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画期的なエネルギーイノベーション：熱意と緊急性
公開日：2019年12月
気候変動の目標、お客様の持続可能性への期待および廃棄物削減に対する圧力に対応し、画期的なエネルギーイノベーションを実現するためには、業界が熱意と緊急性を持って取り組むことが求められています。スタートアップ企業から多国籍企業に至るまで、エンジニアリングシミュレーションを使用して、複雑さの増大によって表されるはるかに広い設計空間を調査し、高度な電化、機械効率と燃料効率、空力設計、効果的な軽量化、および熱最適化の分野で重要なエンジニアリングの適用に取り組むことにより、画期的なエネルギーイノベーションを実現する機会を掴みとっています。
目次
- 価値創造の3つの側面
- エンジニアリングの5つの適用分野：画期的なエネルギーイノベーションの成功への鍵
- 高度な電化
- ケーススタディ：WEG社が誘導電動機のシミュレーション計算回数を70分の1に削減
- ケーススタディ：General Motors社がkWh当たりの蓄電池のコストを75%削減
- 機械および燃料効率
- ケーススタディ：Magneti Marelli社のパワートレインが燃費を5%改善
- ケーススタディ：Pratt and Whitney社が二酸化炭素排出量を航空機1機あたり3,000トン削減
- 空力設計
- ケーススタディ：航空機の空力特性の正確な予測
- ケーススタディ：Piaggio Aero社が10分の1の時間で揚抗比を1%向上
- 効果的な軽量化
- ケーススタディ：モノコックの重量を20%削減
- ケーススタディ：Carbon Freight 社が18%軽量化された航空貨物機材を開発
- 熱最適化
- ケーススタディ：Whirlpool 社が燃料消費を低減し、開発時間を35%削減
- ケーススタディ：Nebia社が熱的性能を管理して70%の節水を実現
- コンポーネントからシステムに至るまでのシミュレーションプラットフォームの利点
WEG社が誘導電動機のシミュレーショ計算回数を70分の1に削減
製品が複雑になるにつれ、複数の設計点の性能データを取得することが ますます困難になります。高い効率とエネルギー節約を達成するためにそのビジネスイニシアチブを戦略化する際に、WEG 社のエンジニアはAnsys Maxwellで行った誘導 電動機のシミュレーションを高性能なコンピューティングインフラストラクチャに結合しました。これにより、WEG社は、HPC以外のシミュ レーション手法と比べ、所定の設計の計算時間を約15日間からその70分の1にまで短縮できました。
航空機の空力特性の正確な予測
航空宇宙産業では、設計段階で抗力の非常に正確な予測を必要としています。この情報は、物理テストを通じて入手することが非常に難しく、時間がかかる上、費用もかかります。空力シミュレーションを業界のニーズに確実に対応させるために、米国航空宇宙工学協会（AIAA：American Institute of Aeronautics and Astronautics）は、抗力予測ワークショップと呼ばれる進行中のベンチマークを定期的に実行しています。Ansysの数値流体力学ツールは、一貫して、ワークショップ中に示された実験テストデータと強い一致を示しており、業界の性能要件を満たしています。
Whirlpool社が燃料消費を低減し、開発時間を35%削減
Whirlpool Brazil社は、独立のレンジ、ビルトインオーブン、およびガステーブル用のガスバーナーの設計で、シミュレーションに大きく依存しています。シミュレーションは、プロトタイプフェーズ以前に提案された燃焼設計の性能を予測することにより、エンジニアが燃料消費を低減し、調理時間を短縮し、さらに開発時間を短縮するのに役立ちます。 Ansysシミュレーションソフトウェアを使用すると、新たな設計を反復して定義し、評価する時間を大幅に短縮できるため、新しいガステーブルモデルの開発に必要な総時間が30～40%削減されました。
