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AcuSolve 熱流体解析
次世代有限要素法数値流体力学(CFD)ソルバー

AcuSolve 汎用熱流体解析ソルバー

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  AcuSolve 機能

1. 自動メッシュ生成機能

流体計算のためのメッシュを自動でおこなう自動メッシュ生成機能を搭載しています。
プリプロセッサーであるAcuConsoleによって流体計算特有のメッシュの設定を簡単におこなえます。

メッシュ生成の手順:
①CADファイルの読み込み
②AcuConsoleからユーザによるメッシュサイズの設定
③自動メッシュ生成

2. 高ロバスト性

安定した有限要素定式化

AcuSolveは、Galerkin/Least-Squares法(GLS)の有限要素定式化に基づいています。
この手法は数学的に、また実践的にも卓越した安定性と精度を持ち合わせていることが証明されています。
AcuSolveは、粗いメッシュ、歪んだメッシュ、縦横比の大きいメッシュなどを含んだ難解な問題をいとも容易く処理します。

強力な反復ソルバー

AcuSolveは独自の反復計算を用い、Navier-Stokes方程式の線形化に由来した圧力と流速の方程式を同時に解くことによって早い収束性を持った計算をおこなう事が可能です。
非常に安定性が高く、多くの自動メッシャーによって生成されることがある、縦横比大きい又はひどく歪んだ要素を含む非構造有限要素を 効率良く解くことができます。ユーザーが複雑な設定をおこなうことなく、収束性とロバスト性を得ることが可能です。

3. MPIによる高速計算

並列処理

AcuSolveは当初から並列コンピュータでの稼働を特に想定して構築され、全てのアルゴリズムもそのように設計されています。
分散メモリ型コンピュータ間でのコミュニケーションにはメッセージパッシングインターフェース(MPI) が使用され、単一の共有メモリボックスのサブドメイン間には共有メモリデータコピーが使用されます。
並列処理の設定はユーザーが特別に設定するものはほとんどなく、意識せず簡単におこなえます。

4. 高精度の計算力

バックステップ流れの問題

レイノルズ数40,000における乱流のバックステップ流れのソリューションを使って、この手法の精度を実証した結果です。
計算された再付着長さは、ステップの高さの7.05倍に対し、実験結果では7倍となっていましたので、極めてよく一致した結果が得られています。
図はステップにおける分離領域の複数の流跡を示しています。 この手法では、主分離渦だけでな く、コーナーにおける2つの2次渦も捕捉されました。
最も小さい渦は、3つの要素の半径以内で捕捉されています。

5. ALEによる柔軟な計算

ALE(ALE: Arbitrary Lagrangian-Eulerian)法を使用する事によって自由界面を有する流体や流体と構造物の計算等、様々な計算をおこなう事が可能です。
すべての計算にリメッシュは必要なく高速計算が可能です。

剛体の並進、回転運動

スライディングメッシュ機能を用いて、攪拌のフィンやモーターなどの回転体の運動を考慮した計算を実行可能です。この機能によって風力タービンやバルブの開閉のシミュレーションが簡単におこなえます。

構造-流体連成計算

剛体運動とのカップリングによってPractical FSI(P-FSI)‐モード解析結果を用いた構造-流体連成解析が可能です。Direct-Coupling FSI(DC-FSI)‐構造解析プログラムとの直接連成解析もおこなえます。

自由界面

表面張力と物体との接触角を考慮した自由界面有の流体計算がおこなえます。

6. 強力なプリプロセッサによる簡単な計算設定

CADインポート

CATIA、Creo Parametric(ProE)、Parasolid、ACIS

メッシュのインポート

Altair HyperMesh、ANSYS ICEM-CFD、MSC FluidConnection、CEI Harpoon、Pointwise

流体計算のための計算設定

煩雑な流体計算の設定はAcuSolve 用プリプロセッサーAcuConsole のDefault値でほとんどの計算モデルをそのまま解くことが可能です。そのため物性値や境界の設定等をおこなえば、煩雑な数値計算上の設定を行わずに計算を実行する事が出来ます。 またメッシュの精度は計算に大きく影響を与えないため、解の信頼性が高いものとなります。

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