タンク内攪拌解析
タンク内の液体の攪拌条件には、羽根の形状、枚数、回転数だけではなく、回転軸のタンク内での位置、傾き、バッフル（邪魔板）有無など、様々な条件があります。また、複数の液体が攪拌され混ざっていく過程の評価も必要になります。これを従来の流体解析で行う場合、回転軸の位置や向きを変更するだけで、解析モデルを作り直す必要があり、また混合状態の可視化も難しいものになります。これを粒子法を使って解析をすることで、様々な条件での解析を素早く行うことが可能です。
課題
タンク内の流体が理想的に攪拌されているかを現物で確認するのは困難でコストや時間がかかります。解析で現象を確認する場合であっても、以下のような課題があります。
- 様々な条件での攪拌検討に時間を要する
- 混合状態の確認が困難
- 攪拌による液体の温度変化の把握が困難
フロー
1. RYUJIN Preによるシミュレーションモデル作成
RYUJIN Pre上での作業内容
- タンクと羽根のモデル化
- 回転条件の設定（回転数、回転軸位置と傾き）
- 2流体の物性条件
- 流体粒子配置設定
- 計算条件（計算領域や並列計算設定等）
2. RYUJIN Solverでの計算実行
3. RYUJIN Postによる可視化
- 流れの可視化
- 羽根表面の圧力分布表示
- 解析結果からの構造解析
効果
MPS-RYUJINを使った解析で、混合状態の可視化と羽根表面の圧力結果がが得られます。
- タンクや羽根形状、回転軸の位置や傾きの条件変更が容易
- 流体毎に粒子色を分けることにより、混合状態を可視化
- 特定領域を通過する粒子を数えることで、定量評価が可能
- 混合状態評価から、羽根形状の違いやバッフル効果などを確認可能
粒子法流体解析ソフトウェア「MPS-RYUJIN」
MPS-RYUJINは、流体を粒子の動きに置き換える粒子法（MPS法）を導入した流体解析ソフトウェアです。攪拌や洗浄、スロッシング等、液面が大きく変化する複雑な流体解析に優れたソフトウェアです。 粒子法を用いることにより、解析モデルを作成する際のソリッドメッシュの準備が不要になり、短時間で前処理作業から流体解析まで実行することができます。作業効率の高さと使い勝手に優れたソフトウェアです。
- ソリッドメッシュモデル不要
- 解析前処理工数の大幅削減
- 液面の大変形や飛沫を表現
- 攪拌やスロッシング、洗浄解析に最適
