CONVERGE Session

「CONVERGE Session」大盛況のうちに終了いたしました!ご来場ありがとうございました。

Introduction

エンジン筒内3次元CFDツールとして2013年からCONVERGEをIDAJで取り扱いを開始し、今年で11年目を迎えました。
ツールの歴史を振り返ってみますと、並列化効率改善による計算速度の劇的な向上、混相流や流体構造連成、バッテリー特化機能などのソルバー改良が精力的に実施され、エンジン筒内の流動、噴霧、燃焼はもちろん、完全自動メッシュ生成や解適合格子AMRによるオートノマスメッシング機能の能力を十分に発揮できる回転機器や複雑移動問題にご活用いただくことが年々増えてきました。さらに、社会的な要請を受けてxEV領域のモーター、バッテリー冷却へと適用領域が広がっています。ことエンジン領域においては、2050年カーボンニュートラルの達成に向けて、計算対象が水素、アンモニア、eFuelなどへと移行しつつも、引き続きの熱効率向上、エミッション低減に対してご活用いただいています。
本シンポジウムでは、日本のお客様から、エンジン筒内領域での新燃料を対象としたお取り組み、非エンジン領域での流体構造連成を適用した圧縮機解析、モーターコイルの油冷解析についてご発表いただきます。
また、開発元Convergent Science様からは、欧米での活用事例や今後の開発計画についてご発表いただきます。
CONVERGEは、他のCFDツールにはない、唯一無二の“とがった”特長を有するソフトウェアであり、3次元CFDの可能性を広げることができるものと確信しています。
皆様のご業務に対して、活用イメージを広げていただける場にしたいと考えておりますので、多くのお客様のご参加をお待ちしております。

解析技術1部 次長 水島 潤

開催概要

日程 2023年11月10日(金) 10:00~17:30(予定) 受付 9:30~
会場 横浜ベイホテル東急 B2F クイーンズ グランド ボールルーム
 
〒220-8543 神奈川県横浜市西区みなとみらい2-3-7
  • みなとみらい線: 「みなとみらい駅」から徒歩約1分
  • JR京浜東北線/根岸線・横浜市営地下鉄: 「桜木町駅」から徒歩約10分
対象者 弊社提供の「CONVERGE」やその他プロダクト、受託解析サービスをご利用のお客様、ご検討中のお客様、デジタルエンジニアリングやMBD・CAEにご興味のあるお客様ならどなたでもご参加いただけます。
※一部ハードウェアベンダー・ソフトウェアベンダー様はご参加をご遠慮いただきます。
また、その他弊社都合にてご参加をお断りする場合がございます。
誠に恐縮ではございますが、参加登録の状況によりましては、導入計画をお持ちの企業様を優先させていただく場合がございます。あらかじめご了承のほど、よろしくお願い申し上げます。
参加費 無料・事前登録制
参加登録
  • 参加登録は、11月7日(火)17時まで承ります。(定員になり次第締め切らせていただきます。)
  • 11月10日(金)の「参加票」をダウンロードしていただくためのURLを、開催1週間前を目途に別途E-mailでをお送りします。当日は印刷した「参加票」と、お名刺1枚をお持ちください。
  • 11月7日(火)までに、参加票がお手元に届かない場合は、お手数ですが以下の事務局までご一報くださいますようお願いいたします。ご登録状況を確認いたします。
資料
  • 配布のご許可をいただいた参考資料を、イベント終了後のアンケートにご回答いただいたご登録者様にのみご提供いたします。ご提供方法等は、改めてご案内いたします。
  • 資料請求のみのお申込みは承っておりません。
展示内容
  • CONVERGE等ソフトウェア、各種サービスに関するポスター展示、技術相談
※上記は予告なく変更になる場合がございますので、あらかじめご了承ください。
Wi-Fi・電源
  • 11月10日(金)は、講演会場内では横浜ベイホテル東急に常設のWi-Fiをご利用いただけます。なお、同時接続数に限りがございますため、アクセスが集中した場合は通信が遅くなることがございます。
  • 各講演会場前の展示会場内で、各種デバイスの充電のためのスペースを設置いたします。ただし、弊社スタッフやホテルスタッフは当該スペースに常駐いたしませんので、充電中のデバイスはご自身で管理してくださいますようお願いいたします。万が一、紛失・盗難・破損・故障事故等が発生した場合でも、弊社ならびにホテルは一切その責任を負いかねます。
その他
  • ご昼食にお弁当をご準備しております。お席にてお召し上がりください。
  • 英語から日本語への同時通訳を実施いたします。(日本語から英語への通訳はございません)

【ご協力のお願い】

  • 著作権および情報保護のため、お申込者様は権利者の許諾を得ずに、いかなる方法においても本サービスを通じて提供される情報またはファイル等について、著作権法で認められるお申込者様個人の私的利用の範囲を超えて、使用することはできないものと致します。つきましては、視聴者様による記録行為(録音・録画、スクリーンショット、写真撮影等)は固く禁止と致します。
  • シンポジウムの妨害やプライバシーの侵害を招く恐れのある行為を禁止します。

(弊社は、記録等のため、講演会場内をはじめとするすべてのエリアで適宜、録画・録音・写真撮影を実施いたします。)

プログラム

*それぞれのご講演の後に質疑応答の時間を設けております。(約5分~10分)
*プログラムは予告なく中止・変更となる場合がございます。

タイトル 講演者
10:00-10:10 開会のご挨拶 IDAJ
10:10-11:10 【特別講演】The Science and Mission of the James Webb Space Telescope
*English Lecture(GT-SUITE Session会場でのご講演を中継します。)
The Science and Mission of the James Webb Space Telescope
Dr. Michael T. Menzel
JWST Mission Systems Engineer
NASA
The James Webb Space Telescope (JWST), launched on December 25, 2021, is NASA’s successor mission to the Hubble Space Telescope. JWST has been designed and developed to observe “first light” objects in the nascent universe, the evolution of galaxies over cosmic history, star birth within our own galaxy, planet formation and evolution both in our solar system and in solar systems around other stars and to make detailed observations of some of the recently discovered exoplanets. The JWST telescope has an aperture greater than 6 meters in diameter, and along with its compliment of science instruments must be cooled to cryogenic temperatures below 50K. It will be operated at the Sun-Earth L2 point to keep thermal sources such as the Sun and Earth in the same general direction so that their radiation can be shielded by a “tennis court sized” sunshield, allowing the payload to attain these temperatures passively.
This presentation will give an overview of the JWST science and its systems design challenges, and discuss the lessons learned from this mission.


[Biography]Michael T. Menzel has 42 years of experience in the aerospace, working 23 years in industry for commercial and defense missions and for NASA for the past 19 years. He is currently the Mission Systems Engineer for the James Webb Space Telescope.

Dr. Menzel received a B.S. in Physics from the Massachusetts Institute of Technology in 1981 and an M.S. in Physics from Columbia University in 1986. He began his career in 1981 with the RCA Astro Space Division in East Windsor, N.J. as an antenna engineer, designing flight antennas for commercial and defense communications and remote sensing satellites. In 1990 he took a position in the Systems Engineering Group of the General Electric Astro Space Division designing commercial, DOD and civil space systems. In 1995 he took a position as Director of Systems Engineering in the Orbital Sciences Corporation, and in 1997 he took a position as the Deputy Program Manager for the Hubble Space Telescope Servicing Group at Lockheed Martin.

Mr. Menzel began working on the Pre-Phase studies for the Next Generation Space Telescope in 1998, and in June of 2004 he took the position as the NASA Mission Systems Engineer for the James Webb Space Telescope.

In addition to his various engineering positions, Mr. Menzel has also served as an adjunct lecturer in Physics and Astronomy at various colleges. His hobbies include weightlifting and amateur astronomy.

Mr. Menzel has been the recipient of the Robert H. Goddard Exceptional Achievement Award for Engineering in 2009, the NASA Systems Engineering Excellence Award in 2010, the Mission Engineering and Systems Analysis Division Engineering Excellence Award in 2013, the NASA Outstanding Leadership Medal in 2013, the 2020 Robert H. Goddard Merit Award in 2020, the NASA Distinguished Service Medal in 2022, the NASA Systems Engineering Excellence Award in 2022, the Norman L. Baker Astronautics Engineer Award in 2023 and AIAA Goddard Astronautics Award in 2023.

JWSTが撮影した「Pillars of Creation(創造の柱)」
NASA, ESA, CSA, STScI; J. DePasquale, A. Koekemoer, A. Pagan (STScI).


NASA Dr. Michael T. Menzel
11:10-11:40 高効率アルコールディーゼルの開発に向けた燃料噴射タイミングの最適化を目指したCONVERGEによる数値解析
タイトル 高効率アルコールディーゼルの開発に向けた燃料噴射タイミングの最適化を目指したCONVERGEによる数値解析
講演者 学校法人君が淵学園 崇城大学 様
時間 11:10-11:40
概要 昨今の石油枯渇ならびに地球温暖化等の世界的エネルギー・環境問題に対し、世界的にCO2排出削減とカーボンニュートラル化(CN化)をスローガンとして、各種動力源は石油を燃料とする内燃機関からモーターへと電動化の方向に進んでいる。しかし、巡行領域が長くエネルギー回生など電動化の利点を活かせない領域(流通経済を支える大型トラックや船舶)に対しては、CN化推進に適した動力源を使い分ける必要がある。世界のエネルギー事情およびその利用形態の多様化によって、電動化を含めたマルチソリューション、つまり動力源の選択肢を増やすことが注目されている。その選択肢の一つとして、バイオマス利用のエネルギー資源循環システムの開発を目指し、植物バイオマス由来のアルコールを燃料とするディーゼル型の高効率エンジンシステムの確立を目的としている。理論熱効率の観点から、エンジンとしてはディーゼル型、石油代替燃料としてはエタノールが第1候補と考えられるが、エタノールはガソリンに近い高オクタン価燃料(エタノールをはじめとしたアルコール燃料の自着火性の悪さは周知の事実)であり、最もディーゼルには不適格な燃料である。したがって高効率アルコールディーゼル実現に向けたキー技術は着火制御技術である。自着火はサイクル変動が極めて小さく、着火方法としては最も理想的と言える。つまり、着火という燃焼現象の起点が燃料噴射によって、自然と制御されていると考えられる。したがって着火法式としては自着火を目指している。これまでの理論計算、実機関を用いた着火燃焼特性試験ならびに定容燃焼炉を用いた噴霧可視化実験を通して、アルコール燃料の自着火性の悪さの原因を明らかにした。それは「軽油等のディーゼル燃料と比べ、アルコールは理論空燃比が小さく蒸発潜熱が大きいが故に早すぎる希薄化と遅すぎる高温化をもたらし、噴霧混合気形成過程において、自着火適性濃度・温度の同時達成が困難であるため」というものである。この知見を基に定容燃焼炉によるエタノール・ジエチルエーテル混合燃料(混合比変化)の噴霧可視化実験を行うとともに、噴霧形成から自着火→乱流拡散燃焼という極めて複雑で高速の非定常物理化学現象に対して、CONVERGEによる数値解析を試み、エタノール噴霧の内部構造の解明と自着火成立条件の物理要件を明らかにした。講演では、公開されているエタノールの素反応モデルを外部から取り込んでカスタマイズし、微粒化・相変化を伴う・詳細化学反応をCONVERGEによって解析した結果を示し、現在までに得られた知見を紹介するとともに、最新のデータとして、実機関に近い流動場を実現できる急速圧縮膨張装置を対象として、エタノール噴霧の自着火および等容度の高い拡散燃焼を実現するための吸気条件と燃料噴射タイミングの最適化を目指した数値解析結果を示す。
■CONVERGE他弊社取扱いソフトウェアについて
弊社取り扱いのプロダクトのご利用年数 10年
弊社取り扱いプロダクトを利用しての主な解析テーマ 高温高圧空気の静止場ならびに流動場に対するエタノール噴射における噴霧形成(液柱ブレークアップ、微粒化、蒸発)ならびに自着火からその後の拡散燃焼に至る詳細化学反応
弊社取り扱いプロダクトを気に入っていただいている点 ・メッシュ生成が極めて容易である点
・化学反応モデル(mech.datファイル)はフォーマットを揃えれば外部からの取り込みが容易であることに加え、その変更(カスタマイズ)も容易である点
・技術サポートが充実しており、質問に対し、短時間で且つ詳細な回答をして頂ける点
学校法人君が淵学園 崇城大学 様
11:40-13:10 休憩
13:10-13:40 CONVERGEを用いた圧縮機の圧縮過程シミュレーション
タイトル CONVERGEを用いた圧縮機の圧縮過程シミュレーション
講演者 ダイキン工業 株式会社 様
時間 13:10-13:40
概要 圧縮機の評価方法として、シミュレーションは有用な手法の一つである。圧縮室内の流れのシミュレーションは、設計した圧縮機の性能や信頼性を評価するために必要な手法であり、3次元空間でのデータ出力が可能なCFD解析技術を構築することで、より正確に圧縮室内の流れをとらえることができる。
計算には、汎用計算コードCONVERGEを使用した。CONVERGEは計算時にメッシュを生成する完全自動メッシュ生成があり、圧縮室内の部品の可動によって発生する圧縮室の容積変化をほかのソフトよりも簡単な設定で計算することができる。また、流体-構造連成解析(FSI)機能によって弁の挙動を含めた計算をすることができる。
本発表では、昨年度報告したスイング圧縮機の計算に対して、新たに再構築されたシーリング機能を使ったピストンーシリンダ隙間のモデル化の影響について報告する。また部分モデルを使った検討手法や新たに実行したスクロール圧縮機の解析についても報告する。
■CONVERGE他弊社取扱いソフトウェアについて
弊社取り扱いのプロダクトのご利用年数 4年
弊社取り扱いプロダクトを利用しての主な解析テーマ 圧縮機内部シミュレーション
弊社取り扱いプロダクトを気に入っていただいている点 ・CONVEREGEの自動メッシュ生成機能
・FSI設定が容易な点
ダイキン工業 株式会社 様
13:40-14:10 CONVERGEによるモータ巻線部への直接油冷に関する数値解析事例
タイトル CONVERGEによるモータ巻線部への直接油冷に関する数値解析事例
講演者 ヤンマーホールディングス 株式会社 様
時間 13:40-14:10
概要 2050年までにCO2排出を実質ゼロとするカーボンニュートラルに向けた社会的な取り組みに伴い、自動車産業同様、産業用機械においても電動化が要求されている。 
弊社においても電動化、及びハイブリッド化に取組んでいるが、パワートレインを限られたスペースに搭載する必要があるため、モータへのさらなる小型化と高出力化が求められている。 空冷など従来用いていた冷却方法では、十分な小型化と高出力化を実現できないため、直接油冷など新しい冷却のアイディアの検討が課題となっている。
今回、CONVERGEにより、モータ巻線部(ステータ単体)への直接油冷について解析を行い、実測と比較検討した事例を紹介する。 今回は実験の都合上、ステータ単体での解析を行ったが、今後、モータ全体を解析できることを目指している。
■CONVERGE他弊社取扱いソフトウェアについて
弊社取り扱いのプロダクトのご利用年数 1年
弊社取り扱いプロダクトを利用しての主な解析テーマ モータ巻線部への直接油冷の解析
弊社取り扱いプロダクトを気に入っていただいている点 メッシュ生成が自動であり、初学者でも比較的操作しやすい点
ヤンマーホールディングス 株式会社 様
14:10-14:40 欧米におけるCONVERGE活用事例 *English Lecture
タイトル 欧米におけるCONVERGE活用事例 *English Lecture
講演者 Convergent Science 様
時間 14:10-14:40
概要 筒内解析にとどまらない、欧米でのCONVERGE活用事例を開発元Convergent Science様からご紹介いただきます。
Convergent Science 様
14:40-15:20 休憩
15:20-15:50 CONVERGE開発計画 *English Lecture
タイトル CONVERGE開発計画 *English Lecture
講演者 Convergent Science 様
時間 15:20-15:50
概要 CONVERGEの開発計画について、開発元Convergent Science様からご紹介いただきます。
Convergent Science 様
15:50-16:20 CONVERGEを用いたアンモニア・ディーゼル2元燃料エンジンの燃焼シミュレーション
タイトル CONVERGEを用いたアンモニア・ディーゼル2元燃料エンジンの燃焼シミュレーション
講演者 ヤンマーホールディングス 株式会社 様
時間 15:50-16:20
概要 舶用エンジンにおけるカーボンニュートラル燃料としてアンモニアが注目されている。外航船におけるガス燃料利用は燃料冗長性の観点より二元燃料(デュアルフュエル)方式が採用されており、アンモニアにおいても同方式の採用が有望視されている。一方で、アンモニアは燃焼速度が低く最小点火エネルギが大きいことから、難燃性燃料として知られており、燃焼効率の低下が課題と考えられている。さらに、エミッションとして環境汚染物質のNO、NO2および高い温暖化効果を持つN2O等の排出も課題であり、これら課題の解決に向けて、エンジン試験だけでなく数値シミュレーションを活用した現象把握が重要となる。
本講演では、アンモニア・ディーゼル二元燃料エンジンの燃焼プロセスやエミッション生成特性について、CONVERGEを用いて検討した事例を紹介する。
■CONVERGE他弊社取扱いソフトウェアについて
弊社取り扱いのプロダクトのご利用年数 約10年
弊社取り扱いプロダクトを利用しての主な解析テーマ エンジンの性能・燃焼・エミッション予測
弊社取り扱いプロダクトを気に入っていただいている点 ・ユーザーインターフェースが整っており、誰でも手軽にシミュレーションを実施できる
・サポート体制が充実している
ヤンマーホールディングス 株式会社 様
16:20-16:50 CONVERGE最新情報と日本における活用事例
タイトル CONVERGE最新情報と日本における活用事例
講演者 IDAJ
時間 16:20-16:50
概要 CONVERGEを日本で販売開始してから早10年が経過しました。現在では、従来のエンジン筒内での利用にとどまらない領域にまで、その活用が広がっています。 本講演では、幅広い分野でご活用いただいているCONVERGEの事例をご紹介することで、皆様のご業務に適用していただくための参考情報をご提供できればと考えています。さらに、新燃料を使ったエンジン筒内解析に対して、IDAJが構築した解析技術についても合わせてご提案します。
IDAJ
16:50-17:00 閉会のご挨拶 IDAJ
お問い合わせ先
株式会社 IDAJ
IDAJ SYMPOSIUM 事務局
〒220-8137 横浜市西区みなとみらい2-2-1-1 横浜ランドマークタワー37F
TEL: 045-683-1990  FAX: 045-683-1999  E-mail: IDAJ-SYMP@idaj.co.jp