Case Examples
〜 解析事例 〜
粉体加工プロセスの解析事例
混合
回転混合機、高速混合機、スクリュー混合機、リボンミキサー、Vブレンダーなど
搬送
合流ダクト、フライトコンベア、振動コンベア、スクリューコンベアなど
貯留
ホッパー内で起こる偏析現象など
充填
成型用型枠への充填現象など
伝熱
加熱菅付き乾燥機など
粉粒体と流体の混練・分散 ※
パドルニーダーなど
流動層
粉体流動層の解析
- GranuleworksとParticleworksの連成シミュレーション
混合解析
高速混合機１
凝集性を有する微粉体を均質に混ぜる混合工程のシミュレーション。対流・拡散混合を促すアジテータ（水平ブレード）とせん断混合を促すチョッパー（垂直ブレード）により、凝集体が解れていく傾向が捉えられています（右画像は凝集体のみ表示しています）。
リボンミキサー
一般に、付着性や凝集性を有しないサラッとした流動性の粉体混合に用いられているリボン羽根の混合シミュレーション。満遍なく全体が対流混合している傾向が表れています。
スクリュー混合機
回転方向の違う二軸のスクリューによって、黒と白の粒子が混合されていく様子が再現されています。
容器回転混合機1
粉体に強い力を加えずマイルドに混合する方式の混合シミュレーション。内部のフライトによって混合が促進されている傾向が捉えられています。
容器回転混合機2
粒子径分布が異なる2種の粒状体を混合するシミュレーション。妥当性検証のために実験と比較した結果、粒子の挙動と混合度が高精度に一致することが確認されています。
Vブレンダー
粉体に強い力を加えずマイルドに混合する方式の混合シミュレーション。
搬送解析
合流ダクト
粉粒体を輸送する複雑な経路のダクト内の流れをシミュレーションしています。
フライトコンベア
粉体の輸送に広く用いられるフライト式コンベアのシミュレーション。
振動コンベア
微振動により、粉粒体が経路を登っていくシミュレーション。
スクリューコンベア
スラリーを脱水した後の粘着性が強いベチャベチャの粉体の輸送をシミュレーション。2軸スクリューで強制的に切り出せているものの、下流の傾斜ダクトに堆積して閉塞しかけていることを予測しています。
貯留解析
ホッパー内の粉の流れ方
粉体貯槽内のマスフローを評価するシミュレーション。予め帯状に着色した粉体が下部容器内に流出した後の色の歪み方を観察しますと、典型的なファンネルフローとなった左の形状に対して、内部に整流コーンを配した右の形状は流れが均一になっている傾向が捉えられています。
充填解析
成形用型枠内への粉体充填
粉体に高い応力を印加して成形する一連の工程のシミュレーション。成形の仕上がりに影響すると考えられる偏析をシミュレーションで観察しています。
伝熱解析
加熱管付き乾燥機
粉体を加熱するシミュレーション。円筒容器内部に配した小さな加熱管（熱源）と接触する粉体が伝導伝熱により温度上昇する様子を捉えられます。
粉粒体と流体の混練・分散
【GranuleworksとParticleworksの連成シミュレーション】
パドルニーダー
パドルニーダーを使って粉粒体の加湿を行った事例です。粉粒体を撹拌しながら、高粘度の液体を添加しており、どのように液体が均一に粉粒体と混ざっていくかを知ることができます。
上：温度分布や流体分布、混合度などを評価しています。
下：解析結果に対しレンダリング処理を行っています。
粉体流動層
粉体流動層の解析
造粒、コーティング、反応、熱処理プロセスで広く用いられている粉体流動層を解析しています。DEMとFVMの連成シミュレーションにより装置内の流動状態を可視化および評価することで、製品品質に悪影響を及ぼす流動不良箇所が存在することを明らかにしています。
DEMによる様々な
現象のシミュレーション
文化財構造物の防火設備の解析
ドレンチャーと呼ばれる防火装置により、近隣の山火事、隣接する建造物火災などから飛来する火の粉を消火し、飛散した水滴により文化財構造物の延焼を防止しています。放水する水は、Particleworks、飛んでくる火の粉はGranuleworksでモデル化しています。