熱流体解析

新PCで流体解析テスト

インストールしたSolidWorksで曲面テーパ管を作成して、その内部にアンモニア液を流した時の状態を流れ計算させてみました。
メッシュは、少なめに1万メッシュ程度の乱流内部流れに設定しました。 

曲面テーパ管流体解析1 曲面テーパ管流体解析2

結果を見ると出口拡大部では、パイプ内壁近くはほとんど流れていない状態となりました。
やっぱり流体は流れ易いところしか流れないですね。

タービン系流体解析 初期条件検討解析

解析用形状データを作成していた「タービン系機械」を流体解析するために、まず初期条件が良いかどうかの検討を行うための解析を次のように行いました。

タービン系流体解析1

まずタービン動翼を静止させたストール状態にて、上流から流体を流し、出口ディフューザー部で渦の発生により計算に支障が出ないかどうか、出口パイプ部の長さを延長しながら幾度が解析計算を行いました。

やはり、かなり出口ディフューザーパイプが長くないと、動翼出口渦の影響が流体出口に影響を及ぼすようです。

室内気流解析の結果

気流解析用モデリングを終わっていた事務所部屋について、気流解析計算を行ってみました。

室内気流解析の結果

エアコンからの吹き出し口がL字型になった部屋の狭い部分に一か所と広い部分に一か所の計2ヶ所あります。 それと狭い部分のエアコンの横の天井部に換気扇吸い込み口があります。 

室内気流解析の結果2

エアコンからはそれほど速くない速度でスリットから空気が噴き出しているとして解析計算を行いましたが、結果として広い部屋は、対流の全く起きていない領域もあると共に、全体的に対流速度が小さすぎると判断しました。

このような解析結果から、風邪の菌などが部屋のなかで溜まっている場所はないかなどを判断して衛生的な部屋環境を模索するのに役立ちます。

遠心ファンの流体解析例

遠心ファンの流体解析結果です。

遠心ファンの流体解析例1

この遠心ファンは、羽根が3次元曲面をもつ割と大風量タイプ=高比速度のファンです。
ケーシングも少し特殊で、中心から吸い込み、その周りのドーナツ状の部分から吐き出すという型式になっています。 

遠心ファンの流体解析例2

解析結果です。
これは、羽根の中心軸に沿った1断面での速度分布と、羽根を軸に直角に羽根出口のちょうど真ん中位置で切断した面での速度分布を見ています。 

遠心ファンの流体解析例3

左図は、羽根の入口方向から羽根間の流れ状態を見ています。
羽根部分は、相対速度の分布状態を表していますが、羽根入口部分でも衝突などがなく設計点に近いスムーズな流入状態となっています。 

遠心ファンの流体解析例4

そしてこれは、羽根表面上での相対速度をベクトル表示で表すと共に、色は絶対速度の分布を表わしています。
羽根出口での絶対速度が少し予想よりも低いようで、気になります。