comsol微流控仿真与网格疏密有关系吗

我在使用comsol相场法进行聚焦流液滴生成的仿真,但是随着网格的加密,结果会有明显的差异是为什么。就是随着网格的加密会多出液滴,而且相同边界条件下,相同流体属性与接触角的情况下,仿真结果与fluent不一样是为什么。

使用不同的数值方法和网格加密程度可能会导致仿真结果的差异。以下是可能导致差异的一些原因:

  1. 数值方法:COMSOL和Fluent使用不同的数值方法来求解流体流动问题。这些方法在数值精度和稳定性方面可能会有差异,从而导致结果的差异。

  2. 网格质量:网格质量对于仿真结果的准确性至关重要。不同的网格划分方法和加密程度可能会导致不同的网格质量,从而影响结果的准确性。

  3. 边界条件:即使边界条件被设置为相同,不同的数值方法可能会对边界条件的处理方式有所不同,导致结果的差异。

  4. 模型假设:COMSOL和Fluent可能对流体流动问题采用不同的模型假设和方程组,这也可能导致结果的差异。

  5. 数值收敛性:仿真结果的准确性取决于数值解的收敛性。如果模型设置不合理或数值方法不够精确,结果可能无法收敛到准确的解。

为了解决这些问题,可以尝试以下方法:

  1. 网格独立性分析:对于不同的网格加密程度,进行网格独立性分析,即检查结果是否随着网格加密而趋于稳定。如果结果在不同网格加密程度下变化较大,则可能需要进一步优化网格划分方法。

  2. 参数比较:对于相同的边界条件、流体属性和接触角,通过比较COMSOL和Fluent的参数设置,确保两者的模型设置一致。

  3. 数值方法选择:尝试使用不同的数值方法来求解问题,比较结果的差异。可以尝试使用更高阶的数值方法或调整数值方法的参数,以提高结果的准确性。

  4. 模型验证:对于已知的实验结果或理论结果,验证仿真模型的准确性。如果仿真结果与实验或理论结果不一致,可能需要重新评估模型假设和方程组。

  5. 收敛性分析:检查仿真结果的数值解是否收敛到准确解。可以尝试减小时间步长、增加迭代次数或调整其他数值参数,以提高收敛性。

请注意,仿真结果的差异可能是由于以上原因中的一个或多个因素造成的,因此需要综合考虑并细致分析每个因素的影响。

  • 你看下这篇博客吧, 应该有用👉 :COMSOL案例学习(1):顶盖驱动方腔流
  • 除此之外, 这篇博客: COMSOL有限元仿真深度指南:为结构件添加预应变中的 2.1 外部应变子节点的内涵 部分也许能够解决你的问题, 你可以仔细阅读以下内容或跳转源博客中阅读:
  • 外部应变子节点”允许用户在进行结构力学分析时,对“线弹性材料”、“非线弹性材料”和“超弹性材料”这三类材料模型中添加多种形式的非弹性应变贡献,乃至于编制外部代码函数来实现COMSOL用户的特殊需求。
    这一子节点可以输入的应变类型共有五种:外部材料应变张量变形梯度逆变形梯度,及伸长率

    • 外部材料选项不适用于“多层壳物理场接口”。如果使用这一选项,COMSOL将会调用外部代码来实现附加非弹性应变贡献的计算。
    • 应变张量选项可以用于描述“线弹性材料”与“非线弹性材料”两类材料,而不可用于“超弹性材料”。如果使用应变张量选项定义“外部应变子节点”,我们就需要输入非弹性应变贡献量εextε_{ext}εext。进一步的,从应变张量的设置菜单中,用户可以选择用户定义,或者任意其余物理场接口申明的应变张量。如果选择了用户定义,则需要在对称应变张量上三角部分的数值或表达式。
    • 变形梯度逆变形梯度以及伸长率选项则和应变张量选项类似。这些选项都指代了明确的物理含义,只要用户明确了结构件预应变的具体表达形式,选择对应的选项来描述对应的预应变即可。至于伸长率、变形梯度这些结构力学概念,我们则在博客博客《COMSOL有限元仿真深度指南:超弹性模型有限元分析入门》做了相关介绍。