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PowerTHERM 適用事例

エンジンルームの熱害解析では、3次元の実形状に忠実な詳細モデルを使用して高精度な解析を行い、部品の温度分布を得ることができます。これにより、O2センサやNOX、DPFセンサなどの取り付け位置の検討、燃料ライン、ワイヤーハーネスの取り回し検討、エンジン/エギゾースト・マウントラバーや樹脂部品の熱害予測、遮熱板の最適設計などを、試作車が完成する前に検討することができます。さらに1次元流れモデルを併用すると、排気管そのものの温度予測も可能になり、車両の開発初期段階での最適な設計を実現します。

ピックアップトラックのアンダーボディー熱害予測

実際の熱性能を検討する際、数分から数時間といった長時間の異なる走行条件を事前に把握することが重要になります。PowerTHERMを活用することで、キーオフ/ソークやクーリングダウン、ドライブサイクル試験といった、長時間におよぶ現象の解析を、設計の初期段階で検討することができます。例えば、下図にあるブレーキ冷却解析では、複数の車速条件を表現した流体解析の結果と組み合わせて、ブレーキロータの受熱・排熱サイクルを予測し、その表面温度を精確に予測することが可能です。

上図は実走行でのドライブサイクル（20分）中のブレーキロータの温度履歴を表示

また、PowerTHERMの日射および人体熱モデルを使用して、車室内快適性に対するHVAC・ダクトユニットの設計案比較やキャビン温室効果などを、熱マネキンによる試験と同様に検討することができます。他にも、多層部品モデルやエギゾーストモデルなど数多くのサブモデルを装備しており、形状・材質・厚みなど様々な設計パラメータを迅速かつ容易に変更することができます。

人体モデルによる車室内温熱快適性

以下のアニメーションは、PowerFLOW®/PowerTHERM/PowerCOOLの連成によるエンジンルーム内温度上昇の時間変化を表しています。ここでは、複雑な構成部品を忠実に再現した実車体モデルを使用しています。このシミュレーションでは、熱伝導、対流、および排気管などからの輻射による影響を一度に解いており、部品表面と熱交換器との熱交換がすべて考慮されています。

PowerFLOW/PowerTHERMの連係によるアンダーフードの空気温度上昇シミュレーション

PowerFLOW/PowerTHERMの連係によるアンダーフードの表面温度上昇シミュレーション

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