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SCRYU/Tetra

STREAM 製品紹介

非構造格子系汎用三次元熱流体解析システム

SCRYU/Tetraは、表面形状を的確に捉えるためにハイブリッドメッシュを採用した汎用の熱流体シミュレーションソフトウェアです。洗練されたメッシュ作成機能と高速演算、低メモリー消費、そして総合的な使い易さが特長的で、ストレスなく短時間で結果を得られます。

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熱流体シミュレーションソフトウェアの株式会社ソフトウェアクレイドルが開発・販売している全てのソフトウェア製品を掲載したカタログをPDF形式でダウンロードいただけます。

 

主な機能

CADデータの修正

計算に利用するCADデータに不具合がある場合、プリプロセッサでその修正が可能です。 また、CADで設定された部品名や色情報をもとに境界条件の設定を行うことができます。 モデルに足りない領域などがある場合には、直方体や円柱といった形状を後から付加することも可能です。

解適合解析

定常解析時に流れや圧力の変化が大きいところに自動的にメッシュを追加していく機能です。ソルバーの計算結果からプリプロセッサが自動起動し、再メッシュを行います。最初は粗いメッシュから始め、目標要素数の入力を行うことで、その計算に最適なメッシュを自動作成します。複雑な形状をした管内流れなどに利用することができます。

不連続接合

ファンやタービンなどの回転移動、自動車や列車などの車体走行時のすれ違い(平行移動)といった物体の移動を伴う熱流れの計算が可能です。また、ディスクブレーキに見られるローターとパッドの接触摩擦による部分的な発熱を考慮した解析にも取り組むことができます。さらに、ピストンポンプなどの回転移動と平行移動を併用した解析も可能です。

重合格子

複数の計算格子(静止領域と移動領域)を重ね合わせることで、伸縮や回転移動では不可能だった領域の自由な移動設定が可能です。また物体の接触や複数の移動領域の重ね合わせなどにも対応しています。エンジンポートのバルブ開閉や、歯車同士が噛み合うギアポンプの解析などに利用できます。

自由表面(定常/非定常)

気体と液体の界面形状を計算します。VOF法(新手法FIRM)による計算は、高速かつ精度の高い計算が可能で、移動境界機能や重合格子、粒子追跡などとの併用も可能です。気液界面が安定する現象の場合は、定常計算が可能なため、従来よりも短時間で結果を得ることができます。
※FIRMはscFLOWのみ。重合格子、定常計算はFIRM非対応。

6自由度運動(6DOF)

流体力を受ける剛体が受動的に移動・回転をするときの現象を捉えるときに有効な機能です。ばねの弾性(1次元並進運動)を考慮したボールバルブの解析や、6自由度剛体運動(3次元並進運動+3次元回転運動)を考慮した紙飛行機の解析などに取り組むことができます。その他にも、逆流防止弁、風力発電機や波力発電の羽車などの解析に応用されています。

キャビテーション

水中で高速回転するプロペラなど、液体の圧力が小さくなるところで生じるキャビテーション(気化現象)を計算することができます。キャビテーションの発生は圧力値をもとにしたキャビテーションモデルを適用して予測します。また、エロージョンなど、キャビテーションに起因する問題にも対応しています。

FSI:流体構造連成解析

構造解析ソフトウェアとの双方向の流体構造連成(FSI: Fluid Structure Interaction)ができます。剛体だけでなく弾性体も取り扱うことができるため、流体力を受けて物体が変形し、またその変形によって流れが変わる様な解析が可能です。

圧縮性流体

超音速流れや体積の膨張・収縮が大きい現象など、非圧縮性流体として扱えない問題に対応します。圧縮性流体の扱いは圧力ベースの計算手法の他に、高マッハ数でも安定して計算することができる密度べースの計算手法も用意されています。

流体音解析

風切り音のような流体の圧力振動により発生する音のほか、共鳴によって発生する音などを予測することができます。LESや弱圧縮性機能を併用し精度の高い計算が可能です。流体音の計算結果は、FFT(高速フーリエ変換)による周波数分析も可能です。

分散混相流

自由表面解析では計算することが難しい、多数の気泡・液滴・粒子(分散相)を含む流れを取り扱うことができます。分散相を流体(連続相)と見なして各相ごとに基礎方程式を解くことで、各相の体積率分布や速度分布を予測できる多流体モデルです。バブルジェットや曝気槽などの解析に利用できます。

粒子追跡

粒子特性(粒径・密度・沈降速度)に応じた挙動および、粒子と流体との作用反作用を考慮した解析ができます。質量粒子では重力による沈降や慣性力、荷電粒子では電界力による移動、粒子から壁面付着時の液化、粒子の蒸発、それに伴う潜熱の考慮、液体内での気泡としての利用などさまざまな応用が可能です。

湿度結露

表面の温度と空気の水蒸気量の関係から物体表面の結露量を求めることができます。定常解析では単位時間あたりの結露発生量、非定常解析では累積結露量などを出力できます。また、結露面からの蒸発も同時に計算が可能なため、自動車フロントガラスの霜取り(デフロスタ)などに利用できます。

液膜モデル

粒子追跡機能の拡張機能で、液体が壁面に到達したときに液膜(壁面上の水分)に変化させる機能です。壁面で液膜になったものは、重力と気相の流れの影響を受けて壁面上を移動し、あるところでは溜まっていきます。計算結果は液膜の厚さとして出力されます。

人体熱モデル(JOS)

人体熱モデルと流体解析を組み合わせることで、ある温熱環境下に置かれた人体の体温と周囲環境の温度変化や湿度変化を解析する機能です。温度や流速など人体の周囲環境に加えて年齢、着衣量、および血流による熱の輸送など、人体の生理現象を考慮した解析ができます。 
※人体熱モデルは、早稲田大学 田辺研究室等により開発されたJOS、およびJOS-2を採用しています。

LES

乱流を構成する渦のうち、格子サイズより小さな渦はモデル化し、それより大きな渦は直接的に計算する方法です。計算負荷は大きくなりますが、より実際に近い解析が可能です。特に時間変動の影響が大きく、細かい渦まで捉える必要のある騒音解析などに良く利用されます。また計算負荷が小さい乱流モデル(RANS)とのハイブリッドモデルも利用できます。

輻射

物体間の温度差および輻射率の設定により、赤外線などの輻射による熱移動を考慮できます。計算方法として、VF(形態係数)法とフラックス法が選択できます。輻射の波長依存、透過・吸収・屈折・拡散・反射も考慮することができます。フラックス法では、指向性も考慮できます。

マッピング

着目部分は一部でありながら、周辺の広い範囲の影響を受ける場合、着目部分のみの解析に、周辺の解析結果を境界条件として利用し、計算負荷を抑えることができます。例えば、車両の空力解析のようなものに利用できます。

ファン(回転翼)モデル

ファンやプロペラなどの実形状を使わずに、特性値を入力するだけで回転翼の平均的な流れ場を、再現することができます。「無次元旋回力係数モデル」、「簡易プロペラモデル」、「簡易ローターモデル」などが用意されており、軸流型の風車・水車を使った解析などに利用できます。

GT-SUITEとの連成

GT-SUITEとの連成が可能です。吸排気系の全体流れをGT-SUITEで計算し、各部の細かい流れをscFLOWまたはSCRYU/Tetraで補間することで系全体の計算精度を向上できます。 
※GT-SUITEは、Gamma Technologyより提供されるエンジン吸排気システム1次元熱流体解析ソフトウェアです。

SmartBlades

ファン形状(CADデータ)作成~流れ計算~結果処理の一連作業を自動的に行うことができます。ファン形状は数値パラメータ(羽枚数、径、レーキ角、スキュー角など)を指定するだけで、簡便に作成が可能です。

ターボ機械向け機能

ターボ機械のインペラとベーンなどの周期的なモデルから1ピッチ形状だけを抜き出して解析モデルにすることができます。また1ピッチの結果を子午面表示で確認できます。2つの領域のピッチが異なる場合でも対応可能です。1ピッチモデルにすることで、計算負荷の軽減が期待できます。

FluidBearingDesigner

流体軸受(動圧軸受)の溝パターンおよびメッシュを作成する機能です。ジャーナル、スラストなどの溝形状に加え、多孔質などの素材も利用できます。計算結果からは軸力や抵抗係数など、流体軸受設計に必要なパラメータを得ることができます。

体験セミナー

SCRYU/Tetraを使用した活用事例

新潟県工業技術総合研究所 CAE研究室 様

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写真左から専門研究員 片山 聡氏/主任研究員 本田 崇氏/主任研究員 村木 智彦氏/専門研究員 須貝...

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キャビテーション解析機能の開発背景

キャビテーション解析機能の開発背景

株式会社ソフトウェアクレイドル 技術一課 藤山 敬太 キャビテーション解析機能の開発背景 流体解析ソ...

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