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複雑な流れと熱伝達の問題を効率的に解決！円錐形バーナの燃焼解析事例
汎用熱流体解析ソフトウェア「AICFD」を使用した円錐形バーナの燃焼解析 事例をご紹介いたします。 解析条件は、乱流モデルが標準k-εモデル、流体は混合物、燃焼モデルは Species Transportなどといった内容です。 本製品は、解析モデル作成、シミュレーションから結果処理までのプロセスを 総合的にカバーしており、研究開発の効率向上をサポートすることができます。 【解析条件(一部)】 ■入口条件： ・60 [m/s] ・CH4(質量パーセント：3.4％) ・O2(質量パーセント：22.5％) ・N2(質量パーセント：74.1％) ※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。
パラメトリックでロバストなCADモデルを作成！様々な種類の複雑な自由形状が実現可能
CAD＋最適化ソフトウェア「CAESES」を用いて、ステータのパラメトリック モデリングを行った事例をご紹介いたします。 基本的に、ステータの形状は多くの自由度で設計することができ、新しい 設計候補が一連の幾何学的制約を満たす限り、様々な種類の複雑な自由形状が 実現可能です。 最終的なCADモデルは、ブレードとEWCの一連のパラメータによって制御され、 パラメータのほとんどは、キャンバや厚さなどの断面プロファイルの分布 関数にリンクされており、半径方向の変形が定義されています。 【ステータの製造上の制約】 ■ブレードは15枚 ■ブレードの軸弦を一定保持 ■リーディングエッジとトレーリングエッジの最小厚さ要件 ■ブレードを固定するための2つの内側の穴の厚さと距離 ■プレート寸法に関する取り付け上の制約 ■EWCの半径減少制限 ※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。
過大なキャビテーション発生を防ぐために十分な量だけインペラ入口ヘッドを上げる機能を搭載！
ターボポンプは、液体燃料を用いた宇宙空間への打ち上げロケット設計に おける重要なコンポーネントです。 燃焼室圧力が高く維持されている中、大きな推進力を得るために必要な 燃料流量を供給するためにのコンポーネントであり、ロケットエンジン 供給システムで使用されます。 ロケットエンジン総重量削減、ターボポンプの回転速度が非常に大きいこと、 液体燃料貯蔵タンク内減圧度合いに対するポンプ仕様の結果として、打ち上げ ロケット向けのターボポンプの高精度な性能予測、及び予測値を用いた設計が 必要であるため、運用ライフサイクルにおけるトータルの信頼性最大化を 目的としています。 ※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は、最適化プロセスにおけるすべてのアイデアを迅速に検討することを可能に！
軸流ファンの設計は、一般的に効率だけでなく騒音の低減も併せて考慮する 必要があります。軸流ファンの騒音低減は、細部まで考慮するとかなり複雑で 難しい問題ですが、標準的なブレードの設計においてファンの騒音を下げる ことができる簡単な幾何学的手法がいくつかあります。 パラメトリックモデリング・最適化ソフトウェアCAESESは、このような 様々な種類の形状や手法を実装するためのモデリングツールボックスを 提供しており、シミュレーション駆動の最適化ループにおけるブレード ジオメトリの生成を自動化します。 この事例では、CAESESを活用した軸流ファンの騒音レベルと全体的な 音響特性を改善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。
CAESESを用いて、触媒コンバータのダクトの最適化を実施！
自動車のエンジン部品の設計には多くの制約を考慮する必要があるため、 開発設計業務の中でも難しい作業となる場合が多いです。 一例としては、触媒コンバータの直前にあるダクトが挙げられます。 この部品はスペースの制約により、かなり大きく曲げられて設計される ことがよくあり、その影響により流れの分布が十分に均一となるように 設計することが困難になります。 言い換えると、触媒コンバータの流動特性が悪い場合、パフォーマンスが 低下して排出量が増える可能性があります。本事例では、CAESESを用いて、 触媒コンバータのダクトの最適化を行います。 ※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。
下流のCAD設計プロセスに直接供給することができる最適候補ジオメトリを効率的に取得することが可能！
CAD＋最適化ソフトウェアCAESESの開発元FRIENDSHIP SYSTEMSでは、 Adjoint Flow Solversで計算された形状感度をもとに、自動最適化計算を 実施しました。 CAESESに統合されているオープンソース最適化ツールキットDakotaは、 形状感度をCADモデルパラメータに結合して得られる勾配情報を、直接 入力データとして受け取ることができる最適化メソッドを提供しています。 この情報をもとにアルゴリズムが、CAESESが作成する設計候補のための パラメータを選択し、Adjoint Flow Solversで計算が行われます。 ※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。
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。
ヒートシンクのフィン形状や配置をパラメトリック化し、多様な設計パターンを柔軟に評価できるモデルを構築！
電気自動車の性能向上に伴い、バッテリーの高出力化が進み、それに伴う 電力消費の増加により発熱量も増大しています。 このため、バッテリーの安定した動作を確保し、性能を最大限に引き出す ためには、効率的な冷却構造の設計が不可欠となります。特に、バッテリー パックの温度管理は、セルの寿命や安全性に直結するため、最適な放熱機構の 設計が求められます。 本事例では、フィン付きヒートシンク構造を対象とし、熱交換効率の向上を 目的とした最適化を実施しました。 ※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。
流体力学の観点から最適化に取り組むことは非常に重要！EEXIとCIIについてご紹介
カーボンニュートラルの実現を目指して、2023年1月1日から 既存船エネルギー効率指標(EEXI)と年間燃費格付け制度(CII) の導入適用が始まります。 この規制により商業船舶の運航において新たな課題が生じることとなり、 船主たちは規制要件に応じて保有する船舶の評価と改善を行う必要があります。 国際的な航海や貿易活動をこれまでのように行うためには、証明書を取得 といった条件も存在するため、流体力学の観点から最適化に取り組むことは 非常に重要となることが考えられます。 ※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。
ペイロード、宇宙探索、宇宙旅行が、宇宙航空分野の目覚ましい発展の原動力になっています
ライト兄弟が最初に空を飛んだのは100年以上前のことですが、今では効率的かつ 手頃な価格で世界の隅々まで飛ぶことができる時代になりました。 将来的には高度90,000フィート以上でマッハ5を超える超音速、極超音速により、 4時間でイギリスからオーストラリアに飛ぶことが予想されており、この驚くべき 偉業は20年以内に実現する可能性があるとされています。 さらに印象的なのが、空と宇宙の領域を橋渡しする宇宙飛行機の開発です。 ※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。
様々な不確実要素を考慮した石油タンカーの内部レイアウトの最適設計を実施します
船舶、特に大型船舶において船体内部空間のサイズ、位置は、コンセプト設計と 呼ばれ、設計の初期段階で検討されます。 石油タンカーの場合、船体内部のレイアウト設計は、操業期間内全体の性能を 評価する最適化問題として検討されます。 最適化実施時の目的関数は経済的利益、安全性、環境汚染防止等、多目的となり、 一つの評価項目として挙げられるのは貨物積載能力に対する船体に発生する 曲げモーメントになります。 ※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。
汎用ツールであるSTAR-CCM+を使用して流体力学的騒音レベルを低減するための反復設計プロセスの開発を行いました
水艦運転時に発生する自己騒音発生源は、3つのカテゴリーに分類されます。 プロペラの騒音は回転速度が上昇することにより、キャビテーションが発生し、 スクリューから発生するノイズです。 流体力学的騒音は、潜水艦が水中を移動することから生じるすべての騒音源が 含まれています。 機械的騒音は、潜水艦に搭載されているエンジン、操縦機器、補助機械等から 生じる機械音です。 ※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。
フレンドリーで使いやすいウィザード形式の対話型インターフェースを採用している製品の事例！
当社で取り扱う、インテリジェント構造解析ソフトウェア「AIFEM」の タービントップカバーの強度解析の応用事例についてご紹介いたします。 当ソフトウェアは、高速かつ正確な有限要素解析と設計最適化機能を 提供し、企業の効率的な最適設計プロセスの確立を支援するソフトウェア。 トップカバーの底面に圧力荷重を定義して、1/4モデルを使用した回転 対称境界条件により、トップカバーの変形をシミュレーションしました。 この解析では、幾何学的非線形性が考慮されています。 【事例概要】 ■トップカバーの底面に圧力荷重を定義して、1/4モデルを使用した 回転対称境界条件により、トップカバーの変形をシミュレーション ■幾何学的非線形性が考慮されている ※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。
検討外となっていた効率的な設計領域の発見を適切に支援できることを示した事例！
当社で取り扱う、インテリジェント最適化ソフトウェア「AIPOD」の 船型の最適化(2)の応用事例についてご紹介いたします。 当ソフトウェアは、これから最適化を始めていく方にも 非常に使いやすいよう設計されているソフトウェアです。 8つの設計変数を対象として、目的関数は最小抵抗係数、2つの制約条件、 CFD計算数は100ケースとした最適化計算を実行しました。83ケースによる 最適化計算では、4.68％の性能向上を達成することができ、競合ソフト ウェアの4.13％を上回る結果となりました。 【事例概要】 ■AIPODの最適化プロセス中に、Bound-break機能をオンにすることで、 想定を超えた最適化結果を取得 ■検討外となっていた効率的な設計領域の発見を適切に支援できる ※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。
曲線から大きく外れており、何らかの異常がある可能性を可視的に確認した事例！
当社で取り扱う、インテリジェントデータモデリングソフト「DTEmpower」の データ前処理と可視化の応用事例についてご紹介いたします。 当ソフトウェアは、データモデリングの経験がない状況でも保有データの 有効活用を実現することができるソフトウェアです。 本事例のほとんどのサンプルポイントは、通常の動作に対応する同じ曲線上に 分布していますが、異常点を持つデータセットでは一部のサンプルポイントは 曲線から大きく外れており、何らかの異常がある可能性を可視的に確認する ことができます。 【事例概要】 ■適切なデータセットを準備することはモデリングにおいて重要な作業で あるため、搭載されたデータ前処理および可視化ツールを使用 ■ここで使用した2種類のデータソースからのサンプルが、 同一散布図にプロットされて2色に分類表示される ※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。
