采用COMSOL的电子烟具卷烟多物理场仿真分析

        对于一款新型卷烟产品的开发，我们需要从基本流体力学的关系中掌握相关材料的性能，如透气度（CORESTA，CU）。其中核心是吸阻设计，在吸阻设计的同时，需要将燃烧学（燃烧过程中烟气释放动力学源项数据增加进传递模型中）、多孔介质中烟气气溶胶的迁移及热量传递过程融入需要求解的N-S方程组中，并在此基础上进行多物理场分析，可以进一步获得逐口烟气出口温度，逐口吸阻、逐口常规烟气成分等仿真分析数据，为进一步卷烟设计提供丰富的理论支持。

       当然我们所需要关注的就不只是烟支，还有烟具的设计，其中烟具为烟支提供了各类直接载荷。诸如热载荷、抽吸载荷，另外烟具也是一个重要的人机交互载体和安全防护载体。因此，烟具的设计通用非常重要，除了必要的外观设计之外，内核所承载的物理功能则需要充分的理论支持来辅助设计和工程。

      根据以上需求，目前已有开发烟支烟具一体化多物理场系列模型，包括

1、烟气、组分三传动力学分析；

2、电磁式、电阻式加热多物理场分析；

3、热、磁防护分析；

4、能耗评估和优化分析；

     以及相关分析不同组合组成的仿真APP。

     部分展示如下：

不同烟具烟支分析结果展示：      

优化分析：

烟具表面温度随抽吸过程变化图

（a）加热烟支温度模拟图  （b）加热烟支温度实验图