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最適化に向けた冷却構造を持つブレードのCAESESパラメトリックモデリングについて紹介！
ガスタービンや蒸気タービンではブレードの冷却構造の設計や最適化は、 設計者にとって非常に重要な課題となります。 タービン初段が高温に耐えられるほど、高い熱効率を実現することが できるため、高温/高遠心力下でのタービン破損を防ぐための構造設計や 微調整には無限の可能性があります。 この設計問題を解決する効率的な方法のひとつには、冷却構造の設計 パラメータを自動的に変化させる、形状最適化が考えられます。 ※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。
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。
船舶の速度範囲全体にわたり高い効率を維持。キャビテーションが減少し、騒音と振動を低減
複雑な形状特徴、複数の部品の組み合わせ、大規模なCFD計算モデル等、 難易度の高い船舶システムであるVOITH社のリニアジェット設計は CAESESを用いた完全自動設計システムを構築し、運用することで 顧客満足度の高い製品を提供しています。 VOITHリニアジェット(VLJ)は、プロペラのシンプルさとウォータージェットの 高速性能という特性を兼ね備えています。 本製品の設計ではキャビテーションの発生を遅らせながら、広い動作範囲に わたって高い効率を維持することが最も重要な課題の1つです。 ※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。
モデリングアプローチやさらに複雑なモデルの構築、応用事例もご紹介！
タービンやコンプレッサーのような流体の運動エネルギーを回転運動に 変える動力発生装置の翼列エンドウォール部分では、隣接するブレード間 の作用により"クロスフロー"と呼ばれる二次流れが発生します。 装置の性能向上のためにはこのクロスフローの低減およびこれにより生じる 流れ損失の低減が重要となります。 今回紹介するエンドウォールコンタリングは、クロスフローによる損失を 抑えるためにエンドウォール上に凹凸を追加した形状輪郭であり、CAESESを 用いてパラメトリックモデルとしています。 この形状特長の追加、モデリング手法によりハブ形状が変更できるように なったため、望ましくない二次流れ損失の最小化することが可能となります。 ※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。
CAESESと商用CFD解析ツールによる自動最適化システムを構築し、タイヤのトレッドパターンの大幅な改善を実施！
電気自動車や自動運転システム、安全強化システムといった先進的な 自動車システムの開発により、車体に追加されるセンサー、レーダー、 カメラなどの電子機器の数が大幅に増加することとなります。 これらの機器は損傷や腐食を防ぐために、水に濡れることをどれだけ 回避した上で確実に機能するようにすることが非常に重要となります。 そのための有効となるアプローチの1つに、車両のボディとアンダー ボディへの水しぶきを軽減させることが挙げられます。 本事例では、タイヤのトレッドパターンが水しぶきに与える影響を 調査するための、シミュレーション駆動型最適化について紹介します。 ※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。
船型最適化を行うにあたり考案した、ジオメトリから設計パラメータを知るための手法！
CAESESによるパラメトリックモデリングでは、作成したモデルと 設計パラメータとなる関数を用いて形状の制御を行います。 しかし状況によっては、設計パラメータの値が分からないケースもあり、 作成済みのモデルから設計パラメータを取得したいという場合もあるでしょう。 今回紹介するケースは、ハンブルク工科大学の大学院生が取り組んだ プロジェクトの一部となります。 船型最適化を行うにあたり考案した、ジオメトリから設計パラメータを 知るための本手法は、他の多くのアプリケーションにおいても活用することが 期待されています。 ※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。
CAESESで作成したパラメトリックモデルは、最適化計算に使用するさまざまな複雑形状をロバストに出力することが可能！
バッテリーは電気自動車(EV)において最も重要な構成要素の一つであり、 その性能や耐用年数は車両の走行距離や安全性、さらにはエネルギー効率にも 大きな影響を及ぼします。 特に、バッテリーの動作温度は、電池の充放電効率や劣化速度に直結するため、 適切な温度管理が不可欠です。温度が適切に制御されていないと、過熱による 劣化の加速や安全性の低下、逆に低温環境では出力低下や充電効率の悪化 といった問題が発生する可能性があります。そのため、バッテリーパックの 熱設計は、EVの性能を最大限引き出し、長期的な耐久性を確保する上で極めて 重要な要素となります。 本事例では、柔軟な変形を持つパラメトリックなバッテリーモデルを構築し、 最高温度の最小化を目的とする最適化計算を実施しました。 ※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。
