CFDシミュレーション
概要
ANSYS Fluentは、先進的なCFDシミュレーションであり、航空宇宙、自動車、エネルギー、製造、バイオエンジニアリングなどの業界向けに高精度な空気力学解析を提供します。流体の流れや熱伝達のシミュレーションにおいて卓越した性能を発揮し、企業の設計性能向上と製品最適化を支援します。
従来の空気力学解析に加え、当社は以下の重要な分野でコンサルティングおよびシミュレーションサービスを提供しています。
- 熱伝達コンサルティング: 冷却システムの最適化、エンジンの熱管理、熱交換器の設計、電子機器および電気機器の温度制御。
- 空気力学コンサルティング: 空気抵抗の評価、航空機の翼・自動車のウイングの最適化、産業用ファン、換気システム、建築物内の空気の流れの解析。
- 構造強度解析: CFDと有限要素解析（FEA）を組み合わせ、空気力学および温度の影響による応力・変形・材料性能を予測。
- 多相流シミュレーション: 石油・ガス、水処理、ポンプや配管の設計、食品・製薬業界での応用。
- 燃焼プロセス解析: エンジン性能の最適化、工業炉、ボイラー、ガスタービン、ジェットエンジン内の燃焼過程の解析。
- 流動層内の粒子挙動解析: 化学プロセス、再生可能エネルギー、セメント生産、廃棄物処理、製薬産業における応用。
数多くのプロジェクトで実績を積んだ当社は、技術的な課題を解決し、設計を最適化し、運用効率を向上させるための専門的なコンサルティングとシミュレーションサービスを提供しています。
ANSYS Fluentの先進的なCFD解析を活用し、複雑な流体力学や熱伝達の課題を解決し、設計効率を最大化するお手伝いをいたします。技術的な課題を革新的なソリューションへと変える、当社の空気力学解析をご体験ください！
工業および製造業におけるCFDシミュレーションのメリット
1. 製品設計の最適化
- 気流や液体のシミュレーションにより、ファン、ポンプ、バルブ、ダクトなどの設計を改善。
- 冷却、換気、暖房システムの分析と最適化。
- 自動車、航空機、船舶の空力設計をサポート。
2. 性能向上とエネルギー節約
- 空気抵抗を低減し、流れを最適化して燃料を節約。
- HVACシステム（暖房、換気、空調）の解析によりエネルギー消費を最適化。
- 産業機器の熱交換効率を向上。
3. 実験時間とコストの削減
- 多くの物理試験を数値シミュレーションに置き換え、コストと時間を節約。
- 製造前に設計の欠陥を発見し、製品修正コストを削減。
4. 製造プロセスの精度向上
- 鋳造、溶接、塗装、コーティングなどの製造プロセスにおける流体や気流の予測と制御。
- 射出成形、プレス成形プロセスを最適化し、不良品を削減。
5. 作業環境の分析と管理
- 工場内の空気品質を評価・管理し、汚染を抑え、安全性を向上。
- 火災、ガス漏れのシミュレーションにより、安全システムの設計を強化。
6. 自動化とスマート制御への応用
- CFDシミュレーションにより、自動制御システムの最適化を実現し、特にエネルギー、石油、化学産業で活用。
- データセンターや発電所の冷却システムの設計・評価をサポート。
CFDシミュレーションの応用
1. HVAC（換気・空調システム）
CFDはHVAC分野において、換気・空調システムの設計を最適化し、エネルギー効率を向上させ、空気の質を改善するために活用されます。具体的な応用例：
- 建物、クリーンルーム、病院内の空気の流れをシミュレーションし、効果的な換気を確保。
- 密閉空間内の熱と湿度の伝播を予測。
- 汚染物質や細菌の拡散を分析し、抑制策を検討。
2. 空気力学（Aerodynamics）
- 自動車産業や航空業界では、CFDを用いて空気力学的設計を最適化し、空気抵抗を低減し、運用効率を向上させます。
- 車体やウイングの設計を最適化し、空気抵抗を減少させ、燃料効率を向上。
- 飛行機の翼やヘリコプターのローターの性能を解析し、揚力の最適化や振動の低減を実現。
- 高層ビルや橋梁に対する風の影響をシミュレーションし、安全性を向上。
3. 熱交換シミュレーション（Thermal Simulation）
- CFDは熱交換プロセスの研究や最適化に広く応用されています。
- コンピューター、プロセッサー、制御盤などの電子機器の冷却設計。
- 産業用および住宅用の空調・暖房システムの最適化。
- 溶接、鋳造、熱処理などの製造プロセスにおける熱伝導のシミュレーション。
4. 構造解析（Structural Analysis）
- CFDと構造解析を組み合わせることで、機械システムや建築構造の耐久性を評価・向上させることができます。
- 流体と構造の相互作用（Fluid-Structure Interaction - FSI）の解析により、油圧システムの性能を評価。
- 自動車、航空機、産業機械の部品や構造の耐久性を評価。
- 建築構造物に対する風や地震などの環境要因の影響を評価。
