CFD 模块更新
COMSOL Multiphysics®5.4 版本为“CFD 模块”的用户引入了大涡模拟、多相流的流-固耦合以及自由和多孔介质中的相传递。请阅读以下内容，进一步了解“CFD 模块”的这些更新及其他新增功能。
大涡模拟
新版本加入了单相流大涡模拟 (LES)，为湍流仿真提供了一种不同于雷诺平均纳维-斯托克斯 (RANS) 方法的替代方法。在大涡模拟中，一般通过网格解析较大的三维非定常涡，而对小于单元尺度的小尺度涡的影响则采用近似处理。这就需要使用三维瞬态仿真。快速发展的集群计算技术使大涡模拟不仅可用于学术建模，也能在工业相关应用领域找到用武之地。目前有三种大涡模拟模型接口，它们都基于变分多尺度方法——这是一种过滤未解析尺度的变分方法，适用于有限元法。
Ret= 395 时，槽道湍流的速度大小表面图和流向速度等值面图。该仿真通过LES RBVM（基于残差的变分多尺度）接口执行。
自由和多孔介质中的相传递
新增的相传递和多孔介质相传递接口可与单相流和多相流接口进行组合，用于模拟包含任意多个相的自由和多孔介质中的多相流。此外，多孔介质多相流是达西定律接口与多孔介质相传递接口之间预定义的多物理场耦合，可用于模拟包含任意多个相的多孔介质中的多相流，支持用户指定多孔介质属性，例如各个相之间的相对渗透率和毛细压力。低渗透性晶体上方的两相流模型演示了这一功能。
经过管中放置的圆形孔口的湍流多相流，本例通过混合物模型，k-ε和相传递接口模拟。由于湍流剪切引起破碎，五个预定义的液滴大小组中的群体重新分布。
包含低渗透性晶体（红色）的多孔介质中的两相流。图中显示较重的相从上方渗入多孔介质时的等值面。仅当晶体外达到临界饱和度时，低渗透性晶体才会被渗透。
入口和出口边界上充分发展的流动
充分发展的流动选项现在可应用于层流和湍流的入口和出口边界条件。此选项可添加用于求解具有任意横截面（对应于入口或出口边界截面）的管中充分发展的流动的方程，并将它们与计算域中的方程进行耦合。您可以在入口或出口指定平均速度、流率或平均压力。此外，湍流变量也是解的一部分。管道弯头中的流动模型演示了这一功能。
使用和不使用充分发展的流动选项模拟的半圆管中流动的速度剖面（蓝色）和等压线。在不使用此选项的情况下，由于均匀的速度分布与管壁的无滑移条件不相容，使得入口处的压降较大。
非牛顿屈服应力流体
尝试过从瓶子里倒出番茄酱的人都遇到过屈服应力流体，这种非牛顿行为通常可以使用屈服应力黏度模型来表征。新版本为此添加了三个屈服应力黏度模型，其中， Bingham-Papanastasiou 和 Casson-Papanastasiou 模型，在应变率较大的情况下，其黏度接近恒定值；Herschel-Bulkley-Papanastasiou 模型在应变率值较大的情况下表现为幂律流体。
Herschley-Bulkley-Papanastasiou 流体的屈服表面。深色区域表示应力低于屈服应力的位置。这可能意味着这些区域中的流动停滞，或者其中存在平推流。
两相流接口支持所有湍流模型
两相流，水平集和两相流，相场接口现在支持各种湍流模型。
圆筒形储罐的水平集仿真，其中有一个障碍物在液面来回移动。
两相流接口中的内部润湿壁特征
两相流，水平集和两相流，相场接口中新增了适用于内部边界的内部润湿壁特征，对仅适用于外部边界的现有润湿壁特征进行了补充。通过这两个特征，您可以在内部移动壁或静止壁上指定接触角。对于两相流，水平集接口，内部润湿壁特征是一个多物理场耦合特征；对于两相流，相场接口，它是相场接口中的特征。
水-空气界面处振荡内部润湿壁的水平集仿真。
新增管接头多物理场耦合
COMSOL Multiphysics®5.4 版本为“管道流模块”的用户引入了新的管接头多物理场耦合，用于将管道流接口与单相流接口相结合。利用这一多物理场耦合，您现在可以更轻松地将通过管道流接口建模的管段与三维单相流体进行连接，将层流和湍流的管道流区域和流体流动域连接在一起。换热板中的对流模型使用了这一功能。
使用 k-ε 湍流模型模拟的流体域的速度曲线（蓝色）和等压线（彩虹色），该域同使用管道流接口模拟的圆管相连。
新增的管接头耦合的用户界面。软件会建议您使用一些合适的选择，从而简化模型设置。