ビデオ ノート
概要
人類最古の挑戦の 1 つは、自然の力、風の力、水の力を理解して活用することでした。
この探求は、何人かの歴史上の偉大な人物を動機付け、流体力学を発達させ、それに関する方程式が発見されました。
これらの方程式は非常に難解で、解くのは非常に難しいものです。
これらは複雑で、事実、人間のみでは解くことはできません。この複雑性からソフトウェアの革命が引き起こされ、コンピュータを使用して、液体および気体の性質と、製品におけるそれらの挙動が予測されるようになりました。
我々は、これを数値流体力学(CFD)と呼んでいます。
CFD を使用する必要性
流体は、ほとんどのウィジェット、装置、および構造物のパフォーマンスに影響します。CFD は設計プロセスの重要な部分であり、エネルギ効率、リスク低減、イノベーションなどのメリットをもたらします。
エネルギー効率
流体はあらゆる場所にあり、常に重大な要素です。高速道路を自動車で移動したり、パイプラインからポンプで水を汲み上げるには、エネルギが必要です。
流体力学の力と影響を理解することによって、エネルギ消費量を減らし、作業効率を高める重要な設計上の判断を行うことができます。
リスク低減
製品、乗り物、および構造物は、流体の挙動に関する計算違いや判断ミスにより、頻繁に失敗します。コンピュータのオーバーヒート、自動車部品の故障、強風による建造物の崩壊などのニュースで、これらの問題について耳にします。結果としてリコールや訴訟、さらには死亡事故につながります。
設計プロセス全体を通じて CFD 解析を実行することにより、重大な問題になる前にこれらの問題の多くを検出して解決し、リスクを減らすことができます。
情報によるイノベーション
物理プロトタイプのテストでは、テスト データの各部分が別々に示される上、時間と費用がかかります。CFD の解析では、流れの完全なビューが表示されます。この情報により、革新的な設計につながる疑問や批判的思考が引き起こされます。
CFD 解析を使用して実行できる内容
流体流れは固体オブジェクト内あるいは周囲の液体および気体の挙動の解析です。熱伝導はオブジェクトが高温または低温になる程度と、その原因の解析です。
CFD 解析を使用すると、設計プロセス全体において流れと熱伝達を理解することができます。いくつかの例を見てみましょう。
自動車やオートバイの風の抵抗:
バルブの圧力損失:
電子機器筐体内の部品温度:
混み合った会場内の人の快適性:
他にもさまざまな事例があります。
CFD 解析を使用する必要がある状況
情報を取得し、適切な設計上の判断を行うために、設計プロセス全体を通じて CFD 解析を使用することができます。次の例を見てみましょう。
コンセプト
たとえば、課題があり、問題を解決するためのアイディアが早急に必要だとします。問題を解決できると考えられる場合、シミュレーションを作成して CFD 解析を実行します。いくつかの事柄を学習し、アイディアを取得します。ここで、次の大きな成功を後押しするコンセプトにたどり着くでしょう。
設計の進化
細部にわたって問題を解決すると、すべての疑問を慎重に検討するようになります。
それぞれの案を繰り返しシミュレートし、最良のものを選択します。それぞれの解析から、よりよい設計を作成できる小さな解決策が明らかになります。
検証
最後の手順として、すべてが設計どおりに動作することを確認するために、詳細なモデルを解析します。問題を見つけて解決し、修正内容を確認するために再実行します。
結果は、高品質の製品となり、計画どおりにリリースできます。顧客満足を得られ、次の大きな挑戦に対する準備も整います。
次の手順
次のビデオは、 Simulation CFD プロセス に関するものです。
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