ソルバー:モデル

多相流

多相流は、連成ソルバーを用いて同時に解を求めることができます。これにより、計算の安定性が高く、実行時間を短縮することができます。また、強力な相間連成は、ロバスト性かつ高効率の方法で解くことができます。オイラー・オイラーおよびオイラー・ラグランジュの両方の多相流がサポートされています。ANSYS CFXには、多相流に関するモデリングの長年の経験が生かされています。

多相流に関するANSYS CFXの紹介

気泡流

気泡径分布が重要な流れにおいて、気泡の分裂や、合一を含んだ気泡径分布を効果的にシミュレートする特有の機能を有しています。この技術により、気泡塔反応器や接触タンクなどの単位操作で重要となる、気泡塔反応器内の接触界面積の正確な予測が可能です。

自由表面流れ

ANSYS CFXは、スロッシングや充填などの自由表面流れ現象をシミュレートします。体積分率方程式に対する高次の差分スキームに加えて、surface-sharpeningアルゴリズムは、数値拡散を減らし高い精度の自由表面を予測します。ミクロな流れ、微小重力、毛細管流れにおいて重要な表面張力も考慮できます。

自由表面流れに関するANSYS CFXの機能
 
CFXの自由表面流れ機能によるガスタンク内の充填シミュレーション
[MPEG-1の再生 / RealMediaの再生]

詳細な粒子の輸送

多くのプロセスの解析で、気泡、液滴、固体粒子などの挙動に関する詳細な情報が必要となります。ANSYS CFXの粒子輸送モデルでは、粒子およびエロージョン、時間経過、粒子径、水分に関する履歴などの諸条件に関する情報が得られます。油滴および微粉炭の燃焼、揮発、チャーの酸化、気相反応などの予測も可能です。スプレー粒子の蒸発モデルは、単成分または多成分の材料に関する熱伝達および蒸発プロセスのシミュレートに効果的です。

ANSYS CFX粒子輸送モデル
 
CFXによる湿り気のあるSO2スクラバーのラグランジュ粒子追跡解析
資料提供: URS社

微小粒子や気泡の上昇と沈降:

タンディッシュ内を上昇する微小気泡や浄化槽内を沈降する微小粒子など、周囲の物質と短時間で平衡に達する分散相に対しては、代数スリップモデル(ASM)を使用します。それぞれの成分に関して一つの輸送方程式(質量分率)が解かれるだけで、非常に効率的に計算できます。シミュレートできる成分の数には制限はなく、スリップ速度の相関式を与えることもできます。

相間物質移動:

ANSYS CFXには、キャビテーション、凝縮、蒸発、沸騰に関するロバストなモデルに加え、相間物質移動に関する一般的なフレームワークが提供されます。