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Case Study実績・お客様事例

ミキシング水中翼インペラーブレード形状最適化

分野1:
熱流体解析
分野2:
最適設計

使用ソフトウェア

Ansys Fluent、modeFRONTIER

概要

カンピナス大学(ブラジル)は、Ansys CFXとmodeFRONTIERを用いて、ミキシング水中翼のインペラーブレード形状最適化をおこなっています。Ansys CFXでは、軸対称周期モデルを使用して、インペラーブレードの回転力はMRFで考慮しています。最適化手法は7つの設計変数、2つの拘束条件、2つの目的関数、最適化アルゴリズムに多目的遺伝的アルゴリズムMOGA-IIを使用しました。目的関数の一つはインペラーの実効性最大化で、もう一つは固液混合物の均一性最大化です。最適化の結果、固体濃度のバラツキ48.5%減、消費出力84.4%減の結果を得ました。また実験による妥当性確認でも良好な一致を示しました。

出典:ANSYS Advantage VolumeⅠ, Issue1, 2007

初期インペラーブレードと最適化インペラーブレードの図、最適化インペラーとそれによって発生する流れの拡大図、攪拌タンクを標準的なPBTで駆動したタンク内部の固体分布(右)と、最適化インペラーで駆動した同一タンクの分布(左)を比較の図、最適化インペラーのプロトタイプの図
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