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Case Study実績・お客様事例

マーレフィルターシステムズ 様(CDAJ news vol.47)

各種テーマのシミュレーションに「STAR-CD」、「GT-POWER」をご活用

株式会社 マーレフィルターシステムズテクニカルセンターCAEグループ 様
CDAJ news vol.47お客様紹介コーナーより抜粋
発行日 2007年3月

解析種別:寸法最適化
課題等:体積効率、オイルミストセパレーター、インマニ形状、圧力抵抗

具体的な解析テーマと事例を教えていただけませんか?

オイルミストセパレータのオイル分離効率性能の予測(STAR-CD)

エンジンシリンダから漏れ出すブローバイガスは外部に排出されないように、エンジンの吸気側に戻す仕組みになっています。このときブローバイガスに含まれるオイルミストも一緒にエンジンに持ち出されてしまうとトラブルの原因となるため、エンジンヘッドカバーに内蔵されたオイルミストセパレータがオイルを分離してエンジンヘッド内に戻します。
このミスト分離性能をSTAR-CD(ラグランジュ二相流機能)にて事前予測しています。壁面付着や衝突、反射に関しては外部の論文などからユーザーサブルーチンを使ってモデルを組み込むことで精度を上げています。モデル作成に関してはIDEASやICEMのHexaを上手く使うことで品質の良いヘキサメッシュを作成しています。また、計算を効率的に行なうためにはSTAR-CDの完全不連続メッシュ機能は非常に嬉しいですね。
作業にはどれくらいかかるものでしょうか?
対象となる製品形状や目標によって変わります。例えば性能の勾配を把握するための解析は簡易に短時間で行なえる解析作業を実施し、製品の性能を保証する解析は精度を重要視して詳細な解析作業を行ないます。しかし、お客様からの性能と時間に対する要求も厳しくなっているので、技術の改善を行なうことと適宜作業者への教育や適切な人員配置を行うことで、常に作業の効率化を図るようにしています。

吸気系部品の通気抵抗予測(STAR-CD)

エンジンの出力と燃費を向上させるため、吸気系部品の流れ解析は必須の作業となっています。吸気部品の性能評価では通気抵抗を低減しつつ、音性能やレイアウト条件も満足する製品形状をSTAR-CDを中心にして検討しています。

エンジン出力解析(GT-POWER)

最近ではSTAR-CDで吸気系の圧力抵抗を求めているだけでは、お客様のニーズに応えられません。弊社の製品がエンジンに対してどのように影響を与えるか、またお客様が求められております性能を実現するシステムはどうあるべきか提案できることが重要なのです。そこで、吸気系部品をチューニングして最適なエンジン出力を得るために、GT-POWERによる寸法最適化を行なっています。パラメータスタディを行いエンジンの体積効率、トルクを目標のエンジン回転数で最大にするインマニ形状、ダクト長さなどを決定することができるようになっています。エンジンのデータに関してはお客様からいただくようにしていますが、海外の拠点と連携してエンジンモデルを再現するようなことも行っております。今後、最適化を駆使した製品設計が行なえる技術を開発して、人間の考えでは思いもよらないような解(発見)が得られることに期待しています。
弊社製品をご導入いただいた決め手は何でしたか?
一番の理由はスタッフがとてもユニークで面白いところですね。次に弊社のお客様やグループ会社でCDAJの製品が数多く用いられており、データ交換や技術提携などに際して同じツールを用いることは非常に効率が良いからです。また自動車システム全体での性能計算を行う際などは部品ごとの性能を計算するための各ツール(STAR-CD、GT-POWER、ICEM)同士の連携が非常に良い上に、これら複数のツールを一社でサポートしてもらえることにメリットを感じています。STAR-CD導入のきっかけになったのはオイルミストセパレータの技術開発だったのですが、ただの電卓ツールではなくモデルをたくさん組み込めてより現象を再現することができることに感銘をうけました。またCDAJさんの技術サポートは、ユーザ側の実現したいことや希望していることを深く理解した上でサポートしてくれるので、非常に分かりやすいです。例えば乱流モデルの一般的な使用方法などを聞いた際に、一般論の回答だけでなく実現象との結果比較や外部の論文情報といった、ユーザにとって役立ちそうな付帯情報もピックアップして教えてくれるといったことがうれしいですね。より付加価値の高い情報を提供してくれるサポート体制はユーザとして心強いです。

このインタビューの詳細は季刊情報誌CDAJ news vol.47でご覧いただけます。
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ご活用いただいている製品

分野1:
熱流体解析
分野2:
1Dシミュレーション(システム・シミュレーション)
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