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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 解析事例

【撹拌解析】

概要

撹拌解析汎用流体解析ソフトAcuSolveを利用して撹拌解析を実施し、ブレード設置角による撹拌効率への影響について調査した。
図1-1に示す撹拌容器内に4枚羽の撹拌機を配置し、一定の角速度で回転した。流体の下半分を着色し、ブレードの設置角30度と70度の場合で、撹拌効率の変化を調査した。

撹拌解析 モデル概要ブレードの設置角度

●解析結果

中心断面における流速と着色部の混ざり具合を示す。

図2-1 設置角30度の中心断面の
流速の大きさとベクトル図

図2-2 設置角70度の中心断面の
流速の大きさとベクトル図

図2-3 設置角30度の中心断面の
着色部の広がり

図2-4 設置角70度の中心断面の
着色部の広がり

測定ポイント①       設定ポーンとの位置

測定ポイント② 測定ポイント③

撹拌効率の指標

流速や着色部の広がりを直接確認しただけでは、定量的な撹拌効率の比較は難しい。そこで、撹拌効率を示す指標を定義し、ブレード30度と70度の撹拌効率を比較した。
撹拌効率指標は、各メッシュの濃度と、完全に混ざりあった状態の濃度との差を積算した値で、0に近いほど、器全体で拡散が進んでいる事を示す。このため、短時間で指標が0.0に近づく撹拌機ほど、撹拌効率が優れていると見なせる。

図3-1 設置角30度の中心断面の
撹拌効率指標

図3-2 設置角70度の中心断面の
撹拌効率指標

 

 

本解析条件では、ブレード設置角70度の方が、撹拌効率が優れていると結論付けられる。

 

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