部品温度予測向けPowerFLOW

これまで車両の熱設計は、熱風洞での試作品のテストや多数の熱電対を用いた路上走行テストに大きく依存してきました。こうしたテスト方法には高額な費用と多くの時間を費やす必要があり、柔軟性にも欠けています。テストには熱電対計測が含まれ、テスト・エンジニアは熱の問題が発生する可能性がある状況を演繹的に推測する必要があります。しかし、床下の乱流特性によって予測は非常に困難であり、まったく予測できないこともあります。再設計と再テストを繰り返す手法は、試行錯誤のプロセスでコストがかかります。その場合、最終的に最高温度の場所を特定できないことも珍しくありません。乱流の本質的な非定常性を風洞で視覚化することはほぼ不可能です。しかし、構成部品を最適な場所に配置し保護するためには、こうした複雑な構造を理解する必要があります。超高温になる部品の場合は特に、周囲の流体における熱伝導、熱ふく射、熱対流の複雑な相互作用が温度に反映されますが、これを正確に予測するのは極めて困難です。

車両開発プロセスのスピードアップと改善を求める声が市場で高まっている今、車両設計の初期段階で部品温度予測し判断する効果的な方法が必要なのは明らかです。このため、部品温度予測の問題を解決できるよう、関連する物理特性を捉える高忠実度のシミュレーションが必要になります。

PowerFLOW製品群は、車両の部品温度予測問題を解決できる理想的なソリューションです。PowerFLOWは、独自の本質的に非定常な格子ボルツマン法に基づく物理解析により、極めて複雑な形状でも実世界での非定常条件を正確に予測できます。PowerTHERMは、完全連成型で精度の高い、熱伝導および熱ふく射ソルバーです。PowerFLOWとPowerTHERMを組み合わせることで、正確に温度を予測し、車両全体の流れ場と温度場を可視化できます。これにより、問題のある領域を特定し、設計の改善や問題の解消につながる推奨事項を提案できます。シミュレーションやモデルのセットアップのターンアラウンド時間が短縮されるため、ベースラインに対する設計変更を速やかに実行し、熱性能に関する改善点を評価することが可能です。

熱風洞での測定では、車両の熱性能を評価し、潜在的なホットスポットを見つけることができます。PowerFLOWを使用すると、ホットスポットの場所の予測だけでなく、その裏にある物理的要因も明らかになります。こうした有益な情報を生かして、設計のスピードアップと質の高い熱ソリューションを実現することができます。PowerFLOWの導入により、最初の試作品で見つかる熱的不具合の箇所が大幅に減少し（またはゼロになり）、設計コストも大幅に抑えることが可能です。

部品温度予測向けのSIMULIAソリューションがもたらすメリット：

• ホットスポットの特定。
• 構成部品の寿命改善と信頼性向上。
• 断熱材の最適な配置または排除。
• 構成部品の最適なレイアウト。
• 試作品テストの廃止による開発コストの削減。