モーションモジュールの機能の1つ、回転領域によって、ポンプ・タービン・ミキサーなど、回転機械の解析を行うことができます。
回転領域は、回転する装置を囲む「形状」です。解析が開始してから終了するまで、回転領域は中心線の周りを回転し、回転領域内の固体もすべて回転します。
ファン、ブレードの設計、またはブレードの相互作用の効果の実際のパフォーマンスが目的の場合は、内部ファンまたは遠心ポンプ/ブロワーの代わりに回転領域を使用することをお勧めします。
回転領域の回転定義方法には3種類あります:
回転領域を適用する場合、材料タスクダイアログ上の種類プルダウンメニューより回転領域を選択します。
回転の中心は、回転領域のジオメトリに基づいて自動的に計算されます。したがって、回転領域と固体(またはカットアウト)の動翼が同じ中心を持つことが重要である。
デフォルト材料データベースには、すべての材料タイプに対して最低でも1つのインスタンスが含まれています。新しい材料を作成する際は、デフォルト材料を例として用いるのが便利です。これらの材料は読み取り専用であるため、材料エディタによりオリジナルをカスタムデータベースにコピーし、その内容を変更します。既存材料からの材料の作成についての詳細
回転領域を定義するパラメータは、実行する解析によって異なります。既知の回転速度・既知の駆動トルク・自由回転の3つの異なるシナリオがある。材料割当の種類は、前述の手順3の通り、プルダウンメニューより選択できる。
回転速度を、ラジアン/秒またはRPMで入力する。
変化方法にテーブルを設定し、回転速度対時間に対するデータポイントを入力すると、可変回転速度を入力できます。
この方法は、既知の駆動トルク(モーターなどの)によって回転する装置をモデル化する場合に有用です。トルクには、一定の値を入力するか、区分直線近似データテーブルを使用して、時間に依存して変化する値やRPMを入力する。
(指定したトルクの方向は、材料タスクメインダイアログ上で回転方向として設定されます。
装置に作用する抵抗トルクが存在する場合、既知のトルク値からその値を引きます。例えば、既知のモータートルクが100N-mで、抵抗トルクが5 N-mである場合、値は95 N-mとなります。
トルクに加えて、回転装置の慣性力も入力します。これは、一般的に、動翼および軸や軸に接続する物体(モーター、あるいは回転装置がタービンの場合はフライホイールなど)の回転の慣性力です。おおよその慣性力は、動翼・軸・柄のついた付属品の組合せ質量に、平均半径の2乗を掛けると、容易に決定できます。この手法は、装置が定常状態になるまで解析を行う場合に適しています。
詳細な回転速度の時刻歴を所得するために解析を行う場合、より正確な慣性力の値が必要となります。
この場合、動翼は、回転速度なしで動き始め、指定された流体荷重に基づいて「回転を開始する」。機械コンポーネントおよび動翼の慣性力を指定しなければなりません。正味の流体トルクが0のとき、一定の回転速度となる。
装置が自由に回転し、既知の抵抗トルクが存在する場合は、以下のように設定します。
この設定によって、周囲の流体のため装置に回転がつき、正味の流体トルクが0になるときに一定の回転速度が求められる。