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【2020年版】流体解析5選 / メーカー9社一覧

流体解析のメーカー9社・28製品を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


流体解析とは

流体解析は、空気や水などの流体の流れをシミュレーションによって解析する技術です。流体解析は、実験に比べてコストや時間がかからないため、設計段階で使用することが多いです。また、計測器が計測できないような高温・高圧の環境での流体の動きや、津波や河川などの大規模で実験ができない環境下でも使用されます。
計算方法としては、一定の区間を解析し続けるオイラー法や流れに合わせて解析場所を動くラグランジュ法があります。

流体解析の使用用途

流体解析の使用用途は、流体を用いる機械や装置で使用されます。流体によって輸送される熱や、流体の圧力や抵抗力などが解析でき、設計などに利用できます。

流体解析の使用例を紹介します。
・自動車が走行中に空気によってうける力の解析
・空調使用時の部屋の気流の解析
・熱を発する機械の冷却機構の効率性の向上に向けた気流の解析
・天気予報における風向きや気圧の解析

流体解析の原理

流体解析の原理を説明します。
流体解析の手順は、まず、流体および解析対象の製品の3D CAD図をメッシュで分解するか、流体がある部分に粒子を配置します。その後、物理量や境界の条件設定を行い、解析を行います。解析が終われば、解析結果を見たい情報を抜き出して出力します。
条件設定の時に、計算スピードや精度を高めるために、乱流モデルというモデルを使用することが多いです。乱流モデルは、解析に影響がないような細かい渦の影響を調整して計算の負荷を抑えます。
解析の方法には、オイラー法とラグランジュ法があります。オイラー法は、解析対象をメッシュ切りて要素に分け、その要素ごとに差分法を用いて解析します。ラグランジュ法は、細かい粒子を流れの中に配置し、時間を進めて、その粒子が衝突した度合いなどから粒子の変位を計算して、流体解析を行います。
流体解析は、メッシュ数や粒子の個数、モデルの使用、コンピューターの性能によって計算時間が変わってくるため、調整が必要です。

流体解析のメーカー情報

流体解析のメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 アルテアエンジニアリング株式会社

設立年の新しい会社

  1. 1 プロメテック・ソフトウェア株式会社
  2. 2 COMSOL
  3. 3 株式会社ヴァイナス

歴史のある会社

  1. 1 ANSYS, Inc.
  2. 2 CHAM-Japan
  3. 3 株式会社ヴァイナス

流体解析のメーカー9社一覧


流体解析5選

企業利用向けオープンソースCFDソフトウェア HELYX(R) TOP

株式会社ヴァイナス 企業利用向けオープンソースCFDソフトウェア HELYX(R) TOP 画像出典: 株式会社ヴァイナス公式サイト

特徴

HELYX® TOPは、オープンソースを利用した汎用流体解析ソフトウェアになります。

流体解析のオープンソースである、OpenFRAMを強化した製品であるため、自社開発している他社の製品に比べて非常に低価格で購入することができます。

強化された機能として、メッシュの生成と可視化があり、メッシュの生成においては、物体形状の再現性の判断や、メッシュの品質を向上させる機能があり、可視化においては、OpenFRAMの計算結果を非常に見やすく表示させることが可能です。

株式会社ヴァイナスの会社概要

  • 会社所在地: 大阪府大阪市北区堂島二丁目1番31号 京阪堂島ビル8F
  • URL: https://www.vinas.com/
  • 創業: 1996年

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Particleworks

プロメテック・ソフトウェア株式会社 Particleworks 画像出典: プロメテック・ソフトウェア株式会社公式サイト

特徴

Particleworksは、水や油などの液体の挙動を計算するための流体解析ソフトウェアで、エンジンの潤滑の計算や、モーターを冷却する様子の計算、液体の撹拌などの計算を行うことができます。

流体解析の中でも作業の多くを占めるメッシュの生成作業が不要で、CADデータを直接入力することで計算を行えるため、時間の削減につながります。

機構や流体、粉体といった互いに作用し合う連鎖解析に対しても、簡単な設定で流体解析を行うことができます。

プロメテック・ソフトウェア株式会社の会社概要

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SOLIDWORKS Flow Simulation

SolidWorks Corporation SOLIDWORKS Flow Simulation 画像出典: SolidWorks Corporation公式サイト

特徴

SOLIDWORKS Flow Simulationは、SOLIDWORKS社が提供しているSOLIDWORKS 3D CADの1つの機能になります。

3D CADで設計したモデルの周辺や内側を流れる流体を簡単に素早く解析することができます。

汎用のソフトウェアに加えて、機能を追加することができ、加熱・冷却・換気などの輻射現象をシミュレーションする機能から、電子プリント基板などの高精度の熱流体解析を行うための機能があり、必要ない機能を購入しなければ、コストを削減することができます。

SolidWorks Corporationの会社概要

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FINE(TM)/Turbo

NUMECA International FINE(TM)/Turbo 画像出典: NUMECA International公式サイト

特徴

FINE™/Turboは、ターボ機械の流れを高精度に、最も高速に解析を行うことができる流体解析ソフトウェアになります。

計算を行うことができる対象は、多段軸流や様々なタイプの圧縮機、タービン、ポンプ、プロペラなどで、亜音速から極超音速の流れにも対応しています。

自社開発した、計算の高速化のためのモジュールや、CPU・GPUを効率的に使用できる機能を使用すれば、非定常計算でも1時間以内で計算を行うことができ、開発スピードの向上につながります。

NUMECA Internationalの会社概要

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ANSYS FLUENT

ANSYS, Inc. ANSYS FLUENT 画像出典: ANSYS, Inc.公式サイト

特徴

Ansys Fluentは、流体や熱の解析、物質の遷移、化学反応などをシミュレーションする、業界をリードするソフトウェアになります。

高度なモデリング機能が特徴で、最先端の研究をもとにした乱流モデルや混相流、熱伝達、燃焼に対応しており、形状の最適化やマルチフィジックスの機能もあります。

合理的なセットアップや、解析結果の読み取りやすく理解しやすい後処理、プログラミングを使用した拡張機能などが生産性を向上させます。

ANSYS, Inc.の会社概要

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流体解析の28製品一覧

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