熱交換器の流量分布の最適化
お客様の要望
排気再循環(EGR)冷却器の設計は多くの場合、困難な作業です。最適な設計のために、圧力損失のわずかな低下だけでなく、可能であれば、熱交換器の効率に大きく影響する可能性のある熱交換器媒体(チューブ、フィン、ラジエータなど)を通過する流量プロファイルも考慮します。さらに、このソリューションの設計空間は、複雑な幾何拘束の影響を受けます。
当社のソリューション:Tosca Fluidによるトポロジー最適化
標準的な2つの立方体の一般設計空間から初めて、Tosca Fluidトポロジーの最適化により、新しい設計提案を生成します2つの立方体間の直径に基づき、熱交換器を設置する場所を定義します。最適化は1回のCFD計算内で行います。圧力損失を低く抑えた180度のフローパイプを実現することが、この解決策のための基本的な設計要件です。さらに可能であれば、流量が熱交換器媒体に入る曲げ出口で均一な流量プロファイルを達成する必要があります。
お客様にとってのメリット
最適化の結果、性能が非常に優れた、これまでない新しい設計提案となります。新しい設計で流量の均一性を改善したことで、熱交換器の効率が10%向上します。また、従来の設計と比べ、新しい設計における圧力損失の合計は20%低下します。