温度对不同孔形液晶光子晶体光纤的传输特性研究

提出一种可填充E7型液晶的不同孔形光子晶体光纤。基于现有Comsol Muhiphysics软件对不同温度时的光子晶体光纤在同一波长传输特性的影响,从而实现温度变化对填充液晶的不同孔形光子晶体光纤的模场特性规律,得出基膜有效折射率、数值孔径随温度变化快的圆形空气孔是表现光子晶体光纤传输特性的最佳孔形。分析波导色散随入射波长变化的影响,为更好地调制光子晶体光纤器件提供理论依据。

基于COMSOL Multiphysics的目标磁特性仿真分析

针对潜艇等薄壳类磁性目标的磁场仿真问题,提出基于COMSOL Multiphysics有限元软件的多模型磁场仿真方法。首先对比分析空心球体模型磁场的理论计算值和仿真值,相对误差优于1%,验证采用该仿真方法解决薄壳物体磁场的准确性。然后将潜艇等效为空心圆柱体模型,通过COMSOL软件仿真得到其磁场的大小和分布,其中400m处磁场为n T级,在目前磁传感器的探测精度以内。最后在同一坐标系下建立探测飞行模型,包括潜艇和飞机几何体。采用离散取点的仿真方法实现多目标模型磁场的仿真,仿真结果与单潜艇模型下基本一致,相似度达到95%,对磁目标探测仿真具有一定的借鉴意义。

热采井套管热固耦合作用数值模拟分析

套管损坏是热采工艺中出现的主要问题之一,其主要影响因素是热力耦合作用。应用多物理场耦合数值模拟软件COMSOL Multiphysics对热采井套管的热固耦合问题进行了数值模拟,通过应力和温度的耦合计算,得到套管受力变形情况并分析结果。

基于COMSOL软件的岩心窜流系数研究

对裂缝-孔隙型双重介质油藏的窜流系数研究主要集中在试井方面,岩心的窜流系数研究较少。本文通过国内外相关文献调研得到了岩心的窜流系数计算方法。基于岩心窜流系数计算相关理论,采用Comsol Multiphysics多物理场耦合模拟软件建立岩心窜流模型,从岩心窜流模型中得到计算岩心窜流系数所需要的参数,对岩心的窜流系数进行定量分析。根据文献调研得到另一种窜流系数的计算方法进行简单的验证。结果表明:计算出的岩心窜流系数数量级为10-1较为合理,对裂缝-孔隙型双重介质油藏数值模拟有一定的指导作用。

电位观测系统中近场效应的影响

利用CMOSOL Multiphysics软件,正演分析了3层模型近场效应下二极装置电位分布特征.采用电位AM二极观测系统,设计不同的RAM供电电极距,RBN无穷远电极距,利用WDJD-4型激电仪进行野外现场试验.数值模拟表明供电电极距对2个异性点电源场影响较大,但在一定的无穷远极距范围内畸变可以矫正.现场电测深试验表明,小供电电极距RAM情况下,二极测深曲线不能正确反映电介质的电性分布.电位观测系统的无穷远极距RBN使得测深曲线偏离了正常测深曲线,甚至产生了歧义的负电阻率拐点.通过传统电场理论分析,利用不同观测装置下的视电阻率计算公式推导了二极装置非无穷远条件下的校正公式.测深数据校正误差表明,在无穷远极距满足1.5RAO≤RBO≤5RAO(RAO为供电电极A距中点O的距离,RBO为供电电极B距中点O的距离)的情况下,校正误差小于5%,可利用的无穷远电极极距提高3倍,并成功应用于井下工作面实际探测中.

激光热疗治疗小鼠肿瘤组织的温度仿真模型

目前应用激光热疗治疗肿瘤的研究比较多,但是激光联合光敏剂治疗肿瘤过程中肿瘤组织的三维温度分布的研究比较少。为了分析激光热疗过程中肿瘤及周围组织的三维温度分布情况,本实验首先运用红外热像仪监测激光联合吲哚菁绿治疗荷乳腺瘤小鼠过程中肿瘤表面的温度变化;其次,运用蒙特卡洛(Monte Carlo)原理模拟激光在生物组织中的光分布,进一步利用COMSOL Multiphysics构建激光热疗过程中肿瘤及周围组织温度的三维分布仿真模型。结果显示实际测量肿瘤表面最高点温度和仿真模拟肿瘤表面最高点温度分布吻合度较好;有光敏剂的肿瘤组织温度比没有光敏剂的肿瘤组织温度升高约20℃;模型中可见肿瘤组织不同部位温度可相差15℃左右。该模型可以分析肿瘤以及周围组织的温度时空分布情况,了解激光热疗治疗肿瘤的效果,该模型为激光热疗的应用提供参考作用。

氦透平膨胀机电涡流制动数值模拟

氦透平膨胀机是氦制冷机或氦液化器的核心部件,其制动方式大致有:风机制动、油制动、电涡流制动等几种形式,相比其它制动方式,电涡流制动具有响应速度快、制动及时、结构简单、制动平稳、有利改善转子结构、易实现全自动控制等诸多优势。本文主要分析了电涡流制动的工作原理,研究了低温环境下电涡流制动的热物理性能。根据低温氦透平膨胀机电涡流制动结构,应用COMSOL Multiphysics建立几何模型,进行初始条件设置和网格划分,数值模拟研究了直流螺线管和电涡流制动的电磁场特性,分别得到其分布规律以及磁通密度变化规律;阐明了低温氦透平膨胀机电涡流形成及制动的机理。