気体、液体の流れをシミュレーションする流体解析。 数年前までは、自動車の車体周りの空気流のような、ハイエンドの解析専門の技術だった。 現在は熱の計算と組み合わせた形で、機器の熱設計などに用途が広がっている。

 流体解析において、1晩くらいの時間で計算できるシミュレーションの規模は、現在では数百万要素にまで増えた。「5年前は3000要素程度」〔ソフトウェアクレイドル(本社大阪市)〕だから、1000倍程度の規模である。それだけ、空気や液体、熱の流れが関与する現象を手軽にシミュレーションできるようになってきた。

 用途も広がっている。製品設計に関していえば、以前の典型的用途は風洞実験と同種の解析であり、飛行機やクルマの周囲の気流などが対象だった。現在では、電子機器内部の気流の状況をシミュレーションし、適正な温度を保てるようにする「熱設計」にも使われる(図1)。

図1●「STREAM(熱設計PAC)」の熱設計への適用例
部品間を熱が伝わり、最後に流体(空気)中に伝わるまでの経路を計算、その間の伝わり具合(部品間熱抵抗、右のグラフ)が示されている。
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 より複雑な計算も手が届くようになってきた。例えば「液面が波立つ様子や、ファンが回転したときの様子などもシミュレーション可能になった。音を圧力の変化として計算する試みも始まっている」(同社)。

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