Aspherix
タイヤの燃焼解析
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- 粒子挙動解析
本事例では、CFDEM coupling Chemicalを用いて、タイヤ形状を模擬した粒子の燃焼過程を解析しました。フレキシブル粒子モデルと化学反応モデルを組み合わせることで、燃焼に伴う粒子の変化や、発生した二酸化炭素の挙動を確認できます。
【粒子の燃焼反応とは】
燃焼を伴う粒子解析では、粒子の運動だけでなく、化学反応による物質変化や生成ガスの挙動を考慮する必要があります。
CFDEM coupling Chemicalでは、燃焼などの化学反応を含むDEM-CFD連成解析を行うことができます。燃焼による粒子表面の酸化や、反応によって発生した気体が周囲の流体へ拡散する様子をシミュレーションすることが可能です。
【解析内容】
本事例では、フレキシブル粒子（結合粒子）を用いてタイヤ形状を再現しています。
フレキシブル粒子は、多数の球状粒子を結合し、粒子間に弾性および減衰特性を持たせることで、柔軟な材料を表現する手法です。
解析では、回転するドラム内にタイヤ形状の粒子を配置し、高温条件下で燃焼させています。燃焼反応に伴い、タイヤ粒子の表面から二酸化炭素が放出される条件を設定しています。
【解析結果】
動画では、燃焼の進行に伴うタイヤ粒子の変化を確認できます。
左上の結果では、燃焼によって炭素質量が減少していく様子が示されています。また、左下のコンター図では、燃焼の進行に伴って粒子の大きさが小さくなっていく様子を確認できます。
【使用製品】
・Aspherix
・CFDEM coupling Chemical