Webinar: Modelado de trazado de partículas

INTRODUCCIÓN

Las simulaciones de trazado de partículas permiten calcular sus trayectorias cuando se encuentran inmersas en el seno de un campo de flujo fluido o en un campo electromagnético, y pueden incluir diferentes tipos de interacciones: partícula - partícula, campo fluido - partícula, y campo electromagnético - partícula, típicamente. Este tipo de simulaciones encuentran aplicación en una gran diversidad de áreas: Espectrometría de Masas, Física de Haces de Partículas, Movimiento Browniano, Óptica de iones, Espectrometría de Movilidad Iónica, Visualización de Flujo Fluido, Sprays, Dinámica de Aerosoles, Mezcladores, Emisiones Secundarias de Partículas, Separación y Filtración, Acustoforesis, Mecánica Clásica, etc.

OBJETIVO

En este webinar veremos cómo con COMSOL Multiphysics y su módulo de trazado de partículas, el trazado de partículas se combina eficientemente con el cálculo específico de los propios campos que impulsan el movimiento de las partículas. Estas partículas pueden considerarse con masa finita o en la aproximación de masa despreciable, y su movimiento se describe por cualquiera de las formulaciones existentes de la mecánica clásica (Newton, Lagrange, Hamilton). Las condiciones de contorno son muy variadas e incorporan, por ejemplo, la congelación de las partículas, adherencia, rebote, desaparición, o reflexión de forma difusa en las paredes de la geometría. Las partículas pueden pegarse a la pared de acuerdo con una expresión arbitraria o a una probabilidad establecida.

En COMSOL Multiphysics también es posible especificar condiciones de pared generales definidas por el usuario en donde la velocidad de las partículas tras la colisión aparece especificada como una función arbitraria de las velocidades de las partículas antes de la colisión y del vector normal a la pared. Como funcionalidad adicional, cuando una partícula entrante golpea una pared puede considerarse la liberación de partículas secundarias, cuyo número y función de distribución de velocidades son funciones de la velocidad de la partícula primaria y de la geometría de la pared. Existe la posibilidad de añadir variables dependientes adicionales al modelo que permitan calcular magnitudes como la masa de las partículas, la temperatura del sistema de partículas o los grados de libertad de rotación de las partículas.

Las partículas intervinientes en el modelo pueden ser liberadas mediante diferentes procedimientos: en los contornos y en los dominios de forma uniforme, de acuerdo con la malla subyacente, definidas por una rejilla o siguiendo una expresión arbitraria. La interacción de las partículas con los campos se describe mediante una amplia gama de fuerzas predefinidas disponible, al mismo tiempo que se pueden añadir fuerzas definidas por el usuario. Es posible modelar conjuntamente la interacción bi-direccional entre las partículas y los campos (interacción partícula-campo), y la interacción de las partículas entre sí (interacción partícula-partícula).

PONENTE

Emilio Ruiz Reina. Universidad de Málaga (UMA).

Emilio Ruiz Reina es Doctor en Ciencias Físicas por la Universidad de Granada y Profesor Titular de Universidad en el Departamento de Física Aplicada II de la Universidad de Málaga, donde imparte docencia en diferentes Escuelas de Ingeniería. En el campo de la nanotecnología, investiga sobre las propiedades electrocinéticas y reológicas de suspensiones concentradas de nanopartículas y en la obtención de energía limpia alternativa mediante células de intercambio de salinidad en las desembocaduras fluviales. También trabaja actualmente en una nueva caracterización térmica mejorada para módulos de energía solar fotovoltaica bajo diferentes condiciones meteorológicas y ambientales.
Dentro de sus tareas habituales de investigación utiliza ampliamente COMSOL Multiphysics para realizar diferentes tipos de simulaciones numéricas.

REQUISITOS Y CONFIGURACIÓN

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