Particleworks

粒子法に基づいた熱流体解析ソフトウェア

Particleworksは、水や油などの液体挙動を評価するための流体解析ソフトウェアです。大規模変形を伴う自由表面や非圧縮性流体の解析を得意としています。

Particleworksの活用

Particleworksは、トランスミッションやエンジンの潤滑、モーター冷却、冠水路走行、薬品や樹脂、食品などの撹拌・混練から、土砂災害・洪水まで幅広い分野の流体問題をシミュレーションします。

  • 水の液体挙動

  • 車の水はね

  • 撹拌

解析事例

メッシュ生成なしに複雑な流体解析ができる理由

Particleworksは、煩雑なメッシュを生成しなくても複雑な流体現象が計算できます。その理由に「粒子法」が挙げられます。

粒子法とは東京大学大学院工学研究科 越塚誠一教授(プロメテック・ソフトウェア株式会社 共同創業者/取締役CTO)が考案した自由表面非圧縮性流れの計算ができるシミュレーション手法の一つです。

従来技術と粒子法の違い

従来技術(差分法/有限要素法)と比較すると、次のような違いがあります。

従来技術
(差分法/有限要素法)
  • ユーザーが解析領域全体に格子を作成しなければならない
  • 解析領域が複雑な形状になると、格子の作成が難しくなる(作成に時間がかかる)
  • 計算結果は格子の形状に沿って出力されるため、水面の微妙な変化は解析できない(格子幅を小さくすることもできるが、格子作成の作業が大変)
  • 解析領域内でも、飛び散る飛沫の計算はできない
  • 水槽(解析領域)の外へ飛び出す計算もできない(解析領域を大きくすると格子作成が大変)
粒子法
  • ユーザーは粒子を作成するだけ(格子の作成は不要)
  • 解析領域が複雑な形状でも解析する流体の部分に粒子を作成するだけで済む
  • 計算結果に基づき粒子が移動するため、水面の微妙な変化が解析できる
  • 水槽内で飛び散る飛沫を解析できる
  • 格子を必要としないため、水槽から飛び出す飛沫も解析できる(格子作成の手間がなくリアルな自由表面流体の解析が可能)
  • 従来技術(差分法/有限要素法)

  • 粒子法

工数比較

高度な解析機能

  • 水しぶきや水面が激しく変化するような自由表面流れのシミュレーションをロバストに解析。
  • 材料の撹拌・混練解析、移動境界問題を容易に解析。
  • 流体-剛体連成解析、流体-粉体連成解析(Granuleworksとの連成)。

搭載機能
ソルバ機能:境界条件壁境界・移動境界
流入境界・流出境界
移動解析領域、周期境界
ソルバ機能:粘性計算ニュートン流体/非ニュートン流体
陰解法/陽解法
ソルバ機能:圧力計算陰解法/陽解法
圧力振動抑制
剛体連成
物理モデル表面張力モデル
乱流モデル
空気抵抗モデル
共役熱伝導解析
熱伝達係数のユーザー関数定義
気液二相流解析(Version 7.0 ベータ機能)

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