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【Ansys Discovery】Ansys Discoveryでできる!エアコンの冷却性能検証【流体解析編】

CAE
2022.11.17

 以前、Discoveryでアパートの立地によるビル風の影響について検証しました(Ansys Discoveryでできる!立地検討時のビル風検証)。今回は建物の中の風の流れとして、エアコンの位置による部屋の冷却性能を、Ansys Discoveryを用いて検討していきます。

 今回もオリジナルのジオメトリを使用します。一般的なリビングルームでエアコンを冷房運転することを想定して、部屋全体を冷却できるエアコンの位置を検討します。エアコン位置は、図①、②の2か所を候補として、部屋全体の温度分布を解析で求めます。ad_022_01.png まずは、エアコンを①に設置する場合の解析を行います。今回は部屋の中の流れなので、部屋内の領域を抽出します。そして、境界条件として、エアコン吹出口から22℃で3.75 m/sの空気が入り、エアコン上部から空気を排出するようにします。また、窓1は180 W/m2、窓2は200 W/m2の熱が入るように設定します。これで準備は完了!画面右下の「解析」より解析を開始します。ad_07-1.gif 同様に、エアコンを②に設置する場合の解析を行います。エアコン位置以外の条件は①と同じです。計算が完了したら、エアコン位置が①と②での温度分布を比較して、部屋がより均一に冷える位置を考えてみましょう。ad_022_02.png

 上の図は、室内の風流れを速度ベクトルで示しています。速度ベクトルは温度で色分けしています。エアコン位置を①にした場合、突き出した壁に遮られ、赤点線部の領域に風が行き渡っておらず、温度が上がっているのが分かります。一方で、エアコン位置を②にした場合は、赤点線部の領域にも風が入っており、部屋全体が冷やされていることが確認できます。このように、部屋の形状によってはエアコン位置が少し違うだけで部屋の温度が変わってしまいます。

 このように、いくつかの条件で解析して、結果を比較することはよくありますよね。Discoveryでは、モデリングソフトやメッシングソフトを経由することなく、形状修正から解析までを行うことができます。今回の例でやってみましょう。エアコン位置①での解析が完了したら、続けて、エアコンを②の位置に移動させます。「デザイン」タブの「移動」によりエアコンを移動できます。すると、そのまま自動的に解析が行われ、瞬時に結果が表示されます。ad_07-2.gif

 "エアコン位置②の方が効率的に部屋全体を冷やすことができ、エアコン設置位置として適している"ということが、今回の解析による比較から予想できました。エアコン位置を動かしてすぐに解析できるため、Discoveryは複数条件の検討にとても便利です。

 Ansys Discoveryに少しでも興味が湧きましたらSB C&Sまでお問い合わせください。


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