計算式流体力学(CFD)は、設計プロセスにおいて貴重なツールで、エンジニアが流体の流れと熱伝達をシミュレートすることを可能にします。この技術は、性能を予測し、物理的なプロトタイプが構築される前に潜在的な問題を特定することで、設計を最適化するのに役立ちます。

事例1:車両のエアロダイナミクス最適化

大手自動車メーカーは、CFDを使用して、新しい車両モデルの航空力学を改善しました。 目標は、ドラッグ係数を減らし、燃料効率を向上させることです。 シミュレーションは、高靭性および流量分離の特定領域を特定し、設計変更につながります。

反復テストの後、最終的な設計はドラッグの12%削減を達成しました。 CFD計算は、フロントグリルとリアスポイラーへの変更が性能改善に最も有意に寄与したことを示しています。

事例2:熱交換器の効率性

産業用会社は、熱交換器の効率性を高めるためにCFDを使用しました。 圧力低下を最小限に抑えながら、熱伝達を最大化するためのフローパスを最適化することに焦点を合わせました。 シミュレーションは、流れが停滞または再循環していた領域を明らかにしました。

便秘や表面改質、熱伝達率を15%向上させるなど、設計調整。さまざまな動作条件下で新しい設計が維持された性能を確認した計算。

設計最適化プロセス

プロセスは通常、デジタルモデルの作成、シミュレーションの実行、結果を分析し、反復的な変化を生じることを含みます。主な計算には、速度プロファイル、圧力分布、および熱フラックスが含まれます。このサイクルは、目的のパフォーマンスメトリックが達成されるまで続きます。

  • モデル作成
  • シミュレーション実行
  • 結果分析
  • 設計変更
  • 検証とテスト