ردیابی ذرات با جرم
از نمودار ردیابی ذرات با نمودار جرمی
به صورت دو بعدی ( ) یا سه بعدی ( 
) برای تجسم مسیر یک ذره با جرم و تابع میدان جریان استفاده کنید . در صورت نیاز یک بیان رنگ ، تغییر شکل ، ترجمه یا شفافیت (فقط سه بعدی) اضافه کنید. برای افزودن این انواع نمودار از زیر منوی More Plots، روی یک گروه طرح دو بعدی یا گروه طرح سه بعدی کلیک راست کنید .
به صورت دو بعدی ( ) یا سه بعدی ( ) برای تجسم مسیر یک ذره با جرم و تابع میدان جریان استفاده کنید . در صورت نیاز یک بیان رنگ ، تغییر شکل ، ترجمه یا شفافیت (فقط سه بعدی) اضافه کنید. برای افزودن این انواع نمودار از زیر منوی More Plots، روی یک گروه طرح دو بعدی یا گروه طرح سه بعدی کلیک راست کنید .برای ذرات با جرم، COMSOL Multiphysics خطوط مسیر را با حل معادله اساسی حرکت ایجاد می کند:
برای خط مسیر x ( t ) . در اینجا m جرم ذره است، F برابر با نیروی وارد بر ذره و t زمان است. این سیستمی از ODE ها برای x است که COMSOL Multiphysics با استفاده از یک جفت روش Runge-Kutta از مرتبه های چهار و پنج آن را حل می کند. حل‌کننده الگوریتم را با حل مرتبه پنج پیش می‌برد و از تفاوت بین راه‌حل‌های مرتبه پنج و مرتبه چهار برای به دست آوردن تخمین خطای محلی استفاده می‌کند.
برای ذرات بدون جرم، معادله حرکت به صورت زیر است:
 |
فرمول واقعی قانون دوم حرکت نیوتن است
 یعنی مشتق زمانی جرم باید در نظر گرفته شود. الگوریتم ردیابی ذرات این معادله را حل نمی کند. بنابراین، اگر عبارتی برای جرم ذره مشخص شود که به زمان بستگی دارد، نتیجه نادرست است.
|
مدل های متقارن محوری
 |
در تقارن محوری دو بعدی، سه مولفه برای نیرو برای ذرات با جرم موجود است.
|
هنگام مشخص کردن هر سه، الگوریتم یک خط را به صورت سه بعدی در مختصات استوانه ای حل می کند، اما نمودار فقط طرح ریزی را در صفحه تقارن محور نشان می دهد. در این حالت نیروی مرکزگرا در نظر گرفته می شود. یعنی الگوریتم معادله را حل می کند
که در آن m جرم ذره و ( r ،، z ) مختصات استوانه ای هستند. متغیر مربوط به مولفه سرعت در جهت ϕ (نام پیش‌فرض partv است ) دارای بعد طول/زمان است و برابر با ابعاد رادیان/زمان است.
 |
برای اطلاعات بیشتر در مورد عبارات از پیش تعریف شده برای حرکت ذرات تحت کشش که برای این مدل ها در دسترس هستند، به ردیابی ذرات در جریان سیال مراجعه کنید .
|
 |
یک تنظیم اضافی در بخش رنگ‌آمیزی و سبک برای این طرح وجود دارد .
نوع سبک پوینت موجود شامل دنباله دار است . نمودارهای دنباله دار راه مناسبی برای نشان دادن جهت حرکت ذرات در یک نقطه زمانی معین ارائه می کنند. دم دنباله دار معمولاً در جهت مخالف سرعت ذرات قرار می گیرد – بنابراین از نظر بصری، مانند دم دنباله دار است که به خورشید نزدیک می شود. برای پیوندهای تنظیمات دنباله دار، به تنظیمات گره نتایج مشترک بروید .
|
 |
برای استفاده از ردیابی ذرات با نوع نمودار جرمی، ابتدا کادر محاوره‌ای «نمایش گزینه‌های بیشتر» را انتخاب کنید . این نوع نمودار برای تجسم تعداد کمی از ذرات در هندسه های ساده در نظر گرفته شده است. ماژول ردیابی ذرات دارای قابلیت های ردیابی ذرات برتر است و باید برای همه به جز ساده ترین مدل ها استفاده شود.
|
نیروی کل
کل نیروی وارد بر ذرات را مشخص کنید. برای انتخاب عبارات از پیش تعریف شده بر اساس فیزیک مدل، روی دکمه Replace Expression ( 
) یا Insert Expression ( ) کلیک کنید . 
یا یک عبارت وارد کنید – برای 2 بعدی، اجزای Fx و Fy را وارد یا انتخاب کنید. برای سه بعدی، اجزای Fx ، Fy و Fz را وارد یا انتخاب کنید . یک توضیحات وارد کنید (یا پیش فرض را ویرایش کنید). هنگامی که تعدادی از نیروهای از پیش تعریف شده اضافه می شوند، پارامترهای اضافی با مقدار برای وارد کردن به جدول وجود دارد .
) یا Insert Expression ( ) کلیک کنید . یا یک عبارت وارد کنید – برای 2 بعدی، اجزای Fx و Fy را وارد یا انتخاب کنید. برای سه بعدی، اجزای Fx ، Fy و Fz را وارد یا انتخاب کنید . یک توضیحات وارد کنید (یا پیش فرض را ویرایش کنید). هنگامی که تعدادی از نیروهای از پیش تعریف شده اضافه می شوند، پارامترهای اضافی با مقدار برای وارد کردن به جدول وجود دارد .جرم و سرعت
جرم ذره را وارد کنید . سرعت اولیه را وارد کنید — برای 2 بعدی مقادیر مولفه x و y را وارد کنید . برای سه بعدی مقادیر x – component ، y-component و z-component را وارد کنید .
کیفیت (تنظیمات حل کننده ODE)
در بخش Quality ، تنظیمات حل کننده ODE را نیز در صورت نیاز تعریف کنید و برای ردیابی ذرات توضیح دهید . برای جزئیات به تنظیمات حل کننده ODE – تحمل نسبی ، تنظیمات حل کننده ODE – تحمل مطلق ، و تنظیمات حل کننده ODE – اندازه مرحله بروید.
پیشرفته
در قسمت پیشرفته ، متغیرهای سرعت ذرات را تعریف کنید . نام اجزای متغیر پیش فرض را برای سرعت هر ذره ویرایش کنید. نام‌های پیش‌فرض partu ( جزء x )، partv ( جزء y ) و partw ( جزء z ) هستند.
در قسمت Advanced نیز این تنظیمات را در صورت نیاز تعریف کنید و برای ردیابی ذرات توضیح دهید . برای جزئیات به قسمت پیشرفته – پایان و پیشرفته – فیلد جریان فوری بروید .
