Case

解析事例

AcuSolveによるコーティングダイの熱流体解析

AcuSolveによるコーティングダイの熱流体解析サムネイル画像

概要

acusolve_6_pic_1

汎用熱流体解析ソフトAcuSolveを利用してスロットダイの熱流体解析を実施する。
物性および温度の異なるインクを流入口から流入させ、樹脂の広がりと、型の温度変化を調査する。

図1-1に、モデル図を示す。
計算は、2次元-非定常-非圧縮解析とする。計算時間は0.5秒間と する。

 

モデル説明・計算条件

 モデルは、形状の対称性を考慮して1/2対称モデルとする。 流入速度は、時間テーブルで定義する(図2-2.参照) 
  • acusolve_6_pic_2
  • acusolve_6_pic_3

物性値

acusolve_6_pic_4
インクA
密度:600 kg/m3
粘度:0.01 Pa・s
比熱:4183 J/kg・K
熱伝導率:0.598 W/m・K
インクB
密度:温度依存(図3.3)
粘度:0.1 Pa・s
比熱:4183 J/kg・K
熱伝導率:0.598 W/m・K

 
ダイ
密度:8000 kg/m3
比熱:500 J/kg・K
熱伝導率:16.2 W/m・K
 

 

 

動作曲線

 図4.1に計算に使用した、蝶型ロボットの動作時刻歴を示します。


flapping運動は10[Hz]程度の周期運動であり、翅の最大打ち上げ時に80[deg]、最大打ち下ろし時に60[deg]となっています。
body pitch運動はflapping運動と位相誤差が約90[deg]となっています。
(おおむね、flapping角が最大(最小)の時にbody pitch角は最小(最大)となっています。) 

  • acusolve_5_pic_4
  • acusolve_5_pic_5

解析結果

 図3-1 流入口2から流入したインクBの広がり

 図3-2 流速分布
 図3-3 温度分布

 

まとめ

  • インク及びダイの温度変化を計算する事ができます。

  • 狭い流路を流れる流体を着色し、特定の流入口から流入した流体の広がりを可視化する事ができます。

  • 温度依存で物性値を任意に変更する事が可能です。他にも、ビンガム流体やカロ流体等を設定する事ができます。ユーザカスタマイズにより、任意の物性値を設定する事もできます。
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