜토리얼 모델에서 이 기능을 확인할 수 있습니다.

세라믹 워터 필터 캔들에서 오염물질의 농도.

세라믹 워터 필터 캔들에서 오염물질의 농도.


Automatic Detection of Ideal Gas Material in Heat Transfer in Fluids


다양한 열전달 인터페이스에서 이용할 수 있는 Fluid 기능은 계산 효율성을 개선하기 위해 이상기체 가정에 대한 장점을 업데이트 하였습니다. Fluid type 항목 중에 새로운 From material 옵션은 각 도메인 영역에 적용된 물성이 이상기체인지 아닌지 자동적으로 찾으며, 각 경우에 대해 관련된 물성을 사용합니다. 예를 들어 압축성 비등온 유체에서 압력 작용 계산을 할 때에 계산 속도가 빨라집니다. COMSOL Multiphysics® 와 Material Library 에서 기체를 이용할 수 있기 때문에 많은 압축성 비등온 유체를 해석하는 모델이 개선사항으로부터 이득을 볼 것으로 예상됩니다.

LED 전구에서 온도 분포(면 도식화) 그리고 속도 (화살표 그리고 유선). 이상 기체 방정식을 자동적으로 사용함으로 인해 계산시간이 10% 정도 짧아졌습니다.

LED 전구에서 온도 분포(면 도식화) 그리고 속도 (화살표 그리고 유선). 이상 기체 방정식을 자동적으로 사용함으로 인해 계산시간이 10% 정도 짧아졌습니다.


New Tutorial Models


Chemical Reaction Engineering 모듈에서 새로운 예제를 제공합니다.



Beer Fermentation Reactor

맥주 발효 반응기 모델. 이 모델은 10가지 다른 화학종과 열전달, 그리고 유동현상을 고려합니다.

맥주 발효 반응기 모델. 이 모델은 10가지 다른 화학종과 열전달, 그리고 유동현상을 고려합니다.

Heat Pipe

열 파이프 모델. 이 모델은 상변태, 열전달, 유동을 고려합니다.

열 파이프 모델. 이 모델은 상변태, 열전달, 유동을 고려합니다.

Phase Envelope

비이상 클로로포롬/메탄올 혼합물에 대한 상평형 그래프. 먼저 혼합물의 공비를 강조하는 온도-조성 다이어그램이 구성됩니다. 추가적으로, 엔탈피-조성 다이어그램이 생성됩니다.

비이상 클로로포롬/메탄올 혼합물에 대한 상평형 그래프. 먼저 혼합물의 공비를 강조하는 온도-조성 다이어그램이 구성됩니다. 추가적으로, 엔탈피-조성 다이어그램이 생성됩니다.