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シミュレーション

熱流動解析

近年の汎用プログラムは種々の改良により、製品の性能や熱流動現象の解析を高精度に行えます。 このため製品を開発する際の設計支援ツールとして活用されています。また短期間に低コストで予測することが出来ます。当社では、汎用プログラムを用いて、製品の性能や熱流動現象の解明を行います。


熱流動解析の具体例

圧力損失の予測
圧力損失を予測することは、流体機械を設計する上で重要な要素となります。圧力損失の要因は多種ありますが、熱流動解析では面積変化、曲り、分岐、合流等の圧力損失を予測するとともに、圧力損失低減のための検討手段としても有効なツールとして活用されています。

流速分布の予測
流速分布を予測することは、流体機械を設計する上で、装置性能の向上に重要な要素となります。熱流動解析では、任意断面の流速分布を予測することが可能です。また、流速分布の改善対策として、整流板、多孔板などの設置効果を確認することも可能となり、より高性能な機器の設計、トラブル防止対策の検討に活用されています。

温度分布の予測
温度分布を予測することは、身近な空調機器から原子力発電に至るまで様々な分野で必要とされています。熱流動解析では、燃焼、輻射等の事象も含めた温度分布を予測することが可能です。温度分布の予測は、製品の高効率化、省エネ等を考慮した熱エネルギーの有効利用に活用されています。

熱伝達の予測
伝熱量を予測することは、熱交換器を設計する上で重要な要素となります。流動解析では、強制対流、自然対流等による伝熱状況を計算し、伝熱量や機器表面の温度分布を予測することが可能です。
また、その結果は熱応力を評価するための構造解析の境界条件としても活用されています。

粒子挙動の予測
粒子の挙動を予測することは、化学プロセスでの液体中への気体拡散、環境装置等のダスト回収率等の分野で重要な要素となります。熱流動解析では、液体中での気泡の挙動、気体中での固形物の挙動、気体中での蒸発を伴う液滴の挙動等を予測することが可能です。

流体力の予測
流体力を予測することは、流れの中の構造物の強度、振動を検討する上で重要な要素となります。熱流動解析では、静止している構造物から回転機械(ファン、ポンプ等翼)に加わる力を予測することが可能です。また、定常的ば力に加えて振動等の原因となる周期的な変動を伴う力についても予測することが可能です。流体力の予測は、機器設計時の強度検討、振動によるトラブル防止対策の検討等に活用されています。

濃度分布の予測
濃度分布を予測することは、環境問題、燃焼、製品の製造工程等の分野で必要とされる重要な要素です。熱流動解析では、混合プロセスの状況、大気中への排出ガス拡散状況を予測することが可能です。また、化学反応を伴う混合プロセスについても予測が可能です。濃度分布の予測は、製品の高効率化や環境問題等の分野で活用されています。

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