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Ansys Fluent を使用したガスタービン燃焼メッシングで の 5 つのベストプラクティス
公開日：2020年07月
燃焼器は、燃料噴霧器、スワラー、噴散口、希釈口などの詳細なフィーチャーが含まれる複雑な形状です。その複雑な形状により、メッシングプロセスの所要時間やコストが増加する場合があります。Ansys Fluentでは、燃焼器などの大規模で複雑な形状のメッシングを高速化し、高品質メッシュを自在に生成することにより、ロバストで高精度の結果が得られます。
目次
- ウォータータイト形状のワークフロー
- 並列処理のスケーラビリティを活かしたMosaic Poly-Hexcoreメッシング
- インフレーション層
- パーツごとのメッシュ解像度
- 目標とする品質指標
Mosaic Poly-Hexcoreメッシング
Mosaic Poly-Hexcoreは、メッシングを高速化し、より高速/高精度で解析結果を生成する、特許出願中のAnsys Fluentメッシング技術です。この技術は、フェース数の削減、セル品質の改善、効率的な並列処理のスケーラビリティにより、メッシングプロセスを高速化します。ある大手航空機エンジンメーカーでは、複雑な燃焼器の形状にMosaic Poly-Hexcoreを使用することで、従来の手法と比較して、ボリュームメッシュ生成が最大で20倍高速化され、解析時間が30～50%削減されました。Mosaic技術により、異なるメッシュタイプの多面体（境界上の押し出し多角形プリズムとバルク領域の直交座標六面体）を接続できます。
インフレーション層
Fluentでのガスタービン燃焼シミュレーションでは、混合および火炎形状を高精度で捕捉するため、コア領域でLESモデルを使用します。ただし、壁近傍では、RANSを適用するSBESなどのハイブリッドスケール解像シミュレーションを使用します。壁近傍でRANSを適用するため、3つのインフレーション層の使用を提案します。これらの3つのインフレーション層により、必要な精度が実現されることが実証されています。また、狭い流路や小さなオリフィスを通過する際にセルがつぶれることが防止されます。
パーツごとのメッシュ解像度
ロバストで高精度な結果を得るための、燃焼器のパーツごと（スワラーおよび噴霧器、燃焼器コア、希釈口、燃焼領域外）のメッシュ解像度のベストプラクティスをご紹介します。
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