設計の試行錯誤を変えた、新たな熱流体解析ソフトウェア

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これまでの流体解析のイメージを変える解析スピード!計算の安定性と高い計算精度を両立、実験データが実証する確かな信頼性

 計算スピードと収束

非線形問題を自動収束し、圧倒的なスピードと安定性を兼備

右図は100万メッシュの流れ解析例です。この計算部分に要した時間はわずか5分。設定に要した時間もわずか数分足らずで、安定した計算結果を得られました。FlowDesignerが従来の流体解析ソフトに比べて簡単に解析できるのには、大きな秘密があります。

流体解析は簡単には解が求まらない(=収束しない)典型的な非線形問題です。これまでのソフトが難しいと言われる所以は、解を求めるために必要なパラメータを自分で設定するため、計算結果を得ること自体に時間がかかるところにあります。

FlowDesignerは複雑な設定なしでも自動収束させる独自ロジックを搭載。さらに通常のPCで最大限の計算速度が出るよう最適化しているので、高い計算精度を保持したまま速く安定した結果を得られるようになっているのです。

 実験による検証

シミュレーションの実力をデータが実証

下図は流入部(左側)から水を流し、障害物(右側)に当たった際の流れ場を可視化したもので、図1が実験結果、図2が解析結果です。両結果を見比べると、障害物の上流側に現れる特徴的な3つの渦(A、B、C)において、その位置や大きさがほぼ同じであることが判ります。
FlowDesignerはその操作性の良さと計算スピードの速さから簡易計算ツールと誤解されることもありますが、研究者向けソフトと同等に基礎となる物理方程式をしっかり解いているため、簡単なのに高い精度で現象を予測することができるのです。

防衛大学馬蹄形の渦実験より

冷却問題の実験論文からも証明される解析精度

発熱素子冷却問題について、論文実験結果とFlowDesigner解析結果の比較検証を実施しました。

実験は2つの発熱体A、Bの右側に障害板を設置し、障害板の右側から気流を流入させた際の冷却効果を測定したものです(図3)。
FlowDesignerによる解析結果(図4)と論文実験結果を比較すると、その差がほとんどないことがわかります(図5)。
固体内部の発熱、熱伝導、空気側への対流移動を含む複雑な系に対しても高い精度で現象を予測できていることが証明されました。

 開発者紹介

熱流体解析における汎用的なノンパラメトリック逆解析手法を理論から構築した、
この分野の第一人者

元大阪大学大学院基礎工学研究科准教授/工学博士
現アドバンスドナレッジ研究所 取締役技術フェロー桃瀬 一成

20年以上にわたり大阪大学大学院にて教鞭・研究を行ったのち、FlowDesignerのソルバー(解析のための計算)開発総責任者となる。世界初となる逆解析機能の汎用ツール化をはじめ、他に類を見ない計算速度と計算の安定性を両立させたFlowDesignerのソルバーを一から構築。専門分野は伝熱・流体解析・逆解析。

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