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【適用事例】CONVERGEを使ったUVランプシミュレーション

 

皆さま、こんにちは。

IDAJのCONVERGE技術担当Aです。

 

寒くなると風邪やインフルエンザが心配になりますが、今年は、新型コロナウィルスの感染拡大防止にも注力しなければなりません。

皆様はどのような対策を行われていますでしょうか?

・3密を避ける

・手洗い

・マスク着用

・こまめな換気 など

 

先日のあるテレビ番組で、「紫外線(UV-C)で、新型コロナウィルスを不活化できる」のだと放映されていました。紫外線と聞くと、それはそれで人体に有害なものですが、すでに人体に安全なUV-Cランプが開発されており、病院や駅など、人の集まる場所でも使用することができるようです。私自身は、この情報に大変勇気づけられました。

 

太陽光には、UV-AやUV-Bといった紫外線が含まれています。時間はかかるようですが、実際、ウィルスを減少させる効果があるようです。

天気の良い日に、マスクや手袋など天日干しすると良いのではないでしょうか。未知のことが多いため、個人でできることを継続していくことの大切さを改めてかみしめる毎日です。

 

実は、オートノマスメッシング熱流体解析プログラム「CONVERGE」は、紫外線を含む放射解析を行うことができるんです。

エネルギー方程式との連成が不要ですので、計算も比較的高速です。

 

以下の図は流動場中にUVランプを適用し、微生物濃度(microorganism concentration)の減衰をモデル化して計算しています。

紫外線にさらされ、微生物濃度が出口で対数的に減少している様子がわかります。

これは、水のろ過(Water filtration:微生物、ウィルス除去)や空気中の殺菌などにも応用できます。

 

”殺菌”は、殺菌線照度[W/m2]と、さらされている照射時間[s]が重要です。

菌種(ウィルス)によって目標の殺菌率に必要な殺菌線量[J/m2]が異なるため、流れ場が複雑で実験が難しい場合には、十分に殺菌できているかをシミュレーションで検証することは欠かせません。

微生物濃度(microorganism concentration)の減衰

微生物濃度(microorganism concentration)の減衰

 

また、CONVERGEは移動する物体を容易に定義して計算がすることができますので、紫外線が効率良く一定時間照射されるようにランプを移動させる、人やモノといった照射対象が移動する場合などのシミュレーションなどにも適用いただけます。

 

 

 

 

CONVEREGEの適用についてご不明な点がございましたら、お気軽に弊社までお問い合わせください。

 

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