混相流

流体シミュレーションでは、沸騰、キャビテーション、分散混相流、不混合流、微粒子を含有する流れなどの混相流を含む可能性があります。ANSYS CFDは、広範囲の洗練された乱流モデルと物理モデルを提供して最も困難な課題を正確にシミュレーションするため、製品の性能について信頼できる予測を行うことができます。

多くの流体シミュレーションは混相流を含みます。超高速輸送を設計し、着氷の蓄積を無効にする必要がある場合、血中酵素試験を開発している場合、希少金属複合粉体を提供し、追加製造のために溶融している場合、またはろ過システムを設計して、遠隔地に清潔な飲料水を提供している場合、これらはいずれも、混相流問題を解決しようとしています。

製品とプロセスを改善するために限界を押し上げるにつれて、液体、固体、気体がどのように相互作用するかについてより良い理解を獲得していく必要があります。これらさまざまな混成課題はそれぞれ、異なるモデリングアプローチが必要です。当社の顧客は、ANSYS CFDを40年以上使用して、広範囲の正確な混相流モデルを実現し、製品性能の信頼できる予測を行っています。製品を本当に理解するために、混相流シミュレーションを適切に取得しなければなりません。

Delphi - 渦駆動の自動化
高圧ディーゼルインジェクションにおける渦駆動の自動化
Delphi Automotive Systems

製品とプロセスを改善するために限界を押し上げるにつれて、液体、固体、気体がどのように相互作用するかについてより良い理解を獲得していく必要があります。これらさまざまな混成課題はそれぞれ、異なるモデリングアプローチが必要です。当社の顧客は、ANSYS CFDを40年以上使用して、広範囲の正確な混相流モデルを実現し、製品性能の信頼できる予測を行っています。製品を本当に理解するために、混相流シミュレーションを適切に取得しなければなりません。

混相流に関するApplication Briefを読む

底の浅い容器はなぜスロッシングするのか

過酷な負荷の不安定性を避けるために、エンジニアは通常、厳密な設計要件を直視して、タンクローリーやロケットなどのコンテナーを移動する際に液体のスロッシングを制御します。これらのアプリケーションでは、設計者が通常、内部に調節板か、類似の構造物を挿入して、液体の流れを妨げます。液体のスロッシングに関係する他のアプリケーションは、港湾設計か、または長い波長の津波波形の調査を含みます。これらすべての場合において、シミュレーションは、スロッシングを予測する際や問題の解決方法を評価する際に重要な役割を演じます。


Alexはスロッシングの実演を支援します。解析では、最初のスロッシングモードが1.6 Hzであることを示しています。
ボウルが共鳴して、内容物をあふれさす周波数。

スロッシングの例は、水で満たした犬用のボウルの運搬です。ボウルの中で、液体が左右にあふれ出る傾向にあり、実際よくあふれ出ています。この自由表面流の混相流シミュレーションは、この挙動が起こるのは、ボウルの最初のスラッシングモードが約2Hzであるためであることを示します。2Hzは、この望まない共鳴を励起する典型的な人間のステップ周波数です。グラス1杯の水に対して解析を反復することにより、最初のスラッシングモードが4Hzであることが明らかになり、これにより、水のグラスがボウルに比べあふれ出にくい理由も明らかになりました。これらのシミュレーションでは、構造壁を剛体と仮定しています。エンジニアは、ANSYSソフトウェアの流体-構造連成(FSIアプリケーションページへのリンク)機能を用いた反応器格納構造などの弾性車両におけるスロッシングを調査することもできます。
執筆:Marold Moosrainer、CADFEM

ANSYS混相流機能を参照する