CFDとはComputational Fluid Dynamicsの略称で、日本語では数値流体力学、または流体解析といいます。と言われてもイメージしづらいと思います。まずは流体とは何か、簡単なところからイメージを掴んでみましょう。
身近な流体として空気に着目し、空気の流れによる力、風圧について考えてみます。
あなたは自転車に乗っています。ゆっくり自転車をこぐ場合と速くこぐ場合では体に受ける風圧はどう変わるでしょうか。
そうですね、速くこぐ方が風圧は強くなることがイメージできると思います。では、実際にどれくらいの大きさなのか、自転車の速度が変わるとどれくらい風圧が変化するのか、具体的な数値はイメージできるでしょうか。これはかなり難しいと思います。では、どうしたら風圧を求めることができるでしょうか。まず思いつくのは風圧計などを使って実験してみることでしょうか。確かに測定装置と測定場所を用意できればそれがいいでしょう。しかし、それが難しい場合は、計算で求められないか考えるでしょう。簡単な条件に近似すれば手計算でも求めることができるかもしれません。一方で現実条件に近づけると手計算では計算することが難しくなるでしょう。そこで出てくるのがそう、CFDです。CFDを用いればパソコンだけで風圧を計算することができるのです。実験を行うときのような自転車と乗っている人のモデルをパソコン上で準備し、自転車の速度などの条件を設定するとソフトが風圧を計算して出してくれます。
これがCFDで行っていることの概要になります。イメージは掴んでいただけたでしょうか。実際にソフトを使用して行う作業はもっと複雑ですが、その中でもDiscoveryというソフトはシンプルで直感的に操作しやすくなっています。まずはDiscoveryから流体解析に触れてみませんか?
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SB C&S株式会社
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