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CAESESを使用して探索した手順では数ヶ月から数日という作業時間短縮を実現！
バルブの設計最適化は多くの最適化対象の1つであり、CAESESを用いて 設計変更のプロセスを適切に自動化し、CFDソルバーで生成された実施ケース数の 分析を行うことで、製品化までの時間を大幅に短縮すると共に、制約条件下での 真の適切な設計を探索することが可能です。 バルブは様々な通路を開いたり、閉じたり、部分的に塞いだりして、 流体の流れを制御、誘導、または調整するデバイスです。開いたバルブでは、 流体は高圧から低圧の方向に流れます。通常、バルブ最適化の主な目的は 指定された圧力損失でバルブを通過する流量を調整することです。 これは流れ係数として表現されることが多く、この係数は流れの効率の 相対的な尺度であります。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
タービンブレードのスラット部分にフォーカスして最適化計算を実施！
今回紹介するプロジェクトは、「風力タービンブレードの空力最適化」 になります。 インドの風力発電会社であるSUZLON社のタービンブレードは、 最適化ソフトウェアであるCAESESを用いて空力最適化が 実施されました。 このプロジェクトの目的は、タービンブレードの最適化による 風力発電の年間発電量(＝AEP)の改善です。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
実際に行われた研究を元にCFDソルバーSimericsMPとCAESESの連携による設計システムについて解説！
ソフトウェアの販売を行うイタリアのOMIQ SRL社(以下、OMIQ)は、 デンマークの機械メーカーであるDanfoss社が開発する高圧ポンプの ポペットバルブを用いて自動設計システムの研究を行いました。 このケースでは、実際に行われた研究を元にCFDソルバーSimericsMPと CAESESの連携による設計システムについて紹介していきます。 このケースの問題としては、ポペットバルブが作動中に許容できない 不安定な挙動を起こすという点になります。ポペットバルブが最大変位 (27.5[mm])まで開こうとすると、流れの不安定性が増すことにより ポペットバルブへの圧力が減少、最終的にはバルブが全開状態に ならない(残り約6[mm]まで閉じる)ことが判明しました。 この不安定な現象は、SimericsMPを使用した非定常解析によって 検証されました。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
CFDと応力解析の組み合わせやスキャロップタービンホイールなどについてご紹介！
CAESES開発元であるFRIENDSHIP SYSTEMSは、MTUおよびダルムシュタット 工科大学と連携して、ロバストで可変的なターボチャージャーのタービン ホイールジオメトリを開発しました。 プロジェクトGAMMA(「Effiziente GAsmotoren für MaritiMe Anwendungen der nächsten Generation」)と呼ばれたこの研究の 目的は、効率的な船舶推進システムの燃料となるLNG/天然ガスに対する、 システム内での新しい技術と相互作用の開発と準備となります。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
最適化第一段階の目的関数は、喫水と速度の組み合わせ5つに対する消費電力と海上時の船体加重が設定されました
今回は、ヨーロッパの船級協会であるDNV GLのばら積み貨物船の最適化 ケースを紹介します。 このケースは、ばら積み貨物船の船体及びプロペラの最適化計算になります。 対象となる船体は「Diamond 2」と呼ばれるウルトラマックスサイズの船体です。 最適化には、造波の低減、船尾部の推進力、船尾部のねじれ、プロペラの デザインが含まれており、形状はCAESESのCAD機能を使用して作成されました。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
CAD＋最適化ソフトウェアCAESESによるパラメトリックモデリングなどをご紹介
自社開発の最適化プラットフォームであるAIPODによるラムジェットエンジンの エアインテーク最適化についてご紹介します。 ラムジェットエンジンはマッハ数3以上の吸気設計が対象となり、混合気が流入して 出口が亜音速流となる、ジェットエンジンの1種です。 異なる飛行マッハ数に対応するため、スパイクと呼ばれるセンターコーンを前後に 移動させることができ、最大飛行マッハ数3.5に達すると、テーパ形状の頂点で 形成されるマッハ線はちょうどリップと交差します。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
パラメトリックな断面形状の作成やブレードのキャンバーと厚みなどをご紹介！
シュラウド付きインペラを持つウォーターポンプの形状最適化では、 多数の設計変数を持つ効率的なパラメトリックモデルであることが 重要となります。 今回は形状のバリエーションが多く、微調整の自由度が高い、 ウォーターポンプの設計/モデリングについて紹介していきます。 CAD機能を備えた最適化ソフトウェアCAESESでは、ロバストな パラメトリックモデルを設計者のアイデアを織り交ぜながら柔軟に 作成することができ、設計プロセスの様々な場面で活用されます。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
自動化されたプロセスによるパラメトリックモデルの最適化計算を可能に！
このケースでは、SIEMENSとの共同プロジェクトである、 エンドウォール・コンタリングを含むガスタービン固定ブレードの 形状最適化について紹介します。 CAESESを用いた効率的なワークフローは、設計開発への大きな 支援となり得ます。 今回のアプリケーションであるガスタービンは、内燃機関の一種であり、 発電機の駆動などに使用されます。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
最小曲率半径が約2.5mmの場合、スチールベルトの塑性変形を防ぐことが可能！
流体力学における任意条件下における遷移境界層予測は非常に難しい 課題となります。 カールスルーエ大学の研究グループにおいて圧力勾配、主流乱れ、表面粗さ などの影響を考慮した遷移境界層予測を行うための試験に対する適した 前縁形状最適化をCAESESとオープンソースOpenFOAMを用いて実施しました。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
モーフィング機能を使用してインジェクターノズルに対する形状変形を実施！
ディーゼルエンジンなどの最適化を行うにあたり、対象となる部品のひとつに インジェクターが挙げられます。 この部品は、燃料が燃焼室に対して適切に噴射されるように向きや寸法が 考慮されており、非常に洗礼されたものです。 本事例では、燃料噴射装置の既存のノズル形状を迅速に変形する手法を 紹介します。STL形式でCAESESにインポートされた形状データをもとに、 モーフィング機能を使用してインジェクターノズルに対する形状変形を実施します。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
コンテストの主な目的は、幅広い動作速度で最大の効率を達成できるプロペラを設計することでした
プロペラの設計では、最適な効率と性能を実現することが極めて 重要となります。 この度、AIとCFDを効果的に組み合わせることで、人気YouTube クリエイターが主催したオンラインのプロペラ設計コンテストにて 優勝することができました。 このコンテストでは、「CAESES」と「AirShaper」を使用して、 優れた効率を示す2つの高性能プロペラを作成することができました。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
形状最適化を行うにあたり、パラメトリックモデルの作成と最適化計算にはCAESESが使用されました
今後大きな成長が見込まれるヨーロッパの洋上風力発電の運用・保守サービス (Operation, Maintenance and Service)の業界では、会社間での熾烈な 製品競争が繰り広げられています。 関連企業は業界で生き残るために、「船舶の低コスト化」、「高効率化」、 「高収益化」を可能な限り追求し、設計開発を進めています。 今回紹介するプロジェクトは、革新的な構造を持つSWATH船型支援船の 形状最適化になります。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
部分的なパラメトリックモデリングを採用！船体形状の変形が定義
中国の海運業界を代表する企業のひとつであるMARIC(Marine Design＆ Reserch Institute of China)がCAESESを最初に活用したプロジェクトは、 コンテナ船の船体形状最適化に関する研究でした。 MARICのエンジニアは研究にあたり、優れた性能を持つベースラインを 選択して、18ノットと27ノットの速度における船体抵抗の削減を試みました。 ここでの制約条件は垂線間長、幅、喫水であり、これらを固定値としたうえで、 排水量の変化は±0.5％までとしました。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
10MW級の発電所において排熱再利用(WHR)超臨界二酸化炭素軸流タービンの設計事例を紹介！
従来の火力や原子力発電所では、作業流体として蒸気や燃焼ガス等を利用して タービンを駆動させ、発電しています。 この事例ではCAESESを用いた比較的温和な状態で超臨界状態となる 二酸化炭素(CO2)を用いた超臨界二酸化炭素(sCO2)を作動流体とする 軸流タービンの設計方法を紹介いたします。 超臨界状態とは気体と液体の中間の特性を示し、密度、熱容量が大きいため、 臨界点以下の気体を用いた場合のサイクル効率よりも改善する可能性があります。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
水冷プレートの圧力損失dpが25kPa未満の制限において、断面温度差を13.403％低減！
汎用最適化ソフトウェアAIPODを用いて、新エネルギー自動車に使用される バッテリーパック水冷プレートの性能最適化を実施します。 非定常の低温加熱条件と定常の流動抵抗条件下では、断面の最低温度が5℃ 上昇すると、バッテリーセルのZ方向1/2断面の温度差が小さくなりますが、 流路圧損は25kPa未満である必要があります。 ここで使用する水冷プレートモデルは、パラメトリックモデリングソフトウェア CAESESで作成されており、水冷プレート内部の流路領域のみを最適化対象として、 その他の構成要素や条件は変更しません。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
