comsol模拟--用云图快速润色你的作品-上

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在做反应器设计时，很多同学愁于matlab/polymath编程困难，特别是偏微分方程组该如何去解，而comsol内置了三传一反方程和这些方程的耦合算法，无需同学们去思考如何编程，就可以很方便地设计出一个热质耦合反应器，画出实用又好看的云图、流线图，吸引评委老师们的眼球！另外这还是一款中文软件，对不适应英文的小伙伴来说简直不要太友好，在实际操作中，你只需要建立好2D/3D的反应器几何结构，选择好你要考虑的流动、传热、传质方程并输入这些方程里的各个参数即可。本文就教大家如何快速地上手这款软件，来润(bao)色(zhuang)大家的比赛作品。

我们先来看一个化工设计大赛作品中利用comsol的具体案例：2016年金奖作品四川大学远航团队在设计丙烯环氧化反应器时分别设计了不同尺寸的列管式固定床反应器和板式反应器，并通过comsol模拟得出了板式液固相催化反应装置增大了腔内传热系数，强化了传热，因此大大降低了热点温度，降低了设备运行阻力并提高了装置的生产能力的结论。以下的云图可以说是非常吸引评委老师的目光了，在展示作品时候可以为其增色不少！

COMSOL的简单介绍

ComsolMultiphysics是一款著名的多物理场仿真软件，最初是Matlab的有限元工具箱Femlab，它可以采用有限元方法求解特定形式的偏微分方程，因此它可以求解化工中的流动过程问题（层流、湍流、多相流），传热过程问题（传导、对流、辐射）以及化学反应工程问题（均相、非均相、表面反应等）。当然既然我们今天讲速成，就先不过多涉及太多原理，我们直接来讲应该如何快速上手这个软件，绘制出我们想要的niubilable的图来，以及用它自带的一些模型来迅速提升我们作品的档次！

Comsol这款软件为我们提供了大量的案例库，以及这些案例的详细操作步骤，这是我们可以快速基于此修改速成的关键！我们可以根据自己所做的体系，去找对应的相似案例，搞明白对应案例以后，在案例的基础上进行修改，就可以计算我们所想要体系的模型。我们先来看看案例库在哪里找，点击左上角的[文件]→下拉菜单中点[案例库]，找到对应案例，点击“打开”即可打开源文件，而点击“打开PDF文档”即可打开案例的说明文件，案例说明文件里面会介绍该案例的简介，模型说明，结果，以及操作说明。我们看到comsol提供了电池、CFD、传热、釜式反应器、管式反应器等等诸多的案例，供大家来参考使用。

比方说有管式反应器的建模，我们可以据此对我们的反应器进行计算与设计：

还有对控制方案的模拟案例，我们可以来研究控制方案的合理性：

有管式反应器当然也少不了我们的釜式反应器：

当然在实际的化工生产中，我们肯定常会有催化剂，即涉及气固两相，根据下面的的例子我们便可以研究固定床反应器的多尺度问题，听上去是不是作品的档次马上就提升上去了呢？

当然我们还可以模拟流化床反应器，膜反应器，板式反应器，电化学反应器等一些特殊的反应器。

通过以上案例我们大致了解了Comsol可以模拟哪些化工过程/设备，那么下一篇推送小编会结合官方的案例，带你一起来看一看在comsol中，从建模到模拟计算，以及最后的后处理过程是怎样进行的。那我们下一节见！

本期编辑：邵青楠

本期排版：伍青林

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