PRODUCT（製品紹介）
Simcenter 3D 熱流体解析
熱伝達・輻射モデルと３D流体モデルが完全に連成しておりThermal、Flowの区別を意識すること無く解析できます。また、Thermal /Flowで得た結果 (温度分布や表面圧力、せん断力)を構造解析モデルに伝達できます。異なるメッシュを持つ構造モデルに熱流体解析の結果を予荷重としてシームレスにマップすることで連成を容易に実現します。また、非定常の熱流体解析における複数のステップ結果を構造のサブケースとして自動作成します。
輻射・熱伝導・伝達
高速輻射計算(GPU計算レイトレーシング)
輻射の影響を含む熱モデルは、計算コストのかかるレイトレーシング・アルゴリズムが主流ですが、Simcenter 3DではGPUの計算能力を活用し、レイトレーシングをより高速に算定します。反射、透過・屈折、吸収、太陽およびIRプロパティなどの実際のサーフェスの複雑な物理的効果をモデリングでき、鏡面および透過効果が考慮されます。
- 灰色体および非灰色体（波長依存）の光学特性
- アーティキュレーション(軌道モデル/太陽加熱)
- 異方性熱伝導率
- 多層シェル(TPS:熱防護システム)
ジュール加熱
電気回路網内のジュール加熱をモデリングします。電子コンポーネントライブラリから事前定義された熱抵抗モデルを使用して、PCBの熱接続をモデリングします。JEDEC規格の1抵抗および2抵抗表現を使用した次数低減モデリングにより、導電ビアを有する層状基板などの高密度電子機器パッケージの熱応答解析が大幅に高速化されます。また、ファンや冷却ラインなど熱伝達効果を含んだ統合環境を提供します。
- PCBコンポーネントライブラリ
- 電子部品の低次元化表現
埋め込み1Dダクト
冷却ラインを１Dモデルで簡易化することで、周囲構造との熱伝達を容易にモデリングします。
周囲構造体は冷却ラインの形状を考慮することなく3Dメッシングでき、1Dダクトの各要素は、自動的に3Dソリッド要素にカップリングされます。熱伝達係数は、ユーザ指定もしくは強制対流時における相関式を用いて設定できます。
メッシュがCAD形状に関連付いていれば、HEEDSによる最適化でダクト形状と冷却結果を評価できます。1Dダクト機能でジオメトリの準備が大幅に簡素化し、モデルのサイズ縮小、最適化プロセスによる自動化が実現します。
位相変化・アブレーション-チャーリング
アブレーションは、気化、融解、または剥離などの浸食的なプロセスによって物体表面から材料が失われる現象です。チャーリングは、高熱にさらされるソリッドが完全に燃焼し材料が変化する化学反応です。どちらも位相変化温度と融解の潜熱を用いて解析されます。
主な流体機能
- 流体モデリング
流体領域の抽出と構造境界トリムに特化したタスク環境 - FSI(熱流体-構造の双方向連成)
- 乱流モデル
ゼロ方程式(固定乱流粘度/混合長さ/LES)
1方程式(SA)
2方程式(K-Epsilon/K-Omega/RNG K-Epsilon/SST) - 同相混合気体
空気中の一酸化炭素などのように、混和性種を含む気体-気体混合をモデル化するために使用します。混合内には、主気体も含めて5つまでの気体を定義できます。
- 非ニュートン流体
パワー法則：膨張性で擬似プラスチックの性質を持つ流体をモデリングします。
Herschel-Bulkley：ビンガムプラスチックで粘塑性の性質を持つ流体をモデリングします。
Carreau：低いせん断率ではニュートン流体、高いせん断率では非ニュートン流体としての性質を持つ一般化されたモデルです。 - 参照回転フレーム
モデル内の流体領域の一部で、一定または時間変化する回転率でフレームを定義します。
回転ブレード、ファン、ローターなどの移動パートが含まれる問題に使用できます。 - 粒子噴射
流体内の粒子のフローをモデリングします。電気掃除機内の塵などの、流体領域内の粒子がどのように分散されるかのシミュレーションが必要なとき、粒子トラッキングを使用します。 - トレーサ流体
空中の煙など、主流体に影響を与えないと仮定できる混和性フローを表現します。 - 湿度・凝縮および蒸発
流体領域からの水蒸気の移動を追跡し、密度(ρ)、定圧での比熱(Cp)、熱伝導率(k)、および絶対粘度(μ)を更新します。凝縮(および蒸発)は壁における温度で算定され、体積変化は無視できるものとして模擬されます。 - 粒子トラッキング
ランダムな粒子速度が、ブラウン運動と乱流変動を使用してモデリングされます。