粒子追踪模块更新
COMSOL Multiphysics®5.5 版本针对“粒子追踪模块”的用户，在流体流动颗粒跟踪接口中添加了新的虚拟质量力和压力梯度力，改进了声泳力功能，并引入了更多方法来释放具有大小分布的粒子。请阅读以下内容，进一步了解“粒子追踪模块”的新特征。
耦合场实现更快的粒子追踪
在 5.5 版本中，某些粒子追踪模型的运行速度与之前的版本相比将明显加快，尤其是当施加在粒子上的力基于已求解的研究中的结果时，计算时间将显著减少。典型的例子包括：使用静电接口对电力进行建模，或使用层流接口对流体速度场建模。当耦合到一个使用非常精细的网格计算的场时，其加速效果尤其明显。
下面是一些“案例库”示例，与之前的版本相比，它们在求解粒子轨迹时的速度有了明显的提升：
- 使用介电泳从红细胞中分离血小板：时间减少 69%。
- 单透镜：时间减少 74%。
- 四极质谱仪：时间减少 45%。
虚拟质量力和压力梯度力
当您在流体流动颗粒跟踪接口中包含曳力时，现在可以使用相关选项添加两个新的力贡献：虚拟质量力和压力梯度力。虚拟质量项（有时称为附加质量项）表示流体在占据运动颗粒留下的空白空间时的加速度，这使颗粒的惯性质量看起来大于其实际质量。当颗粒密度与周围流体密度相当或颗粒密度更小时，这两种力最为明显。
使用这一新功能的“案例库”示例如下：
声泳力功能改进
声泳力特征已重命名为声泳辐射力。此特征包含新的力表达式，由于其中考虑了声压场中粒子周围形成的黏性边界层和热边界层，因此更加精确。现在，您可以指定粒子是固态还是液态；然后，可以选择一个热力学损耗模型：理想、黏滞或热黏性。
粒子大小分布
在 COMSOL Multiphysics®5.5 版本中，流体流动颗粒跟踪接口添加了一个新选项，用于指定粒子大小分布 (PSD)。您可以按直径分布释放颗粒，就像以前按质量分布释放颗粒一样。此外，在根据对数正态分布进行释放时，还可以选择输入的平均值和标准差的类型。
预览栅格释放位置
现在，当您使用从栅格释放特征从点栅格释放粒子时，可以在图形窗口中预览粒子的初始位置。在设置窗口的初始坐标栏中，单击预览初始坐标按钮可以查看作为点栅格显示的粒子初始坐标。单击预览初始范围按钮可以查看初始坐标的空间范围（显示为边界框）。通过这些按钮，您可以在运行研究之前检查粒子的初始位置。
此外，当您右键单击研究节点并单击获取初始值时，可以预览所有释放类型的粒子初始位置和速度。
各向同性散射壁条件
现在，您可以选择各向同性散射作为粒子击中几何边界时的壁条件。与漫散射条件类似，各向同性散射条件使粒子在面法向周围以随机采样的速度方向进行反射。不过，漫散射条件使用基于余弦定律的概率分布，而各向同性散射条件遵循的概率分布在半球的任何微分立体角上都给出相等的通量。
壁上二次粒子发射的新选项
在研究粒子-壁相互作用过程中释放的二次粒子时，您现在可以使用附加的选项来控制所释放二次粒子的初始速度。通过选择初始速度，您能够以各向同性的方式或根据余弦定律对粒子速度方向进行采样；除此之外，还可以选择初始化粒子速度，使其等于入射粒子速度，与入射粒子速度成比例或进行用户定义。
用于带电粒子追踪的内置物质
在带电粒子追踪接口中，您现在可以在指定粒子属性时从许多内置物质中进行选择。然后，软件会根据您选择的物质自动分配质量和电荷数。此外，您也可以选择用户定义，直接输入质量和电荷数的值。
使用这一新功能的“案例库”示例包括：
- childs_law_benchmark
- electron_beam_divergence
- electron_beam_divergence_relativistic
- ion_range_benchmark
- magnetic_lens
- planar_diode
- trapped_protons
流体流动颗粒带电
现在，您可以在流体流动颗粒跟踪接口中添加电荷累积特征来模拟由于周围流体中的空间电荷密度而导致的颗粒带电。软件提供多个不同的充电模型，可以覆盖整个预计的克努森数范围：Lawless、经典扩散、经典场、经典扩散和场以及White。
新增静电除尘器建模工具
新的电晕放电物理场接口采用近似方法计算电荷分布，比完全自洽的等离子体模型更容易求解。“粒子追踪模块”中提供一个新的电荷累积特征，用于计算粒子在具有非零空间电荷密度的流体中的电荷累积。这些工具可以用来有效地对静电除尘器进行建模。请注意，此功能需要“粒子追踪模块”和“等离子体模块”。您可以在静电除尘器和正负电晕放电模型中看到这些新特征的应用演示。
