翻訳家によるコラム「分子生物学・バイオ技術・環境コラム」



分子生物学・バイオ技術・環境コラム

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2013/03/28
コンピュータによる流れの3次元解析

生物学翻訳、学術論文翻訳、環境翻訳担当の平井です。

今日のテーマは、航空エンジン用圧縮機の研究開発における、コンピュータによる流れの3次元解析です。

ガスタービン開発の初期、レシプロエンジンに比べてなかなか進歩しなかった理由は二つあります。一つは圧縮機やタービン効率(turbine efficiency)が悪く、タービン出力(turbine output)が圧縮機を駆動する動力にとられ外部出力として取り出せなかったこと、もう一つは構造的にディスクに翼が埋まった形で回転されると、構造強度的に持たなかったことです。

軸流圧縮機の翼型は、従来NACA翼型や二重円弧翼といった幾何学的に算出した翼型にみられるように、系統的に実験的に性能評価された翼が使用されてきました。しかし、コンピュータの進歩とソフト開発の結果、実験による検証データ蓄積と相まって、数値流体力学(CFD:computational fluid dynamics)によって、かなりの精度で望ましい翼型が設計できるようなりました。

従来行われてきた構造強度解析、振動解析のみならず、コンピュータの著しい発展と解析ソフト(analysis software)の進歩により、ガスタービンの複雑な流れの解析はもちろん、さらに複雑で解析時間がかかり、より大きなコンピュータ用量も必要とする熱や化学反応を伴う解析までもが実用的に可能となっています。


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