100台の試作が不要に、エネルギー効率とコスト削減を両立したCAE活用事例

　発電プラントなどに欠かせない復水器は、ガスタービンなどを回転させる高圧高温の水蒸を冷却し、低圧の飽和液に戻す役割を担う。環境への配慮から水の使用量が少ない空冷式復水器を利用するケースが増えているが、その設計がプラント全体のエネルギー効率に与える影響は大きい。

　空冷式復水器のエネルギー効率を高めるためには、熱交換の性能が大きなカギとなる。ただ、空冷効率を上げるためにフィンの表面積を広げると、圧力損失が大きくなる。圧力損失は空気を送り込むファンの出力を上げれば良いが、その場合、プラント全体のエネルギー効率が悪化してしまう――空冷式復水器の設計者はこうした課題を抱えている。

　この相反する課題を流体解析によって解決したのが、米国の大手メーカーであるEVAPCO社だ。同社ではこれまで利用していた流体解析システムを刷新することで、新たなフィンを設計。これを用い、圧力損失を15％以上改善できる新製品の開発に成功すると同時に、従来は100台の試作が必要だったという設計作業の大幅な効率化とコスト削減の両立に成功した。本資料ではこのEVAPCO社の流体解析活用について詳しく紹介している。