scFLOW 非構造格子系 熱流体解析システム

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scFLOW 非構造格子系 熱流体解析システム

  
 



scFLOWは、株式会社ソフトウェアクレイドルの開発による、最新鋭の技術を取り入れた新世代のCFDソフトウェアです。最大で従来の3倍(同社製品比)の計算スピードと安定性を有した高性能のソルバーと、複雑なモデル構築と高品位メッシュ生成が容易な、新しいプリプロセッサーの機能が提供されています。
 

特徴

 
最先端のソルバー
  • 最新のマトリクスソルバーによる、定常計算の収束性向上と計算時間の短縮
プリ操作が容易
  • CADユーザーに馴染みやすい、直感的操作が可能なGUI
  • ナビゲーション機能による簡単な条件設定
  • 自動化処理を容易にするVBAインターフェース
ポリヘドラル自動メッシャー
  • 要素中心型ソルバーの安定性と計算速度に寄与する自動メッシャー
高度な解析機能
  • 要素移動(不連続接合)
  • 自由表面
  • 粒子追跡
  • 輻射(放射)
  • 拡散
  • 圧縮性(圧縮、非圧縮)
新しいポスト処理機能
  • 解析結果の理解を助ける、多彩な描画機能

関連製品
MCS One MSC製品を幅広く利用することが可能なトークン制ライセン
 

CADインポート、形状編集

 

サーフェスラッピング機能

CADインポートの豊富な機能
  • ネイティブサポート:CATIA, Creo Patametric, NX, SolidWorks, Autodesk Inventor、Solid Edge
  • 標準フォーマット: Parsolid XT, STEP, DXL, STL
 
サーフェスラッピング
  • 複数のソリッドモデルから、一つの閉じたボリュームを作成
 
形状の編集と新規作成
  • 詳細フィーチャーの削除、ブーリアン演算、プリミティブなどのCAD編集の豊富な機能を搭載



 
 
 

シンプルなプリ操作

CADライクなGUI
  • CADオペレーションと同様な感覚で利用できる、使い易いGUI
 
ナビゲーション機能
  • ナビゲーションウィンドウに表示される解析手順が、次に必要な操作をガイド
 
プレビュー機能
  • メッシュ生成や解析実行前に、条件設定内容をグラフィック表示で確認できる

ポリヘドラルメッシャー



 
解析の安定性と計算精度の向上に有効なポリヘドラルメッシュを自動生成
  • ⽬標要素数に従った要素の作成
  • 流れの変化が激し壁⾯付近要素の細分化
  • 部品や領域別の粗密を指定
       



 
 

要素移動(不連続接合)

 
   

 

 

要素移動機能で物体の移動を表現
  • 静止物体と移動物体を含む解析が可能
  • 不連続接合機能との併⽤で、回転物体の解析も容易
      

要素移動と不連続接合の組合せ:回転ファンとダクト流れ    要素移動の平⾏移動:コンプレッサーピストン動作  




 

自由表面

 

容器内を揺れ動く液体の解析

自由表面のダイナミックな動き
  • 混じり合わない液体・気体、液体・液体間の界⾯がダイナミックな動きを解析
  • 閉空間の流体の変動による壁⾯圧⼒、液体重⼼の変化も計算
     

 

粒子追跡

 
    カルマン渦列の流れ場での渦度の等高線とマーカー粒子
流れの中の粒子の挙動を解析
  • 粒⼦の動きが流体の動きと同化していると看做せる場合は、マーカー粒⼦機能で流れと粒子を表示
  • 粒⼦と流体の速度が異なり相互作用がある状況は、質量粒⼦機能を⽤いて解析



 


 

輻射(放射)

 
    カル要素移動を併用したFLUX法による輻射解析:回転ヒーターの輻射熱で加熱されている物体
 
解析モデルや目的にあわせて解法を選択
  • VF法: 部品表面で形態係数(面同士の位置や向きによって輻射エネルギーの到達しやすさを表す係数)を算出し,部品表面間における輻射エネルギーの授受を精度良く計算
  • FLUX法:VF法よりも高い計算コストを要するが、輻射エネルギーが空間を通過する際の散乱や吸収,物体の移動の影響を考慮した解析が可能
 

レンズを透過する輻射熱をVF法で解析
直方体端面の熱源からの輻射エネルギーが、レンズを透過してスクリーン中央に集中し、
さらに放射状に生じた輻射エネルギーが側壁や床面にも届いている
 

 

拡散

      壁際のディフューザーからアロマオイルが室内に拡散する解析
 
異なる物質が混在している場で物質が移動して広がる現象を解析
  • 流体中に拡散する物質の濃度変化が十分小さく、物質が流れに影響を及ぼさないと仮定できる場合は、パッシブスカラーとして扱い、拡散係数を用いて流体中の物質の移流・拡散を計算し、流体の混合物としての計算はしません。


 
 

圧縮性

 
      密閉タンク容器に水素を充填する解析
 

高マッハ数でも安定した計算が可能な密度べースの解析

 
圧縮と非圧縮
  • 流体の圧縮や膨張による密度変化が小さく影響を無視できる場合には、非圧縮性流体として計算
  • 超音速流れや体積の圧縮・膨張が大きい場合は、実現象と同じく密度変化を考慮した圧縮性流体として取り扱う
  • 圧縮性を表現する圧力ベースの解析と、密度べースの解析




 

キャビテーション

 
      水中翼上面の圧力変化によるキャビテーション
 

斜流ポンプの羽根車に生じるキャビテーション

 
キャビテーションのシミュレーション
  • 液体の圧力が飽和蒸気圧以下に減少して液体が沸騰・気化する、キャビテーション現象を解析
  • 場所ごとの気相と液相の混合割合を表現する均質媒体モデルを採用し、流体解析でキャビテーション発生箇所を予測




 

並列計算による高速な解析

 

多並列での効率の高い計算が可能

効率の高い並列計算
  • 最新マトリクスソルバーの計算アルゴリズム最適化による定常計算の収束性向上と、1サイクルあたりの計算時間短縮
  • 要素ごとに異なる適切な時間刻みを設定するローカルタイムステップ法により、定常解の収束を高速化




 
 
   


  
定常解の収束速度の違い:ローカルタイムステップ法 (左)と、従来方法(右)
 

 

ポストプロセッサ

 
      移動物体の解析結果のアニメーション
 

自動車空力解析のオイルフロー

解析結果の描画と後処理の機能
  • 流れの状態、圧力・温度の分布など、様々な物理量の状態の確認と評価
  • 等高線コンター、流線、ボリュームレンダリング、要素単位の変数表示、アニメーション、移動物体視点、グラフなどの豊富な表示機能
  • 可視化された結果の画像や動画を、標準フォーマットファイルに変換し保存
  • 頻繁に使用する機能や統計分析手順のカスタマイズ内容を、設定ダイアログに登録し、再利用


 
 
ターボファンの圧力分布                     要素単位の表示   

 
 
プロジェクター内外の断面温度分布               車内のエアコン送風の流れ
 
 
  
解析結果の比較                        表面温度の差
 
 
      
コップに注いだ水の動き
 

システム要件

 
オペレーティングシステム
  • Windows 10
  • Windows 8.1
  • Windows 7
  • Windows Server 2012 R2 
  • Windows Server 2012 
  • Windows Server 2008 R2
  • RedHat Enterprise Linux 7  *1
  • RedHat Enterprise Linux 6  *1
  • RedHat Enterprise Linux 5  *1*2
  • SUSE Linux Enterprise Server 11 *1
※全てのオペレーティングシステムで64bitのみの対応となります。 
*1  ソルバー、モニターおよびプリプロセッサ一の一部機能のみ対応。Itanium用64bit版はサポートされません。
*2  モニターはサポートできません。 

 
推奨環境
  • メモリ     8GB以上
  • ハードディスク 空き容量10GB以上
 
解析の目安
  • 使用メモリ: 約100万要素/ 2.0GB
  • 最大要素数: 1億8000万
  • 最大並列数:(実績)1000
 
ユーザー関数のコンパイラー環境
  • Windows版
     Microsoft Visual Studio 2013
     Microsoft Visual Studio 2015
  • Linux版
     GCC (GNU Compiler Collection)
    (Linux標準)
 
 
 

 
 
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