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製品の保温・断熱性能確認とは？課題と対策・製品を解説
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解析・検証における製品の保温・断熱性能確認とは？
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一般的な熱流体解析ソフトでは、設計者の考えた設計案をインプット条件として気流の流れや温度分布をシミュレーションによって求めるだけでした。そのため当初の設計条件では目的とする設計目標値を達成できない場合は、設計目標を満たす改善条件を、設計者自ら何度も考え直さなければなりません。設計目標を満たすことのできる改善案を見つけるためには、膨大な数の解析を繰り返す必要があります。限られた設計検討期間内に、設計目標を達成する設計案をみつけるにはどうすればよいか？FlowDesignerの逆解析機能は、その答えを導いてくれる唯一のシミュレーションソフトです。
当社では「温度分布（熱拡散）解析」をはじめ、「濃度分布（物質拡散）解析」
「ガス反応/流れ/燃焼解析」などの数値解析の受託業務をおこなっています。
解析・設計段階で、時間がかかる、費用がかかる、リスクがかかるという
問題をかかえている時、解析シュミレーションで事前に確認することが
出来ます。
費用、労力のコスト削減できればというご要望にお応えし、
お客様をアシストします。
【数値解析（C.F.D.）】
■温度分布（熱拡散）解析
■濃度分布（物質拡散）解析
■ガス反応/流れ/燃焼解析
■耐震強度解析
■分析に基づくシュミレーションアニメ作成
■三次元CAD図形作成
■R/D装置の設計・製作
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
熱設計で試行錯誤を繰り返していませんか？
~FlowDesigner「逆解析機能」の事例をご紹介！~
これまでの熱設計では、設計目標をクリアするためにアイデアを試行錯誤して答えを導いてきました。またすぐに設計目標を実現できずに、やむを得ず妥協案を強いられることもありました。
熱流体解析ソフトFlowDesignerの「逆解析」機能を使えば、『現状案の解析』『感度解析』のわずか２回の解析で様々な改善案を「感度」として見える化することができます。これにより、熱設計における試行錯誤の時間が短縮されるだけではなく、今まで想像もしていなかった解決案が見つかるかもしれません。
FlowDesignerは熱流体シミュレーションの専門知識を有する研究者だけでなく一般の設計者にも、より身近に、より手軽に活用していただきたいという思いで開発した純国産のソフトウェアです。
私たちの考えるシミュレーションの醍醐味は「思いついたアイデアをすぐに何度でも試せる」ことにあります。そして、その手軽さが設計のフロントローディングを実現可能なものにすると考えます。
【アドバンスドナレッジ研究所Webサイト】
https://www.akl.co.jp/
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解析・検証における製品の保温・断熱性能確認
解析・検証における製品の保温・断熱性能確認とは？
製品の設計段階や製造後の品質保証に おいて、熱の出入りを抑える保温・断熱性能を数値化し、その性能が要求仕様を満たしているかを確認するプロセスです。これにより、エネルギー効率の向上、快適性の確保、製品寿命の延長などを実現します。
課題
実環境での性能評価の限界
実際の使用環境での温度変化や湿度などの影響を正確に再現し、継続的に評価することが困難である。
設計変更による再評価のコスト
設計変更が発生した場合、その都度物理的な試作や実証実験を行う必要があり、時間とコストが膨大になる。
微細な熱伝達経路の特定困難
製品内部の複雑な構造における微細な熱の漏れや伝達経路を、目視や簡易的な測定では正確に把握できない。
多様な使用条件への対応
極端な高温・低温環境や、長期間の使用における性能劣化など、想定される多様な使用条件での性能を網羅的に確認できない。
対策
数値シミュレーションによる事前評価
コンピュータ上で製品の熱伝達をシミュレーションし、様々な条件下での保温・断熱性能を予測・評価する。
デジタルツインによる継続監視
製品のデジタルツインを作成し、実環境のデータを反映させながら、経時的な性能変化をリアルタイムで監視・分析する。
熱画像解析による可視化
赤外線カメラなどを用いて製品表面の温度分布を可視化し、熱の漏れや不均一な断熱箇所を特定する。
自動化されたテストベンチの活用
温度・湿度制御された環境で、自動化されたテストベンチを用いて、効率的かつ網羅的な性能評価を実施する。
対策に役立つ製品例
熱流体解析ソフトウェア
製品の熱伝達、対流、放射などの物理現象を数値的に計算し、保温・断熱性能を詳細にシミュレーションできる。
IoTセンサーとデータ分析システム
製品に設置したセンサーから実環境の温度・湿度データを収集し、クラウド上で分析することで、長期的な性能変化を把握できる。
高解像度サーモグラフィカメラ
製品表面の微細な温度差を捉え、熱画像として可視化することで、断熱材の欠陥や熱橋を正確に特定できる。
自動化テストシステム
プログラムされた手順に従って、温度・湿度などの環境条件を変化させながら、製品の保温・断熱性能を自動で測定・記録できる。
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