解析事例

こちらでは当社の過去の解析事例を紹介しています。
それぞれ、PDFファイルでの詳細、動画もご覧いただけます。

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Heavy vehicleの空力解析

概要

走行中の自動車は、幾度となく姿勢を変えることがあり、その際、車体周りには非常に複雑な流れ現象が発生すると考えられる。しかし、このような流れは実験により調査することも困難である。そこで、本解析手法の応用として、蛇行するトラクター・トレーラーについての解析を実施した。本解析手法は、計算格子の生成が不要なため、容易に解析することが可能である。

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斜流ポンプ内流動解析

概要

斜流ポンプ内において、流量変化に伴う流れ場の変化およびそれに伴う流体力特性の変化を調査した。部分流量域において、羽根先端後縁付近の負圧面から発生した翼端漏れ渦が周方向に発達し、隣接翼の圧力面側と干渉している様子が観察された。インペラおよびガイドベーンとの干渉により、半径方向スラストが周期的に変動することが確認された。

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ポンプ吸込み水槽内流れ

概要

近年、上下水場設備や発電プラント等においては、建設コストの低減や省スペース化のニーズからポンプ取水槽の小型、高流速化の傾向がある。この時、高流速化に伴って主水槽内部に渦が発生しやすくなり、振動や騒音の原因となる可能性が高まる。従来、こうした自由表面からベルマウス入口に至る空気吸込み渦や側壁、底面からベルマウス入口に至る水中渦発生の確認および評価は主に取水槽の模型試験により行われ、取水槽の標準形状や各種の渦防止装置が提案されている。一方で、最近の数値解析技術の進歩に伴い、CFDを利用した渦発生予測法が、模型試験前の予備的検討や、水槽形状や渦防止対策等のパラメータスタディに利用されるようになってきた。当社の解析は、取水槽内の流れを解析し、水中渦の発生予測を試みるのに有効なツールになり得ると考えているます。

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デフューザポンプの動静翼干渉

概要

ターボ機械における動翼と静翼の干渉は、振動や騒音の重大な原因となることがあるため、動静翼間に滑り境界面 （Sliding Surface）などの人工的な境界を仮定することなく、干渉流れを直接シミュレーションする手法の開発が望まれてきた。 Vortex Methodsにおいては、空間に計算格子を設ける必要がなく、境界の移動する速度を容易に境界条件として取り扱うことができる特徴を備えていることから、 動翼および静翼が干渉する複雑な非定常流れの解析には最適な手法といえる。

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風車の空力性能予測

概要

風力エネルギは、環境負荷が著しく小さいため近年注目されおり、間欠性、不規則性を内包し、 エネルギ密度も低い風力エネルギを有効に利用する研究開発が世界規模で進められている。風車に適した新型翼の要求項目としては、 高いエネルギ効率を発揮し、広範囲な運転状態でも安定した出力を出せること等が挙げられる。また、 風車において主な損失である抗力係数の低減（高揚抗比）が求められ、さらにレイノルズ数や迎角変化に対して急激な性能変化を示さない 翼型が望まれている。当社の解析技術は、このような新型翼等の開発に、非常に有効なツールとなり得ると考えている。

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魚の遊泳シミュレーション

概要

身近な自然に目を向けてみると、人工物の世界と自然との間にはなお歴然とした差を感じざるを得ない。『魚のように海の中を思いのままに泳ぎたい』と憧れて船を作ったという表現は、船の数千年の歴史を考えると若干感覚が異なることは否めない。しかし、素朴な意味ではやはり魚は船の一つの理想像であったのであろう。鯉が池を泳ぐ悠然とした姿や、イルカの想像を絶する高速並びに瞬発遊泳能力等を見ると、人工物の船をはるかに超越する水棲動物の遊泳にただ驚嘆する他はない。これだけの科学技術が発達、進歩した時代にあっても、自然に接し生物の運動を観察すれば、常に人工物とは異なる人智の及ばぬ生物の動きに感動する。我々は常に自然に学び、生物を手本にしなければならない。そのためにはもっと奥深い生物の動きを知らなければならない。　これらの特性を工学問題として捕らえて研究されている例は少ないが、これらの生物運動の陰には、今後の流体力学の発展のカギが無数に隠されていると言っても過言ではないであろう。　当社では、このように未だ解明されていない生物の神秘について科学的に解明し社会に応用していこうと考えています。

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サッカーボールの非定常弾道解析

概要

スポーツでは、流体による影響がその試合もしくは記録を左右することが多々あります。例えば、 ｢飛ぶ｣分野で言えば、ジャンプスキーは流体力を上手に使いこなすことにより、その飛距離を伸ばすことができるだろうし、 ｢走る・滑る｣分野では、流体抵抗を減らすことが、コンマ数秒の闘いをしているアスリートにとっては重要なことになります。また球技においては、野球、サッカー、バレー等において複雑な変化をする球種を自在に操る技術は、試合において大きな武器になり得るでしょう。　このように流体力学は、スポーツの分野と非常に密接な関わりをもっています。しかし、上述の各競技において理論的な見解にもとづく技術の改善は、当然行われていると思いますが、多くはアスリートの経験にもとづく感覚によってなされる部分が多いと考えられます。　当社では、このようなアスリートの感覚を流体解析技術を駆使して科学的に解明し、スポーツ関連技術の向上に貢献したいと考えています。

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