プロダクト

PowerFLOW® 概要

リアルワールドの流体シミュレーション

当社の主要製品であるPowerFLOWは、非常に複雑な実現象の流体問題をシミュレーションできる画期的なCFD（熱流体解析）ツールです。この製品は、格子ボルツマン法と呼ばれる技術に基づいて開発され、従来のCFD技術と比較して明確な利点がいくつかあります。PowerFLOWによるシミュレーションは、本質的に非定常で安定に解を得ることができますが、最も注目すべき点はその精度の高さです。さらに、PowerFLOWの没入型グリッドテクノロジーにより、完全自動で生成される流体格子は、どんな複雑な形状でもすべての詳細を捕らえることができます。

PowerFLOWは、幅広いモデル化機能および解析機能を備えています。

• 空力シミュレーション
• 対流、熱伝導、熱輻射、および熱交換器を含む熱シミュレーション
• 流体騒音シミュレーション

PowerFLOWの製品群は、流体解析ソルバーや格子生成エンジン（離散化エンジン）とともに、ケースをセットアップするためのPowerCASE、シミュレーション結果を解析および可視化するPowerVIZ、熱交換器のシミュレーションを行うPowerCOOL、および熱伝導や熱輻射のシミュレーションを行うPowerTHERMなど各種補完ツールで構成されます。さらに、PowerFLOWによるシミュレーションは非常に並列化性能がよく、数百台以上のプロセッサーで構成されたシステムでも実行することができます。

PowerFLOWによる小型トラックのシミュレーション。表面は流速に応じて色分けされ、ストリームラインによりボンネット、ミラー、およびフロントピラーにわたる気流の動きを表示。画像提供: ダイムラークライスラー社

従来のCFDを凌駕する特長および最新の機能

流体解析ソルバー

• 非定常の流体特性を解析するための高速かつ時間依存のソルバー
• 業界から認められた革新的な技術
• 拡張格子ボルツマン法による特許取得済みのソルバー
• ナビエ・ストークス偏微分方程式を使用したソルバーよりもさらに原理的かつ高精度な手法
• その他の特長:


• 超低人工粘性
• 数百台までのプロセッサーで処理できる優れた並列化性能
• 境界条件をロバストで物理的に実現

格子生成

• 没入型グリッドテクノロジー
• 完全自動の流体格子生成


• 複雑な形状の詳細まで捕捉可能


• 複雑形状に対応－形状の簡易化が不要
• 多くの従来型CFDと異なり、格子の品質を問わない

アプリケーション

PowerFLOWは、自動車（乗用車および軽トラック）、モータースポーツ（オートバイ、F1、およびNASCAR）、さらに大型トラックなど各種分野で幅広く利用されています。特にターンアラウンドタイムの短縮（形状から流れの解析）と解析精度の高さから、PowerFLOWはさまざまな業界の設計プロセスで不可欠な役割を担っています。PowerFLOWは、地上輸送機器の分野において車両全体の空力アプリケーションや、HVAC、冷却気流設計、クーラント温度、および熱害などの熱制御アプリケーション、さらに風切音、サンルーフやサイドウィンドウのウィンドスロップなどの流体騒音アプリケーションで広範に使用されています。1つのシミュレーションモデルを、すべてのアプリケーション分野で利用することができます。

PowerFLOWによるモータースポーツ車両のシミュレーション。タイヤやボディーに沿った空気の流れをリボンで表示。 画像提供: Tatuus社

主な機能:

セットアップ

• 完全自動格子生成
  形状の複雑性を問いません。
• ウォータータイトなメッシュは不要
  格子生成エンジンでは重複した部品も処理できます。
• 形状の詳細まで常に捕らえる格子
  流束ベースの境界条件を介して、個別の流体格子と表面格子を連携させてシミュレーションを行えます。
• 形状の簡易化は不要
  流体問題では、小さな形状が大きな影響を与える場合があります。

シミュレーション

• 車両総合解析
  1つのシミュレーションモデルを空力、流体騒音、および熱の各解析で使用できます。
• 時間に正確な解析結果
  高精度な結果を得るためには、非定常シミュレーションでわずかな非定常挙動を捕らえることが重要です。これは、一見定常と見られる流体問題でも同様です。
• 流体騒音解析機能
  騒音源を解明し、騒音の生成メカニズムを理解するために、圧力変動を解析します。
• 熱害機能
  PowerCOOLとの連成により、ラジエータ、インタークーラー、およびコンデンサーのシミュレーションを行えます。さらに、PowerTHERMとの連成により、熱伝達や輻射のシミュレーションを行えます。
• 並列化性能
  優れた並列処理により数百台のプロセッサーで処理できます。
• 数値計算の安定性
  形状の複雑性にかかわらず、安定に計算されます。

 

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