FLOW-3D 適用事例 – 気流解析


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FLOW-3Dによる気流解析

wind

室内等での気流、排煙の大気拡散、ビル風による風害等の風環境などに加え、近年では再利用可能エネルギーの一つとして風力発電が注目されています。
FLOW-3D では、豊富な物理モデルや表示機能を使用して、この複雑な風の流れを低予算・短期間で予測、可視化することができます。

 

一般移動障害物(GMO:General Moving Objects)

FLOW-3D の一般移動障害物(GMO)機能により、ファンや風車など移動固体と流体との相互作用をモデル化することが出来ます。

豊富な乱流モデル

FLOW-3D は様々な乱流モデルを持っており、風速や解析対象などにより適切なモデルを選択する事が可能です。

  • プラントル混合距離モデル
  • 1方程式乱流輸送モデル
  • 2方程式 k-εモデル
  • RNGモデル
  • LESモデル

マーカー粒子モデル

FLOW-3D のマーカー粒子モデルを用いて、流況の可視化、ガス重量などをモデル化することが出来ます。

ストリームライン表示

複雑な気体の流れをストリームライン(ライン・リボン)で表示して直感的な可視化を可能にします。ストリームライン上に、流速や温度、圧力などを合わせて表示出来ます。

解析例

風力発電解析

代替エネルギーとして風力発電が大きな注目を浴びています。風力発電では、発電のための燃料が必要なくCO2等も排出しないという利点がありますが、風という自然エネルギーを利用して発電するため、風の状態で出力が大きく変動してしまうという欠点もあります。
FLOW-3D の一般移動障害物(GMO)機能は、流体と移動固体の相互作用をモデル化することにより、風車の詳細なモデリングを可能にします。風向、風速による発電量やブレード形状、ピッチなどによる影響を調査することができます。

図2 シミュレーション結果(ブレード角度φ= 60 [°])

風力発電解析の詳細はこちら >

 

風環境シミュレーション

焼却炉からの排煙や火山ガスの大気拡散、ビル風による風害など、風環境のシミュレーションは重要な課題となっています。風環境問題に対しては、複雑な地形や建物などの影響も考慮した複雑な流れを正確に予測することが非常に重要であり、環境範囲の広域化などによりコンピュータによるシミュレーションがますます注目を集めています。
FLOW-3D では短時間で地形データと建物データから環境モデルを構築し、風環境シミュレーションを実施できます。

wind

風環境シミュレーションの詳細はこちら >

 

CPU冷却装置の解析

集積回路技術の発展によりCPUの性能が著しく向上し、それに伴いCPUの発熱量も増加しています。CPUは高熱になると電気抵抗率の変化による半導体機能の低下、異常な熱膨張・収縮による寿命の低下などを引き起こします。CPU冷却装置の解析では一般移動障害物(GMO)機能を使用し、ファンを回転させることで作り出した風をヒートシンクに吹き付け、熱・流動と連成して解析を行います。 FLOW-3D による解析を行うことでより良いCPUクーラーの設計を行うことができます。

ストリームラインのコンタは流速を表示しています。

CPU冷却装置の解析の詳細はこちら >

 

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