金色の自動車シリンダー・ブロックと車のピストン。この車のピストンは、Simcenterの推進システム・シミュレーションで設計できます。

Simcenter

推進システム・シミュレーション

未来のモビリティ・アプリケーションのための高度な推進テクノロジを設計します。

次世代の推進システムの開発

設計の成否は、搭載される推進テクノロジに大きく左右されます。性能、安全性、効率性へのニーズの高まりに応えるには、革新的な推進アーキテクチャを統合することが不可欠です。

マルチフィジックス・システム・シミュレーション手法は、さまざまなアーキテクチャやテクノロジに対応します。Simcenterのモデリング機能は例えば、自動車パワートレインの電動化、宇宙産業向けの再利用可能な発射システム、船舶用代替燃料 (LNG) システムなどの実装をサポートします。単一のプラットフォームでシステム間の影響を詳細に解析し、車載発電や汚染物質排出などの各種指標に推進システムが与える影響を設計して評価することができます。

推進システム・シミュレーションの機能

内燃機関システム・シミュレーション

制御系を含めた完全な内燃機関を設計、最適化して、燃料噴射サブシステム、エンジン熱管理、電子装置、パワートレイン・コンポーネントとの統合を探索します。代替エンジンのアーキテクチャやコンセプトも調査できます。

内燃機関システム・シミュレーションについて読む

Simcenter Amesimソフトウェア。

ガスタービン

Simcenterシステムのガスタービン・ソリューションでは、幅広い動作点の性能を評価、燃料消費量の評価、周囲条件が推力と出力に与える影響を調査できます。専用のガスタービン性能ツールから始めて、単一または複数のスプール・ターボファン、ターボジェット、ターボシャフトなど、複数のエンジンの設計上および設計外の性能を評価できます。エンジン構成に関するサイクル・パラメトリック・スタディを実行できます。そして最後に、このライブラリではエンジンのハイブリッド化 (発電機、バッテリー、燃料電池の追加) と、それが燃料消費にどのような影響を与えるかをシミュレーションすることができます。

Simcenterシステムのガスタービン・ソリューションでは、幅広い動作点の性能を評価、燃料消費量の評価、周囲条件が推力と出力に与える影響を調査できます。

ガスタービン・ブレード冷却

ガスタービン・ブレードの動作温度を制御し、寿命を延ばします。内部流路の冷却性能を理解することは、最適な設計を行う上で非常に重要です。チャンネル設計のすべての設計オプションを3Dでシミュレーションすることは現実的ではありません。1D流量ソルバーと熱ソルバーにより、タービン・ブレードの流路と伝熱面の性能を事前に把握することができます。

ガスタービン・ブレードの動作温度を制御し、寿命を延ばします。内部流路の冷却性能を理解することは、最適な設計を行う上で非常に重要です。

ガスタービン二次空気

ガスタービンの二次空気システムを冷却するためにコンプレッサーからの抽気を最適化し、エンジンの効率と性能を向上させます。高度なシミュレーション機能により、ローターとステーターの間のキャビティ内の流れ特性や、高温ガスの摂取を最小限に抑え、ガスタービンの寿命を最大限に延ばすために必要な最小圧力と気流を早期に把握できます。

ガスタービンの二次空気システムを冷却するためにコンプレッサーからの抽気を最適化し、エンジンの効率と性能を向上させます。

船舶の推進システムのシミュレーション

さまざまなシナリオで、従来型、ハイブリッド、電気バッテリーなどの複数のパワートレイン構成をシミュレーションして、船舶の推進システムの流体力学的性能を最適化します。エンジンのモデルと制御を完全な船舶のアーキテクチャに統合し、負荷条件を変えて燃料消費量とNOx排出量を予測します。SimcenterのシステムシミュレーションモデルとCFDの計算データを組み合わせることで、精度とシミュレーション時間のバランスを最適化します。

Simcenter Amesimソフトウェアのビジュアル。

宇宙推進とサブシステムのシミュレーション

例えば起動時やシャットダウン時の過渡挙動を解析して、宇宙推進システムの性能を評価します。Simcenterを使用すると、完全なエンジンのさまざまなアーキテクチャや、多様なサブシステム (アクチュエーターや電動化など) のテクノロジを評価することで、エンジン性能を最適化できます。予測エンジンモデルに基づいて高度なコントローラーを開発し、推進システムと飛行力学を結合して、ミッションに沿った性能評価を行うことができます。

Simcenter Amesimソフトウェア。
ユーザー事例

MAN Energy Solutions

Simcenter Amesimを使用することで、大手船舶用エンジンメーカーは燃料噴射システムの開発を5倍スピードアップしました。ガス燃料と液体燃料の両方の噴射をシミュレーションできる機能により、試験のコストが大幅に削減されます。

Leading marine engine manufacturer speeds fuel injection system development by a factor of five
Case Study

Leading marine engine manufacturer speeds fuel injection system development by a factor of five

会社:MAN Energy Solutions

業界:造船 / 洋上プラント

開催場所:Copenhagen, Denmark

シーメンスデジタルインダストリーズソフトウェア:Simcenter 3D Solutions, Simcenter Amesim