COMSOL Liquid & Gas Properties Module 6.2
DESCRIPCIÓN
Software para modelar las propiedades de mezclas de gases, mezclas de líquidos, y mezclas de gases y líquidos.
Cuando se configuran y corren simulaciones de fluidos, CFD, transferencia de calor y acústica, modelar correctamente las propiedades de los materiales es crucial. Con el módulo Liquid & Gas Properties Module se puede calcular fácilmente y con precisión la densidad, viscosidad, conductividad térmica, capacidad calorífica, y otras propiedades como función de la composición, la presión y la temperatura.
SECTORES
Propiedades para simulaciones CFD
La densidad y viscosidad de los fluidos puede depender de la composición, presión y/o temperatura. Obtener valores precisos de esas propiedades es relevante, y puede afectar al diseño de dispositivos y procesos. Este módulo proporciona herramientas para calcular la densidad y viscosidad de mezclas de gases de composición arbitraria. Además, el módulo contiene modelos de propiedades para soluciones líquidas, por ejemplo para soluciones acuosas y soluciones con solventes orgánicos. Para sistemas de flujo bifásico, el módulo dispone de modelos para calcular la composición de equilibrio de las fases de vapor y líquido en función de la presión y la temperatura.
Propiedades para simulaciones de transferencia de calor
La simulación de transferencia de calor en fluidos requiere propiedades como la conductividad térmica y la capacidad calorífica, además de la densidad y viscosidad. Como ejemplo, al diseñar sistemas de control de clima y ventilación, las propiedades del aire dependen de la humedad relativa, la presión y la temperatura, y estas dependencias pueden ser importantes para la precisión de esos estudios y modelados. Esto también es válido para refrigerantes, así como para gases y fluidos utilizados en procesos en diferentes industrias. Liquid & Gas Properties Module incluye modelos para el cálculo de la conductividad térmica y la capacidad calorífica en función de la presión y la temperatura. Estas propiedades pueden calcularse para mezclas de gases y mezclas líquidas de composición arbitraria, y utilizados para modelos y simulación de transferencia de calor de precisión.
Propiedades para simulaciones acústicas
Las ondas acústicas de presión se propagan en fluidos, a menudo agua o aire, y dependen de la presión, temperatura, viscosidad, capacidad calorífica y conductividad térmica. En el aire, la humedad relativa afecta a estas propiedades. La precisión de estass propiedades y por tanto la precisión de los resultados de simulaciones acústicas de presión, dependen de las variables antes mencionadas, que pueden ser calculadas con el Liquid & Gas Properties Module.
CARACTERÍSTICAS
Propiedades termodinámicas
Liquid & Gas Properties Module inclye modelos y parámetros para calcular las siguientes propiedades:
- Calor de reacción
- Capacidad calorífica
- Viscosidad
- Densidad
- Conductividad térmica
- Difusividades binarias
- Actividad y fugacidad
Estas propiedades pueden ser calculadas para mezclas de líquidos y mezclas de gases. Además pueden realizarse cálculos de equilibrio para sistemas gas-líquido, llamados cálculos flash; sistemas gas-líquido-líquido; y sistemas líquido-líquido.
Modelos termodinámicos y modelos de propiedades
Para calcular las propiedades anteriores, el módulo utiliza varios modelos termodinámicos diferentes. La variedad de modelos disponibles refleja el hecho que no existe un modelo termodinámico para describir todos los gases y líquidos. La elección del modelo depende del tipo de mezcla y las condiciones.
Los siguientes modelos termodinámicos están disponibles para líquidos y gases:
- Gas ideal
- Peng–Robinson
- Peng–Robinson (Twu)
- Soave–Redlich–Kwong
- Soave–Redlich–Kwong (Graboski–Daubert)
Para mezclas de líquidos, se dispone de los siguientes modelos termodinámicos:
- Chao–Seader (Grayson–Streed)
- Wilson
- NRTL
- UNIFAC VLE
- UNIQUAC
- Solución regular
- Solución regular extendida
- Solución ideal
Además de los modelos termodinámicos, se puede especificar el model para las propiedades individualmente.
VERSIONES
6.1
NOVEDADES
La versión 6.1 proporciona evaluaciones de propiedades más rápidas, una manera más fácil de buscar y agregar especies a un sistema y un nuevo modelo tutorial.
Rendimiento mejorado de las evaluaciones de propiedades
El rendimiento mejorado de las evaluaciones de propiedades se nota en todos los cálculos de propiedades, como la densidad y la viscosidad, así como en las propiedades termodinámicas, como la capacidad calorífica y la presión de vapor. Los modelos en los que una parte importante del tiempo de solución se dedica a realizar evaluaciones de propiedades ahora se pueden resolver en hasta un 30% menos de tiempo. El nuevo modelo "CO2 Storage in a Geologic Formation" muestra esta mejora.
Funcionalidad mejorada para añadir especies a un sistema
Se ha ampliado y mejorado la funcionalidad para buscar especies en la base de datos y añadirlas a un modelo. Las especies filtradas de una búsqueda ahora se pueden agregar de una vez usando la tecla Enter. Además, ya no es necesario restablecer el resultado del filtro cuando se ha añadido una especie.
Nuevo modelo tutorial
CO2 Storage in a Geologic Formation
Una simulación de almacenamiento de CO2 en una formación geológica. La visualización muestra la saturación de CO2 al final de la simulación (después de 50 años) en toda la formación (izquierda) y en la parte superior de la formación (derecha).
6
NOVEDADES
Nuevo método para calcular la viscosidad: el modelo de viscosidad de Davidson
Para los usuarios de las propiedades de este módulo, COMSOL Multiphysics® versión 6.0 trae un nuevo modelo Davidson para el cálculo de la viscosidad en mezclas de varios componentes sobre la base de las contribuciones de los distintos componentes al impulso de un gas en el sistema. Los únicos datos requeridos para calcular la viscosidad en el modelo de Davidson son los pesos moleculares y las viscosidades de los componentes puros a la temperatura y presión dadas. El modelo de Davidson es computacionalmente eficiente y es tan preciso como los mejores modelos disponibles para estimar la viscosidad de mezclas binarias de gases.
Isosuperficies mostrando la conversión de NO en un reactor monolítico.
COMSOL Multiphysics 6.2