移動境界：ファン回転時の冷却塔周辺気流解析

アニメーションをご覧ください。

１．解析の目的

　冷却塔は大型商業施設や工場、官公庁などに多く設置されている空調設備の一つで、循環水を冷却するための機器のことである。 水を水滴にして上から流しながら、送風機で風を送り外気と接触させることで温度を下げ冷却水を作る。 本解析では、一般的な冷却とを解析モデルとして採用し、冷却塔内外における気流の特性について明らかにすることを目的とする。

２．解析モデル

　６面体を使用して冷却塔上部ファンの４枚の羽根を作り込み、回転速度を与えている。　また、外気取り込み口は、ルーバーを表現している。 格子数は、151(X)×142(Y)×110(Z)＝2,358,620である。 なお、内部補器類は省略したが、再現も可能である。

解析モデルパース図
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３．解析結果

　冷却塔ではいかに効率よく外気を取り込むかが重要なポイントとなるが、図の速度ベクトルと速度分布の結果図からも明らかなように、時間経過と共に羽根の回転により冷却塔内に外気が流れ込み、上部から排出されていることが分かる。 また、羽根の枚数や形状、回転速度および内部の補器類の配置や形状などを変更して解析を行うことにより、冷却塔の性能・効率を比較検討することが可能である。

速度分布＋ベクトルパース図 ＜11秒後＞

速度分布＋ベクトルパース図 ＜160秒後＞

速度分布＋ベクトルパース図 ＜340秒後＞

速度分布＋ベクトルパース図 ＜500秒後＞

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