JP2016146031A - Prediction method of component temperature - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a prediction method of component temperature capable of predicting the temperature on components which are disposed near a heat source such as an engine v2 or an exhaust tube v3 in a predetermined space like an engine room v1, even when the shape and the size are not determined.SOLUTION: The prediction method includes the steps of: after creating an analytic model M which has a calculation space m1 simulating a predetermined space disposed with models m2 to m5 of at least a heat source (an engine v2 or an exhaust tube v3 etc.), disposing virtual heat transfer media (seed body S) each having preset heat conductivity, heat transfer rate and heat conductivity at plural points around the heat source (step ST2); and calculating the temperature on the heat transfer media which receive the heat transfer from the heat source to obtain the temperature distribution (step ST3, ST4).SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、例えば自動車のエンジンルームなど、所定の空間に配置される部品の温度を熱流体解析によって予測する方法に関する。   The present invention relates to a method for predicting the temperature of a component arranged in a predetermined space, such as an engine room of an automobile, by thermal fluid analysis.

近年、自動車のエンジンルームは、エンジンの排気温度の上昇や通風量の減少などによって高温化する傾向にあり、例えばゴムホースや樹脂製ブラケットのように本来、あまり耐熱性の高くない部品の劣化が懸念されている。この点について、エンジンや排気管などの熱源やその周りに配置される部品のモデルを計算空間に配置して解析モデルを構築し、熱流体解析によって温度分布を求めることが提案されている。   In recent years, the engine room of automobiles tends to increase in temperature due to an increase in exhaust temperature of the engine and a decrease in ventilation rate. For example, there are concerns about deterioration of parts that are not inherently highly heat-resistant, such as rubber hoses and resin brackets. Has been. With respect to this point, it has been proposed that a model of a heat source such as an engine or an exhaust pipe and parts arranged around the heat source is arranged in a calculation space to construct an analysis model, and a temperature distribution is obtained by thermal fluid analysis.

また、特許文献1には、温度センサによってエンジンルーム内の温度を計測することも提案されている。この文献に記載の熱環境モニタ装置では、実験用車両のエンジンルーム内に放射率が0に近い白体球と放射率が1に近い黒体球とを隣接させて配置し、それらの温度を計測する。そして、白体球の温度に基づいて雰囲気温度を求めるとともに、黒体球との温度差に基づいて熱源からの熱輻射量を評価し、これらの結果からエンジンルーム内の複数の部品の温度を見積もるようにしている。   Patent Document 1 also proposes measuring the temperature in the engine room with a temperature sensor. In the thermal environment monitoring apparatus described in this document, a white body sphere with an emissivity close to 0 and a black body sphere with an emissivity close to 1 are arranged adjacent to each other in an engine room of an experimental vehicle, and their temperatures are measured. . And while calculating | requiring atmospheric temperature based on the temperature of a white body sphere, evaluating the amount of thermal radiation from a heat source based on a temperature difference with a black body sphere, and estimating the temperature of several components in an engine room from these results I have to.

特開平10−253460号公報JP-A-10-253460

ところが、前記従来例(特許文献1)の熱環境モニタ装置では、エンジンルーム内の温度を実測する必要があり、実験用の車両とはいえ自動車が完成していなくてはならない。また、熱流体解析によって部品の温度を予測する場合であっても、エンジンや排気管などの熱源だけでなく、変速機や補機類などの大物部品は勿論、ホースやハーネス、ブラケットなどの小物部品についても、その形状や大きさなどを模擬するモデルが必要になる。   However, in the thermal environment monitoring device of the conventional example (Patent Document 1), it is necessary to actually measure the temperature in the engine room, and an automobile must be completed even though it is an experimental vehicle. Even when predicting the temperature of parts by thermal fluid analysis, not only heat sources such as engines and exhaust pipes, but also large parts such as transmissions and accessories, as well as small items such as hoses, harnesses, brackets, etc. A model that simulates the shape and size of parts is also required.

すなわち、前記従来までの方法では、遅くとも部品の形状や大きさなどが決まっていて、それらをエンジンルームの何処に配置するか概ね決まった後に初めて、部品の温度上昇を予測できるもので、これにより熱害を受けると予測される部品が見つかったとしても、この部品の配置を変更する自由度はあまり残されていない。つまり、従来までの方法では、部品の温度を低下させる対策として最もコストを要しない配置の変更が十分に行えないという問題があった。   In other words, in the conventional method, the shape and size of the parts are determined at the latest, and the temperature rise of the parts can be predicted only after deciding where to place them in the engine room. Even if a part that is expected to be damaged by heat is found, there is not much freedom to change the arrangement of the part. In other words, the conventional method has a problem that it is not possible to sufficiently change the arrangement that does not require the most cost as a measure for reducing the temperature of the component.

そこで、本発明の目的は、例えば自動車のエンジンルームのような所定の空間において、エンジンや排気管のような熱源の配置が決定した後に、その周りに配置される部品の形状や大きさなどが決まっていなくても、その温度を予測できるようにすることにある。   Therefore, the object of the present invention is to determine the shape and size of the components arranged around the heat source such as the engine and the exhaust pipe after determining the arrangement of the heat source such as the engine and the exhaust pipe in a predetermined space such as an engine room of an automobile. It is to be able to predict the temperature even if it is not decided.

前記の目的を達成するために本発明は、所定の空間に配置される部品の温度を熱流体解析によって予測する方法を対象として、前記所定の空間を模擬する計算空間に少なくとも熱源のモデルを配置した解析モデルを作成するステップと、前記解析モデルにおける熱源の周囲の複数の箇所にそれぞれ、予め設定した熱伝導率、熱伝達率および熱輻射率(放射率)を有する仮想の伝熱媒体を配置するステップと、前記熱源からの熱移動を受ける前記伝熱媒体の温度を算出し、前記所定の空間における温度分布を求めるステップと、を備えるものである。   In order to achieve the above object, the present invention is directed to a method for predicting the temperature of a component arranged in a predetermined space by thermo-fluid analysis, and at least a heat source model is arranged in a calculation space simulating the predetermined space. A virtual heat transfer medium having a predetermined heat conductivity, heat transfer coefficient, and heat emissivity (emissivity) is arranged at each of a plurality of locations around the heat source in the analysis model. And calculating a temperature of the heat transfer medium that receives heat transfer from the heat source to obtain a temperature distribution in the predetermined space.

前記の方法によると、解析モデルにおいて所定の空間を模擬する計算空間には、少なくとも熱源のモデルが配置されていればよく、温度を予測したい部品の形状や大きさなどが決まっていなくてもよい。例えば自動車のエンジンルームであれば、熱源となるエンジンや排気管の形状や大きさを表すモデルが配置されていればよく、変速機や補機類などの大物部品についても、その形状や大きさが決まっていればモデルを配置すればよい。   According to the above method, it is sufficient that at least the heat source model is arranged in the calculation space that simulates the predetermined space in the analysis model, and the shape and size of the part whose temperature is to be predicted need not be determined. . For example, in the engine room of an automobile, a model that represents the shape and size of the engine that serves as the heat source and the exhaust pipe need only be placed. The shape and size of large parts such as transmissions and accessories are also included. If it is decided, a model should be arranged.

このような解析モデルにおいて、熱源の周囲の複数の箇所にはそれぞれ仮想の伝熱媒体を配置し、熱源からの熱輻射や空気を介しての熱伝達、および伝熱媒体の内部の熱伝導について模擬するように、熱流体解析を行うことによって、それぞれの伝熱媒体の温度を算出することができる。これにより、熱源の周りに配置される部品の形状や大きさなどが決まっていなくても、所定の空間における温度分布を求めることができる。   In such an analysis model, a virtual heat transfer medium is arranged at each of a plurality of locations around the heat source, and heat transfer from the heat source and heat via the air and heat transfer inside the heat transfer medium are performed. As simulated, the temperature of each heat transfer medium can be calculated by performing a thermal fluid analysis. Thereby, the temperature distribution in a predetermined space can be obtained even if the shape and size of the parts arranged around the heat source are not determined.

そうして解析モデルにおける熱源の周囲に配置する伝熱媒体は、計算空間の全体に適宜、分散するように並べるのが好ましく、その場合に隣り合う伝熱媒体同士の間隔を好適に設定すれば、空間内の空気の流れや熱輻射の影響について好適に再現することが可能になる。例えば、経験的に熱害の発生することが多い場所では、熱流体解析の演算の精度を高めるために、隣り合う伝熱媒体同士の間隔を狭めに設定するのが好ましい。   Thus, it is preferable to arrange the heat transfer media arranged around the heat source in the analysis model so as to be appropriately dispersed throughout the calculation space. In this case, if the interval between adjacent heat transfer media is suitably set It is possible to preferably reproduce the influence of the air flow and thermal radiation in the space. For example, in a place where thermal damage often occurs empirically, it is preferable to set a narrow interval between adjacent heat transfer media in order to increase the accuracy of the calculation of the thermal fluid analysis.

一方、経験的に熱害の発生することが少ない場所では、隣り合う伝熱媒体同士の間隔を広めに設定することにより、解析演算の負荷を減らすことが好ましい。また、それ以外に或いはそれに加えて、経験的に部品の配置されることが多いと思われる場所では、隣り合う伝熱媒体同士の間隔を狭めにし、部品の配置されることが少ないと思われる場所では間隔を広めにしてもよい。   On the other hand, in places where heat damage is less likely to occur empirically, it is preferable to reduce the load of analysis calculation by setting a wider interval between adjacent heat transfer media. In addition, or in addition to that, in places where parts are likely to be placed empirically, the spacing between adjacent heat transfer media is likely to be reduced, and parts are unlikely to be placed. The space may be widened at the place.

前記伝熱媒体は一例として球体とすればよく、その熱伝導率、熱伝達率および熱輻射率は、例えばゴムや樹脂を想定して設定すればよい。これは、温度を予測したいエンジンルーム内の部品として具体的に、ゴムホースやワイヤハーネス、樹脂製のブラケットおよびクランプのように、あまり耐熱性の高くないものが想定されるからである。同様に、伝熱媒体の比熱もゴムや樹脂を想定して設定すればよく、これに体積を乗算すれば熱容量が求められる。   The heat transfer medium may be a sphere as an example, and the heat conductivity, heat transfer rate, and heat radiation rate may be set assuming rubber or resin, for example. This is because, as a part in the engine room for which the temperature is to be predicted, specifically, a part having a low heat resistance such as a rubber hose, a wire harness, a resin bracket and a clamp is assumed. Similarly, the specific heat of the heat transfer medium may be set assuming rubber or resin, and the heat capacity can be obtained by multiplying this by the volume.

こうして求められる伝熱媒体の熱容量があまり小さ過ぎると、熱源からの熱移動や伝熱媒体同士の熱移動を好適に模擬できないので、伝熱媒体は或る程度以上の大きさが必要である一方、伝熱媒体が大き過ぎると、エンジンルーム内の空気の流れを好適に模擬できないので、伝熱媒体の大きさは例えばφ5〜15mm程度とするのが好ましい。   If the heat capacity of the heat transfer medium required in this way is too small, heat transfer from the heat source and heat transfer between the heat transfer mediums cannot be simulated suitably, so the heat transfer medium needs to have a certain size or larger. If the heat transfer medium is too large, the air flow in the engine room cannot be suitably simulated. Therefore, the size of the heat transfer medium is preferably about φ5 to 15 mm, for example.

本発明に係る部品温度の予測方法によると、例えば自動車のエンジンルームなどにエンジン等(熱源)が配置された解析モデルにおいて、そのエンジン等の周囲に複数の仮想の伝熱媒体を配置し、熱流体解析によって伝熱媒体の温度を算出するようにしたから、部品の形状や大きさなどが決まっていなくても、その温度を予測することが可能になる。   According to the component temperature prediction method of the present invention, for example, in an analysis model in which an engine or the like (heat source) is arranged in an engine room of an automobile, a plurality of virtual heat transfer media are arranged around the engine and the like. Since the temperature of the heat transfer medium is calculated by the fluid analysis, it is possible to predict the temperature even if the shape and size of the parts are not determined.

実施形態に係る部品温度の予測装置の概略構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically schematic structure of the prediction apparatus of the component temperature which concerns on embodiment. エンジンルーム内の温度を予測する自動車の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the motor vehicle which estimates the temperature in an engine room. 解析モデルのイメージを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the image of an analysis model. 排気管を通る垂直断面における解析モデルの断面図である。It is sectional drawing of the analysis model in the vertical cross section which passes along an exhaust pipe. 部品温度予測の手順の一例を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows an example of the procedure of component temperature prediction. 自動車の走行中の温度分布の一例を示す図4相当図である。FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 4 illustrating an example of a temperature distribution during travel of the automobile. キーオフ時についての図6相当図である。FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 6 when the key is off. 部品温度予測の誤差について調べた実験結果のグラフ図であり、(a)は自動車の走行中を、また、(b)はキーオフ時をそれぞれ示す。It is a graph of the experimental result investigated about the error of component temperature prediction, (a) is during driving | running | working of a motor vehicle, (b) shows the time of key-off, respectively.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。一例を図1に示すように本実施形態に係る部品温度の予測装置は、例えば汎用のパソコンやワークステーションのような公知のコンピュータ装置1からなり、解析モデル設定部11、解析演算部12、メモリ部13および表示処理部14などを備えている。なお、コンピュータ装置1は汎用品ではなく、専用設計された信号処理回路を搭載するものであってもよい。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the component temperature prediction apparatus according to this embodiment includes a known computer device 1 such as a general-purpose personal computer or a workstation, and includes an analysis model setting unit 11, an analysis calculation unit 12, a memory, and the like. Unit 13 and display processing unit 14. Note that the computer apparatus 1 may not be a general-purpose product but may be equipped with a dedicated signal processing circuit.

また、コンピュータ装置1にはLAN15が接続されているとともに、ユーザが各種の操作を行うためのマウスおよびキーボード、或いはタッチパネルなど入力デバイス16と、ユーザに設定や操作の内容および画像データなどを表示するためのモニター17(液晶ディスプレイやCRT等)とが接続されている。なお、モニター17としてタッチパネルを採用すれば、これを入力デバイス16と兼用することもできる。   Further, the computer device 1 is connected to the LAN 15 and displays an input device 16 such as a mouse and a keyboard or a touch panel for a user to perform various operations, and details of settings and operations, image data, and the like are displayed to the user. A monitor 17 (a liquid crystal display, a CRT, etc.) is connected. If a touch panel is adopted as the monitor 17, it can also be used as the input device 16.

そして、コンピュータ装置1は、入力デバイス16を介してのユーザの操作に応じて、前記各部11〜14の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして、実行するようになっている。これによりコンピュータ装置1は、以下に説明するように、エンジンルーム内の解析モデルを用いて熱流体解析を行い、その結果を出力する部品温度の予測装置として機能する。   The computer apparatus 1 loads a program for realizing the functions of the units 11 to 14 into a memory and executes it in response to a user operation via the input device 16. As a result, the computer device 1 functions as a component temperature prediction device that performs thermal fluid analysis using an analysis model in the engine room and outputs the result as described below.

すなわち、解析モデル設定部11は、一例として図2に全体を模式的に示す自動車Vのエンジンルームv1内(所定の空間)に、図3を参照して後述するように、熱源であるエンジンv2や排気管v3などを配置した解析モデルMを設定する。この解析モデルMを用いて解析演算部12が、図5を参照して後述するように、入力された解析条件に従って、エンジンルームv1内における空気の流れや熱移動を模擬する熱流体解析を実行する。   That is, the analysis model setting unit 11, as an example, in the engine room v1 (predetermined space) of the automobile V schematically shown in FIG. 2 as an example, as will be described later with reference to FIG. And an analysis model M in which an exhaust pipe v3 and the like are arranged. As will be described later with reference to FIG. 5, the analysis calculation unit 12 uses the analysis model M to execute a thermal fluid analysis that simulates air flow and heat transfer in the engine room v1 in accordance with the input analysis conditions. To do.

メモリ部13は、DRAMやフラッシュメモリ等の半導体素子、あるいはハードディスク等で構成されており、前記解析モデル設定部11や解析演算部12における処理の内容を記憶する。表示処理部14は、解析処理の設定画面や操作画面の他に、解析演算部12で行われた処理の内容、例えば、自動車Vのエンジンルームv1内の温度分布(図6、7を参照)をモニター17に表示させる。   The memory unit 13 is configured by a semiconductor element such as a DRAM or a flash memory, a hard disk, or the like, and stores the processing contents in the analysis model setting unit 11 and the analysis calculation unit 12. The display processing unit 14 includes, in addition to the analysis processing setting screen and operation screen, the content of the processing performed by the analysis calculation unit 12, for example, the temperature distribution in the engine room v1 of the automobile V (see FIGS. 6 and 7). Is displayed on the monitor 17.

−解析モデル−
本実施形態で用いる解析モデルMは、図3に一例を示すように、エンジンルームv1内を模擬する計算空間m1に、熱源となるエンジンv2(吸気マニホルドや補機類等を含む)や排気管v3(排気マニホルドを含む)、インバータv4の他、変速機v5などの形状を表すモデルm2〜m5を配置したものである。これらのモデルm2〜m5を除いて計算空間m1には、予めCFDのメッシュソフトを用いて所定の計算格子が生成されている。
-Analysis model-
As shown in FIG. 3, the analysis model M used in the present embodiment includes a calculation space m1 that simulates the interior of the engine room v1, an engine v2 (including an intake manifold, auxiliary equipment, and the like) that serves as a heat source, and an exhaust pipe. In addition to v3 (including the exhaust manifold) and the inverter v4, models m2 to m5 representing the shape of the transmission v5 and the like are arranged. Except for these models m2 to m5, a predetermined calculation grid is generated in advance in the calculation space m1 using CFD mesh software.

また、図示は省略するが、エンジンルームv1を取り囲む車体部品の形状や大きさを模擬するモデルが計算空間m1を取り囲むように配置されている。エンジンルームv1への空気取り入れ口に配設されたラジエータ、コンデンサなどの熱交換器やファンについては体積領域としてモデル化されており、走行風などの通過抵抗は圧力損失特性の数式として与えられる。   Although not shown, a model simulating the shape and size of the vehicle body parts surrounding the engine room v1 is arranged so as to surround the calculation space m1. A heat exchanger such as a radiator and a condenser disposed at an air intake port to the engine room v1 and a fan are modeled as a volume region, and a passage resistance such as traveling wind is given as an equation of pressure loss characteristics.

なお、それらの車体部品や前記エンジンv2、排気管v3、インバータv4、変速機v5等のモデルm2〜m5のデータは、予め作成されているCADデータに基づいて自動で作成することができる。すなわち、CADデータは、入力デバイス16へのユーザの操作に応じて、LAN15を介して他のコンピュータ装置から読込まれる。   The data of the models m2 to m5 such as the vehicle body parts, the engine v2, the exhaust pipe v3, the inverter v4, and the transmission v5 can be automatically created based on CAD data created in advance. That is, CAD data is read from another computer apparatus via the LAN 15 in accordance with a user operation on the input device 16.

このように、既に形状および大きさの決まっている大物部品は、例えばソリッドモデルとして計算空間m1に配置されるが、ホースやワイヤハーネス、クランプ、ブラケットなどの小物部品はモデル化されていない。これは、ゴム製あるいは樹脂製といった本来、あまり耐熱性の高くない小物部品の熱劣化を効果的に予防するために、それら小物部品の形状や大きさなどが決まる前に、温度を予測するためである。   As described above, a large component having a predetermined shape and size is arranged in the calculation space m1 as a solid model, for example, but small components such as a hose, a wire harness, a clamp, and a bracket are not modeled. This is to predict the temperature before the shape and size of these small parts are determined in order to effectively prevent the thermal deterioration of small parts that are inherently not heat resistant, such as rubber or resin. It is.

すなわち、部品への熱害を予防する上で最も効果的でありながらコストを要しない対策は、温度が低くなるように配置を変更することであるが、一般的に部品の形状や大きさなどが決まった後では、それらをエンジンルームの何処に配置するのかも概ね決まっているので、配置を変更する自由度があまり残されていない。言い換えると、部品の形状や大きさ、配置などが決まる前に温度を予測したいという要求がある。   In other words, the most effective measure to prevent thermal damage to parts, but not costly, is to change the arrangement to lower the temperature, but generally the shape and size of the parts, etc. After it is decided, it is generally decided where to place them in the engine room, so there is not much freedom to change the arrangement. In other words, there is a demand for predicting the temperature before the shape, size, arrangement, etc. of the parts are determined.

しかしながら、仮に前記の大物部品のモデルm2〜m5の周囲に小物部品のモデルを配置せずに熱流体解析を行うとすると、熱源から空気への熱伝達や空気の流れは模擬できるものの、空気から小物部品への熱伝達は模擬できないし、小物部品への熱輻射も模擬できない。しかも、実際には小物部品があるところを自由に空気が流れることになるので、空気の流れを模擬する精度も低くなってしまう。   However, if the thermal fluid analysis is performed without arranging the small component models around the large component models m2 to m5, the heat transfer from the heat source to the air and the flow of the air can be simulated, but from the air Heat transfer to small parts cannot be simulated, and heat radiation to small parts cannot be simulated. In addition, since air freely flows where there are actually small parts, the accuracy of simulating the air flow is also lowered.

この点について本実施形態では、図3および図4に一例を示すようにエンジンルームv1内を模擬する計算空間m1において、エンジンv2や排気管v3、インバータv4、変速機v5等のモデルm2〜m5の周囲に、解析演算のための仮想の伝熱媒体Sを適宜、分散させて配置したものである。この伝熱媒体Sは、例えばゴム製または樹脂製のφ10mmくらいの球体をイメージしたものであり、以下、シード体Sと呼ぶ。   In this embodiment, in this embodiment, models m2 to m5 such as the engine v2, the exhaust pipe v3, the inverter v4, the transmission v5, etc. in the calculation space m1 that simulates the inside of the engine room v1 as shown in FIGS. The virtual heat transfer medium S for analysis calculation is appropriately distributed around the space. The heat transfer medium S is an image of a sphere of about φ10 mm made of, for example, rubber or resin, and is hereinafter referred to as a seed body S.

シード体Sは、前記したホースやワイヤハーネス、クランプなどのように、ゴム製或いは樹脂製の小物部品の伝熱状態を模擬するためのものであるから、それぞれにゴムまたは樹脂の想定される熱伝導率、熱伝達率および熱輻射率が設定されている。また、シード体Sの比熱もゴムや樹脂を想定して設定されており、これに体積を乗算すれば熱容量が得られる。   The seed body S is for simulating the heat transfer state of small rubber or resin parts such as the above-described hose, wire harness, clamp, etc. Conductivity, heat transfer rate, and heat radiation rate are set. The specific heat of the seed body S is also set assuming rubber or resin, and heat capacity can be obtained by multiplying this by the volume.

こうして求められるシード体Sの熱容量があまり小さ過ぎると、エンジンv2や排気管v3からの熱移動やシード体S同士の熱移動の影響を好適に再現できないので、シード体Sは或る程度以上の大きさが必要である。一方、シード体Sが大き過ぎるのは、エンジンルームv1内の空気の流れを模擬する上で好ましくない。そこで、本実施形態では一例として、シード体Sの大きさをφ10mm程度に設定している。   If the heat capacity of the seed body S required in this way is too small, the influence of the heat transfer from the engine v2 and the exhaust pipe v3 and the heat transfer between the seed bodies S cannot be suitably reproduced. A size is necessary. On the other hand, it is not preferable that the seed body S is too large in order to simulate the air flow in the engine room v1. Therefore, in this embodiment, as an example, the size of the seed body S is set to about φ10 mm.

また、本実施形態では、計算空間m1の全域において自動車Vの前後、左右および上下方向にシード体Sを格子状に並べて配置している。前後に並べる方向ついては水平ではなく、エンジンv2の傾斜に合わせて傾斜させており、同様に上下方向についても鉛直ではなく、ダッシュパネルの一般面に沿うように傾斜させている。なお、左右方向についてはシード体Sは概ね水平に並んでいる。   In the present embodiment, the seed bodies S are arranged in a grid pattern in the front-rear, left-right, and up-down directions of the vehicle V in the entire calculation space m1. The front and rear arrangement directions are not horizontal but are inclined according to the inclination of the engine v2. Similarly, the vertical direction is not vertical but is inclined along the general surface of the dash panel. Note that the seed bodies S are arranged substantially horizontally in the left-right direction.

具体的に図4には、解析モデルMの排気管v3を通る垂直断面において並ぶシード体Sを誇張して示しており、自動車Vの前後方向にシード体Sが並ぶ方向は、一点鎖線Lで示すように、エンジンv2(図ではモデルm2)の上面の傾斜に合わせて、水平方向に対し後方ほど低くなるように傾斜している。このことでシード体Sを、できるだけモデルm2と干渉させることなく、所定の間隔を維持して並べることが可能になっている。   Specifically, in FIG. 4, the seed bodies S arranged in a vertical section passing through the exhaust pipe v <b> 3 of the analysis model M are exaggerated, and the direction in which the seed bodies S are arranged in the front-rear direction of the automobile V is indicated by a one-dot chain line L. As shown, the engine v2 (model m2 in the figure) is inclined so as to become lower toward the rear in the horizontal direction in accordance with the inclination of the upper surface of the engine v2. This makes it possible to arrange the seed bodies S while maintaining a predetermined interval without interfering with the model m2 as much as possible.

すなわち、熱移動を好適に模擬するためにはシード体Sを、所定の間隔を維持するように並べることが望ましいが、エンジンv2や変速機v5などのモデルm2、m5と干渉する場所にシード体Sを配置することはできない。そこで、エンジンv2やダッシュパネルの傾斜に合わせてシード体Sを並べることによって、それらとの干渉を避け、隣り合うシード体S同士の間隔があまり変わらないようにしたものである。   That is, in order to preferably simulate the heat transfer, it is desirable to arrange the seed bodies S so as to maintain a predetermined interval. However, the seed bodies S are arranged in a place where they interfere with the models m2 and m5 such as the engine v2 and the transmission v5. S cannot be placed. Therefore, by arranging the seed bodies S according to the inclination of the engine v2 and the dash panel, interference with them is avoided, and the interval between the adjacent seed bodies S is not changed so much.

また、そのように並んで隣り合うシード体S同士の間隔は、狭い方が解析演算の精度を高めやすいが、狭くするほど演算負荷は大きくなってしまうので、本実施形態では、経験的に熱害の発生することが多い場所で解析演算の精度を高めるために、シード体S同士の間隔を比較的狭く設定している。一方、経験的に熱害の発生することが少ない場所では、演算負荷を減らすためにシード体S同士の間隔を拡げている。   In addition, the narrower the interval between the seed bodies S adjacent to each other, the easier it is to improve the accuracy of the analytical calculation. However, the calculation load increases as the distance between the seed bodies S decreases. In order to increase the accuracy of the analysis operation in a place where damage often occurs, the interval between the seed bodies S is set to be relatively narrow. On the other hand, in places where heat damage is less likely to occur empirically, the spacing between the seed bodies S is increased to reduce the computation load.

すなわち、図4に誇張して示すように、エンジンv2(図ではモデルm2)の上方および後方における排気管v3(図ではモデルm3)の上方では、シード体Sが前後および上下に並ぶ間隔が比較的狭くなっている(図4には表れていないが、左右の間隔も狭くなっている)。これは、図6、7を参照して後述するように、熱源であるエンジンv2や排気管v3の影響で特に温度が高くなりやすい場所だからである。   That is, as shown exaggeratedly in FIG. 4, the distance between the seed bodies S arranged in the front-rear and top-bottom directions is compared above and behind the exhaust pipe v3 (model m3 in the figure) above and behind the engine v2 (model m2 in the figure). (Not shown in FIG. 4, but the distance between the left and right is also narrowed). This is because the temperature tends to be particularly high due to the influence of the engine v2 and the exhaust pipe v3 which are heat sources, as will be described later with reference to FIGS.

なお、そのように比較的間隔の狭い場所におけるシード体S同士の間隔は例えば50〜100mmくらいとし、それ以外の場所では例えば100〜150mmくらいの間隔としている。シード体Sの大きさをφ10mm程度とした場合、それらの間隔が50mmよりも狭くなると、シード体Sが空気の流れを妨げる結果として、解析演算の精度が低下するからである。   In addition, the space | interval of the seed bodies S in a place with such a comparatively narrow space | interval shall be about 50-100 mm, for example, and it is set as the space | interval of about 100-150 mm in other places. This is because when the size of the seed body S is set to about φ10 mm, if the distance between the seed bodies S becomes narrower than 50 mm, the accuracy of the analytical calculation decreases as a result of the seed body S hindering the air flow.

−解析処理の流れ−
次に、上述した解析モデルMを用いて行われる熱流体解析の具体的な手順の一例を、図5のフローチャートに沿って説明する。この熱流体解析のルーチンでは、まず、ステップST1において解析モデルMを設定する。これは、解析モデル設定部11において行われる処理であり、上述の如く自動車Vのエンジンルームv1内を模擬する計算空間m1に、入力デバイス16によるユーザの操作に応じて、エンジンv2、排気管v3等のモデルm2〜m5を配置し、その周囲にシード体Sを分散させて配置する。
-Flow of analysis process-
Next, an example of a specific procedure of thermal fluid analysis performed using the above-described analysis model M will be described with reference to the flowchart of FIG. In this thermal fluid analysis routine, first, an analysis model M is set in step ST1. This is a process performed in the analysis model setting unit 11, and in the calculation space m1 that simulates the interior of the engine room v1 of the automobile V as described above, the engine v2 and the exhaust pipe v3 according to the operation of the user by the input device 16. The models m2 to m5 are arranged, and the seed bodies S are distributed around the models m2 to m5.

続くステップST2では、熱流体解析の条件を入力する(解析条件の入力)。例えば自動車Vの走行状態を模擬する場合、前方からエンジンルームv1に流入する走行風を考慮し、境界条件として、計算空間m1への空気取り入れ口に所定の風速分布(車速毎に予め設定)を与える一方、空気の排出部には圧力一定条件(大気圧)を与える。なお、エンジンルームv1を取り囲む車体部品のモデルには、所定の熱境界条件(温度ないし熱流束)を設定する。   In the subsequent step ST2, conditions for thermal fluid analysis are input (input of analysis conditions). For example, when simulating the traveling state of the automobile V, a predetermined wind speed distribution (preset for each vehicle speed) is set in the air intake port to the calculation space m1 as a boundary condition in consideration of traveling wind flowing into the engine room v1 from the front. On the other hand, a constant pressure condition (atmospheric pressure) is given to the air discharge part. A predetermined thermal boundary condition (temperature or heat flux) is set for the model of the vehicle body part surrounding the engine room v1.

また、空気取り入れ口に配設されたラジエータ、コンデンサなどの熱交換器については、その部位に応じた温度分布、熱流束分布を設定する。これは別途、熱交換回路の冷却水、冷媒の流れを簡略化した1次元モデルを用いて、各熱交換回路に含まれる構成要素からの受熱量を計算し、実験等によって調べた各熱交換器の放熱特性に基づいて、予め時系列のデータとして記憶しておけばよい。   Moreover, about heat exchangers, such as a radiator and a condenser arrange | positioned at the air intake port, the temperature distribution and heat flux distribution according to the site | part are set. Separately, using a one-dimensional model that simplifies the flow of cooling water and refrigerant in the heat exchange circuit, the amount of heat received from the components included in each heat exchange circuit is calculated, and each heat exchange investigated through experiments, etc. Based on the heat dissipation characteristics of the device, it may be stored in advance as time-series data.

さらに、エンジンv2、排気管v3等の表面温度についても、予め実験等によって調べた温度分布、熱流束分布の時系列のデータをモデルm2,m3の表面に与える。なお、特に温度の変化が大きい排気マニホルドについては、別途、内部のガス流を模擬する3次元モデルを用いて、排気ガスから排気マニホルドへの熱流束の変化を計算し、時系列のデータとして記憶しておいてもよい。   Further, regarding the surface temperatures of the engine v2, the exhaust pipe v3, etc., the time series data of the temperature distribution and the heat flux distribution, which have been examined in advance through experiments or the like, are given to the surfaces of the models m2 and m3. For exhaust manifolds with particularly large temperature changes, the heat flux change from the exhaust gas to the exhaust manifold is calculated separately using a three-dimensional model that simulates the internal gas flow and stored as time-series data. You may keep it.

そのように設定した条件、即ちラジエータなどを通過してエンジンルームv1に流入する走行風と熱源であるエンジンv2や排気管v3などの表面温度の条件の下で、ステップST3では、3次元のナビエストークス方程式を解析的に解く数値計算(CFD演算)を行う。これは解析演算部12にて行われる処理であり、一例として乱流モデルにはSST k-ωを用い、壁面条件には低レイノルズ数域包括型壁面関数を用いればよい。   Under the conditions set in such a manner, that is, the conditions of the surface temperature of the engine v2 and the exhaust pipe v3 that are the heat source and the running wind that flows into the engine room v1 through the radiator or the like, in step ST3, the three-dimensional navigation system A numerical calculation (CFD operation) for analytically solving the Stokes equation is performed. This is a process performed by the analysis calculation unit 12. As an example, SST k-ω may be used for the turbulent flow model, and a low Reynolds number range comprehensive wall function may be used for the wall condition.

そうして計算される空気の流れ場と、シード体Sの熱伝導率、熱伝達率および熱輻射率とに基づいて、ステップST4では、計算空間m1に配置されているシード体Sそれぞれへの熱移動量を計算し、シード体Sの温度を算出する。なお、シード体Sの温度の初期値は、前記ステップST2で入力する解析条件に含まれており、熱輻射の計算には、例えばビューファクタ法を用いればよい。   Based on the air flow field thus calculated and the thermal conductivity, heat transfer coefficient, and thermal radiation rate of the seed body S, in step ST4, each seed body S arranged in the calculation space m1 is supplied to each seed body S1. The amount of heat transfer is calculated, and the temperature of the seed body S is calculated. Note that the initial value of the temperature of the seed body S is included in the analysis conditions input in step ST2, and for example, a view factor method may be used for calculation of thermal radiation.

そして、そのように算出したシード体Sそれぞれの温度から、解析モデルMの計算空間m1、即ちエンジンルームv1内の温度分布を求める。この際、隣り合うシード体Sの間については補間計算を行えばよい。こうして求めたエンジンルームv1内の温度分布を、ステップST5においてメモリ部13に記憶させるとともに、一例を図6、7に示すような画面をモニター17に表示させる。   Then, the temperature distribution in the calculation space m1 of the analysis model M, that is, the engine room v1, is obtained from the temperatures of the seed bodies S thus calculated. At this time, interpolation calculation may be performed between adjacent seed bodies S. The temperature distribution in the engine room v1 thus obtained is stored in the memory unit 13 in step ST5, and screens as shown in FIGS.

このような画面のモニター17への出力は表示処理部14において行われる処理であり、排気管v3を通る垂直断面を表す図6からは、エンジンv2(図ではモデルm2)の後方における上下のほぼ中央位置、即ち排気管v3(図ではモデルm3)の近傍、即ち図中、細かいハッチングを入れて示す領域において、特に温度が高くなることが分かる。なお、図においてはハッチングが中くらいの領域、ハッチングが粗い領域の順に、温度が低くなっている。   The output of such a screen to the monitor 17 is a process performed in the display processing unit 14, and from FIG. 6 showing a vertical cross section passing through the exhaust pipe v3, it is almost up and down behind the engine v2 (model m2 in the figure). It can be seen that the temperature is particularly high in the central position, that is, in the vicinity of the exhaust pipe v3 (model m3 in the drawing), that is, in the region indicated by fine hatching in the drawing. In the figure, the temperature decreases in the order of the middle hatched area and the rough hatched area.

このような温度分布になる理由は、図6に矢印Wとして示すように、自動車Vの走行中にエンジンルームv1(図では計算空間m1)の前方の空気取り入れ口から流入した走行風が、エンジンv2(図ではモデルm2)の上方および側方を通過して床下へ流出することによると考えられる。このような走行風の流れによって、排気管v3(図ではモデルm3)の近傍において加熱された空気は連続的に下方に押し流され、エンジンルームv1外に排出されるようになる。   The reason for this temperature distribution is that, as shown by an arrow W in FIG. 6, the traveling wind that flows in from the air intake port in front of the engine room v1 (calculation space m1 in the figure) while the vehicle V is traveling is This is thought to be due to passing above and to the side of v2 (model m2 in the figure) and flowing out under the floor. Due to the flow of the traveling wind, the air heated in the vicinity of the exhaust pipe v3 (model m3 in the figure) is continuously pushed downward and discharged out of the engine room v1.

図7には、別の例としてキーオフ後のデッドソーク期間における温度分布の一例を示す。一般的な自動車のエンジンルームv1においては、停車後にイグニションキーをオフした後に、所定時間が経過するまでの期間において温度が最も高くなることが知られており、この期間における部品の温度を予測するために、前記した走行中の場合と同様の解析演算を行ったものである。   FIG. 7 shows an example of the temperature distribution in the dead soak period after key-off as another example. In a general automobile engine room v1, it is known that the temperature becomes the highest in a period until a predetermined time elapses after the ignition key is turned off after stopping, and the temperature of a part in this period is predicted. Therefore, the same analysis calculation as that in the above-described traveling is performed.

具体的には、前記フローのステップST2において設定する熱流体解析の初期条件として、前記した走行中の熱流体解析の演算結果(温度分布など)を入力する一方、計算空間m1へ流入する走行風の流速は零とした。また、エンジンv2は停止しているので、排気管v3などの表面温度は放熱によって徐々に低下するものとし、それ以外の条件は前記走行中の場合と同様とした。   Specifically, as the initial condition of the thermal fluid analysis set in step ST2 of the flow, the calculation result (temperature distribution etc.) of the above-described thermal fluid analysis during traveling is input, while the traveling wind flowing into the calculation space m1 The flow velocity of was zero. Further, since the engine v2 is stopped, the surface temperature of the exhaust pipe v3 and the like is gradually lowered by heat radiation, and other conditions are the same as in the case of traveling.

図7に表れているように、キーオフ後の温度分布では、走行中と同様にエンジンv2(図ではモデルm2)の後方、排気管v3(図ではモデルm3)の近傍において温度が高くなっているが、それだけではなく、排気管v3の上方からエンジンv2の後側に沿って、その上方のボンネットフードとの間の温度も高くなることが分かる(図中、細かいハッチングで示す)。これは、排気管v3によって加熱された空気が自然対流(図中、矢印Wとして示す)により上昇して、エンジンルームv1(図では計算空間m1)の上部に滞留することによると考えられる。   As shown in FIG. 7, in the temperature distribution after the key-off, the temperature is high behind the engine v2 (model m2 in the figure) and in the vicinity of the exhaust pipe v3 (model m3 in the figure) as in the running state. However, not only that, it can be seen that the temperature between the upper part of the exhaust pipe v3 and the hood of the hood above the engine v2 also increases from the upper part of the exhaust pipe v3 (indicated by fine hatching in the figure). This is considered to be due to the air heated by the exhaust pipe v3 rising by natural convection (indicated by the arrow W in the figure) and staying in the upper part of the engine room v1 (in the figure, the calculation space m1).

以上、説明した本実施形態に係る部品温度の予測方法によると、自動車Vのエンジンルームv1を模擬する計算空間m1にエンジンv2等(熱源)のモデルm2〜m5を配置し、その周囲に適宜、分散させて多数のシード体Sを配置した解析モデルMにおいて、熱移動を模擬する熱流体解析の演算を行うことにより、シード体Sの温度を算出することができる。これにより、エンジンルームv1内の温度分布を予測することができる。   As described above, according to the component temperature prediction method according to the present embodiment described above, the models m2 to m5 of the engine v2 and the like (heat source) are arranged in the calculation space m1 that simulates the engine room v1 of the automobile V, and appropriately around the surroundings, In the analysis model M in which a large number of seed bodies S are arranged in a dispersed manner, the temperature of the seed body S can be calculated by performing a calculation of a thermal fluid analysis that simulates heat transfer. Thereby, the temperature distribution in the engine room v1 can be predicted.

つまり、例えばホースやワイヤハーネス、クランプなどのように、あまり耐熱性の高くない小物部品について、その形状や大きさが決まっていなくても、これらの部品をエンジンルームv1内に配置した場合の温度を予測することができる。このようにして予測した小物部品の温度を実測値と比較して、予測の誤差を調べた実験結果の一例を図8に示す。小物部品としては、前記したように温度が高くなる排気管v3の上方からエンジンv2の後側およびその上方に亘って配設されるものを選んだ。   That is, the temperature when these parts are arranged in the engine room v1 even if the shape and size of the small parts that are not so high in heat resistance such as a hose, a wire harness, and a clamp are not determined. Can be predicted. FIG. 8 shows an example of an experimental result obtained by comparing the predicted temperature of the small component with the actual measurement value and examining the prediction error. As the small parts, those which are arranged from the upper side of the exhaust pipe v3 where the temperature becomes high to the rear side and the upper side of the engine v2 are selected as described above.

具体的にはエンジンv2の運転制御のためのワイヤハーネスのうち、エンジンv2の上部に配設されるものと、エンジンv2の後方の右側寄り、左側寄りおよびその中間にそれぞれ配設されるもの(図にはW/H1〜4として示す)と、ブレーキの油圧配管を覆うブレーキチューブと、インバータへの電力の授受を行う高圧ワイヤハーネス(図には高圧W/Hと示す)と、実験のために設けたダミークランプ1〜6とについて、それぞれ予測の誤差を調べた。   Specifically, among the wire harnesses for controlling the operation of the engine v2, those arranged at the upper part of the engine v2, and those arranged at the rear right side, the left side and the middle of the engine v2 ( In the figure, shown as W / H1-4), a brake tube that covers the hydraulic piping of the brake, a high-voltage wire harness (shown as high-pressure W / H in the figure) that transfers power to the inverter, and for experiments The prediction error was examined for each of the dummy clamps 1 to 6 provided in FIG.

なお、ダミークランプ1〜6というのは、樹脂製の小物部品であるクランプの温度上昇を見積もるために、実際にクランプが配設される可能性があり、かつ温度が高くなると考えられるエンジンv2の上部後側の6箇所に、それぞれクランプを配設したものである。本実施形態の解析モデルMにおいては、上述したように算出したエンジンルームv1内の温度分布からダミークランプ1〜6の温度を予測する。一方、実験の場合は前記の6箇所にそれぞれクランプを配設して、その温度を測定した。   The dummy clamps 1 to 6 are for the engine v2 which is likely to be actually disposed and the temperature is considered to be high in order to estimate the temperature rise of the clamp, which is a small plastic part. Clamps are disposed at six locations on the upper rear side. In the analysis model M of the present embodiment, the temperatures of the dummy clamps 1 to 6 are predicted from the temperature distribution in the engine room v1 calculated as described above. On the other hand, in the case of the experiment, clamps were disposed at the six locations, and the temperatures were measured.

図8(a)に示すように、走行中の場合はダミークランプ1〜3の温度が最も高くなり、それらに比較してW/H2〜4の温度は低めになるという温度分布の傾向が一致している。また、高圧W/Hを除いて、本実施形態の手法により予測される温度が実測値よりも高くなっているが、温度差は最大で約7℃、平均では4℃未満になっており、予測温度と実測値とは概ねよく一致している。   As shown in FIG. 8A, when traveling, the temperature of the dummy clamps 1 to 3 is highest, and the temperature distribution of W / H 2 to 4 is lower than them. I'm doing it. Further, except for the high pressure W / H, the temperature predicted by the method of the present embodiment is higher than the actually measured value, but the temperature difference is about 7 ° C. at the maximum and less than 4 ° C. on the average, The predicted temperature and the measured value are in good agreement.

また、図8(b)に示すようにキーオフ時についても、ダミークランプ2の温度が最も高く、それに比べてW/H2〜4の温度が低くなる一方、W/H1の温度は高くなるという傾向が一致している。この場合、部品温度の予測誤差は最大で約11℃、平均では約7℃とやや大きくなるが、それでも自動車の設計、開発に適用する上で十分な精度が得られることが分かった。   Further, as shown in FIG. 8B, the temperature of the dummy clamp 2 is also the highest at the time of key-off, and the temperature of W / H2 to 4 is lower than that, while the temperature of W / H1 is higher. Match. In this case, the prediction error of the component temperature is about 11 ° C. at maximum and about 7 ° C. on the average, but it has been found that still sufficient accuracy can be obtained for application to the design and development of automobiles.

すなわち、そのようにして予測された温度が例えば前記図6、7のようにエンジンルームv1内のいずれかの断面における温度分布としてモニター7の画面に表示されるので、これを見たユーザは、ホースやワイヤハーネス、クランプなどを配置した場合の温度を直感的に把握することができる。そして、いずれかの部品が熱害を受けると予測される場合、その配置を変更することで、あまりコストをかけずに部品の温度を低下させることができる。   That is, the predicted temperature is displayed on the screen of the monitor 7 as a temperature distribution in any cross section in the engine room v1 as shown in FIGS. 6 and 7, for example. The temperature when a hose, a wire harness, a clamp, etc. are arranged can be grasped intuitively. If any of the parts is predicted to be damaged by heat, the temperature of the part can be reduced without much cost by changing the arrangement.

また、そうしてエンジンルームv1内の2次元的な温度分布を表示するのではなく、3次元的な温度分布を表示するようにしてもよい。すなわち、図示はしないが、前記のように算出したエンジンルームv1内の温度分布から、例えば温度の等しい面(等温面)の座標を算出し、これをCAD形式にして出力すれば、ユーザは、3次元CADの画面上で温度分布を見ながら、部品の配置を変更することができる。   Further, instead of displaying the two-dimensional temperature distribution in the engine room v1, a three-dimensional temperature distribution may be displayed. That is, although not shown, if the coordinates of the surface having the same temperature (isothermal surface) are calculated from the temperature distribution in the engine room v1 calculated as described above and output in the CAD format, the user can The arrangement of parts can be changed while viewing the temperature distribution on the three-dimensional CAD screen.

−他の実施形態−
上述した実施の形態はあくまで例示に過ぎず、本発明の構成や用途などについても限定するものではない。例えば実施形態における解析モデルMは、一例として自動車Vのエンジンルームv1内を模擬するものであり、熱源としてはエンジンv2や排気管v3が挙げられるが、これに限らず解析モデルは、例えば電力機器のケース内やプラントの設備内など種々の空間を模擬するものであってもよい。
-Other embodiments-
The above-described embodiments are merely examples, and the configuration and application of the present invention are not limited. For example, the analysis model M in the embodiment simulates the inside of the engine room v1 of the automobile V as an example, and examples of the heat source include the engine v2 and the exhaust pipe v3. It is also possible to simulate various spaces such as the inside of the case or the facility of the plant.

また、前記実施形態の解析モデルMにおいては、自動車Vの前後、左右および上下方向にシード体Sを格子状に並べて配置しているが、この並べ方に何ら限定されることなく、シード体Sは例えば熱源を中心とする放射状の格子点に並べてもよい。また、前記実施形態のように、熱害の発生が多いと予想される場所で、シード体S同士の間隔を狭めに設定するのではなく、経験的に部品の配置されることが多いと思われる場所で、シード体S同士の間隔を狭めに設定してもよい。   In the analysis model M of the above embodiment, the seed bodies S are arranged in a grid pattern in the front and rear, left and right, and up and down directions of the vehicle V. However, the seed bodies S are not limited to this arrangement. For example, you may arrange in the radial lattice point centering on a heat source. Further, in the place where the occurrence of heat damage is expected as in the above-described embodiment, it is considered that parts are often arranged empirically rather than setting the intervals between the seed bodies S narrowly. The interval between the seed bodies S may be set to be narrow at a place where the seed body S is located.

また、ゴム製や樹脂製のシード体Sを想定してその物性(比熱、熱伝導率、熱伝達率および熱輻射率)を設定する必要もなく、温度を予測したい部品を想定して、シード体Sの物性を設定すればよい。シード体Sの大きさや間隔についても前記実施形態の記載は単なる例示であり、解析の条件にもよるが、シード体Sの大きさは例えばφ5〜15mm程度にすればよく、これに応じてシード体S同士の間隔は例えば50〜200mmくらいとしてもよい。   In addition, it is not necessary to set the physical properties (specific heat, thermal conductivity, heat transfer rate, and heat radiation rate) assuming a seed S made of rubber or resin, and the seed that assumes the part whose temperature is to be predicted. What is necessary is just to set the physical property of the body S. FIG. Regarding the size and interval of the seed body S, the description of the above embodiment is merely an example, and although depending on the analysis conditions, the size of the seed body S may be, for example, about φ5 to 15 mm. The interval between the bodies S may be about 50 to 200 mm, for example.

本発明によると、例えばエンジンルーム内を模擬する解析モデルにおいて、エンジン等の周囲に配設される部品の形状や大きさなどが決まっていなくても、その温度を予測することが可能になり、熱害を低コストで効果的に予防できるものであるから、例えば自動車の設計、開発において極めて有用である。   According to the present invention, for example, in an analysis model that simulates the inside of an engine room, even if the shape and size of parts arranged around the engine or the like are not determined, it is possible to predict the temperature, Since heat damage can be effectively prevented at low cost, it is extremely useful, for example, in the design and development of automobiles.

1 コンピュータ装置(部品温度の予測装置)
V 自動車
v1 エンジンルーム内(所定の空間)
v2 エンジン
v3 排気管
v4 インバータ
v5 変速機
M 解析モデル
m1 計算空間
m2 エンジンのモデル(熱源のモデル)
m3 排気管のモデル(熱源のモデル)
m4 インバータのモデル(熱源のモデル)
m5 変速機のモデル
S シード体(仮想の伝熱媒体)
1 Computer device (Part temperature prediction device)
V car v1 Inside the engine room (predetermined space)
v2 engine v3 exhaust pipe v4 inverter v5 transmission M analysis model m1 calculation space m2 engine model (heat source model)
m3 Exhaust pipe model (heat source model)
m4 inverter model (heat source model)
m5 Transmission model S Seed body (virtual heat transfer medium)

Claims (1)

所定の空間に配置される部品の温度を熱流体解析によって予測する部品温度の予測方法であって、
前記所定の空間を模擬する計算空間に、少なくとも熱源のモデルを配置した解析モデルを作成するステップと、
前記解析モデルにおける熱源の周囲の複数の箇所にそれぞれ、予め設定した熱伝導率、熱伝達率および熱輻射率を有する仮想の伝熱媒体を配置するステップと、
前記熱源からの熱移動を受ける前記伝熱媒体の温度を算出し、前記所定の空間における温度分布を求めるステップと、を備えることを特徴とする部品温度の予測方法。
A method for predicting the temperature of a component for predicting the temperature of a component arranged in a predetermined space by thermal fluid analysis,
Creating an analysis model in which at least a model of a heat source is arranged in a calculation space simulating the predetermined space;
Arranging virtual heat transfer media each having a preset thermal conductivity, heat transfer rate, and heat radiation rate at a plurality of locations around the heat source in the analysis model;
Calculating a temperature of the heat transfer medium that receives heat transfer from the heat source, and obtaining a temperature distribution in the predetermined space.
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