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Comsol粒子追踪仿真,在计算域边界上粒子角向速度分量曲线突然垂直跳变?

时间:2025/7/14 0:42:38来源:https://blog.csdn.net/XM_mengJyou/article/details/142205584 浏览次数:0次

问题描述

进行粒子双向耦合追踪计算时,观察粒子轨迹及其速度分量发现,当粒子接触计算域边界时,角向速度vphi突然在下一个时间步内发生阶跃上升(表现为速度-时间曲线垂直上升一个台阶),提升几个数量级。

仿真结束后,通过分析默认绘制的收敛图2 “瞬态求解器1时间步长倒数随时步变化曲线” 发现:就在粒子速度发生跳变那一刻,时间步长△t几乎同步发生增大跳变。

解决措施

1️⃣首先应该排查是否模型网格在跳变点处发生异常;网格结构间应尽量连续地过渡以保证质量。

2️⃣适当减小时间步长有利于收敛,但时间步长过小会影响效率,时间步长过大可能导致不收敛。

可以尝试设置相对容差绝对容差来控制时间步长的大小。COMSOL默认使用隐式时间步长算法及自适应时间步长,这样可以无条件在多类问题中保持稳定,并使软件能针对指定的求解器容差选择最优的时间步长△t。

3️⃣仿真域边界设置问题,应选择符合物理实际的边界条件。合理使用“消失,冻结,穿过,黏附......”等粒子边界,假设带电粒子已经触及计算域壁面边界,使用冻结边界可能导致整体电荷密度累积,此时则需要考虑这是否符合物理现实。

 

 

 

 

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