ターボ機械設計効率化セミナー2011

ご質問への回答集(Q&A)

TURBOdesignのご利用について

1.TURBOdesignを操作してみたいのですが可能ですか?
1.可能です。無料の体験セミナーを開催しており、講師の説明のもと、実際に一通りの操作をしていただきます。詳細は弊社ホームページの「定期講習会」をご覧ください。また、性能評価のための受託プロジェクトやライセンスの短期貸し出し制度があります。詳細は営業部にお問い合わせください。
2.「TURBOdesign」という製品を買えば今回説明された機能がすべて備わっていると考えてよいのですか?
2.TURBOdesign Suite 5.0にはTURBOdesign1、TURBOdesign2、TURBOdesign CAD、TURBOdesign CFD、TURBOdesign Pre、TURBOdesign Volute、TURBOdesign Optimaの7種のモジュールがあります。これらのモジュールは全て独立して動作するのでモジュール単体で導入可能です。目的に応じて必要なモジュールをご検討ください。

ターボ機械設計への適用について

3.TURBOdesignによるターボ機械設計は、CFDを使って設計する場合とどのように違うのでしょうか?
3.CFDかTURBOdesignかではなく、CFDと合わせて活用するのが理想的です。CFDのみですと、羽根の形状をこのようにした場合、ここで剥離が発生する、という現象を解明することはできますが、剥離を発生させないためには形状をどのように変更すればいいか、は教えてくれません。たとえば羽根の角度をとっても無限の選択肢があるわけです。逆解法では、流れ場のパラメータに対し適切な形状を一意に出力してくれます。
4.遷音速領域で、衝撃波が出そうな設計仕様のもとでTURBOdesign1を用いるとどうなりますか?
4.想定する負荷分布を与えることで形状を算出することができ、翼形状を解として得ることができます。しかし、設計された翼形状において計測される性能は、TURBOdesign1による設計において与えた流れ場の情報と乖離する可能性もあります。TURBOdesign1を使用して簡単・短時間に翼形状を算出可能なことを利用し、遷音速の領域において、実際のCFD等で得られる性能とTURBOdesign1の設計変数の関係をもとに最適化設計を行った事例があります。

TURBOdesignの機能について

5.TURBOdesign Preで超音速流れを考慮した子午面形状の設計は可能でしょうか?
5.現状の遠心ポンプ・遠心圧縮機子午面設計モジュールでは難しいと思われます。軸流タービン設計モジュールで考慮した設計ができるような機能を搭載する予定ですので、今後のリリースをご期待ください。
6.TURBOdesign Preでのボリュート1次元設計機能でのSizing parameterはどういう意味でしょうか?
6.ディフューザ出口とボリュート入口の接続を考える際に、角運動量保存を前提条件の1つとして寸法を決定します。その際、現実の流れ場の状態に近づけるために、損失などの追加を考慮する場合を想定して、Sizing parameter(SP)を、各断面における角運動量とボリュート入口の角運動量のバランスを取る値として設定します。SP=1で完全に角運動量保存がボリュート流路各断面で成立し、SPの値が大きくなると、ボリュート流路の拡大率が大きくなり、出口流路断面積が大きくなります。
7.TURBOdesign 2 ならびにPreで適用できるマッハ数はいくらまで可能ですか?
7.TURBOdesign2では、衝撃波の影響がある超音速の領域までは適用可能であり、目安としてはマッハ数2.5から3.0程度以下とお考えください。TURBOdesign Preでは、衝撃波の考慮ができませんので、亜音速以下を目安にお考えください。

逆解法と最適化の連携について

8.TURBOdesign Optimaでロバスト設計は可能ですか?
8.残念ながら直近のバージョンではロバスト設計機能を搭載する予定はありません。
当要望に関しては、改めて開発元への機能追加要求を検討させて頂きます。
9.TURBOdesign Optimaと市販の最適化エンジンとの違いを教えてください。
9.最適化を行うための設計(形状定義)・プリポスト・解析などのプロセスの統合とその自動化においては、両者に違いはありません。
市販の最適化エンジンとの大きな違いとして、TURBOdesign Optimaの特長である次の2点を挙げることができます。
(1)TURBOdesign1の逆解法設計のパラメータを用いた最適化が簡単に行える
(2)TURBOdesign1のポテンシャル流れ解析で得られた流れ場や設計形状の情報をもとに、羽根形状を評価するための係数や流体性能を評価するための係数を計算して、簡易評価を行い、CFDを実施するまでに設計案の絞り込みを実施できる。
10.TURBOdesign Optimaで子午面形状を設計パラメータとした最適化は可能ですか?
10.現バージョンでは不可能です。TURBOdesign Preでは、簡易なパラメータ設定による子午面形状の定義を可能にする予定です。現時点では、まだ最終的に機能が確定しておりませんので、確定次第サポートニュースや弊社WEBページ上でご案内します。