数多くの解析実績を通じて製品開発に利用されている汎用熱・流体解析ソフトウェアです。
MelTHERFY（メルサーフィ）は、熱・流体回路網法を使った汎用熱・流体解析ソフトウェアです。三菱電機の研究所で開発された後、数多くの企業で製品開発に利用されています。現在も、新しい機能を追加している「生きた」ソフトウェアです。
システム概要
- 主な機能
- 熱･流体回路網法による、定常・非定常温度計算
- 基本計算式の内蔵
・熱回路網 ： 熱抵抗（熱伝導、対流、輻射）、熱伝達率、熱容量
・流体回路網 ： 流体抵抗、圧力損失係数、流体駆動力 - 基本的物性値の内蔵、関数式の内蔵
- 計算結果のグラフ出力
・スカラー量（温度、圧力）およびベクトル量（熱流、流量）の時間変化、スカラー量の軸方向変化 - 市販のPCソフトウェア（Excel）に対応した、グラフ作成用データファイルを出力
- 温度分布をカラーコンター図で表示
- 解析例
MelTHERFYを用いた解析例を以下に示します。
- ダクトの通風・温度分布解析
- LSIパッケージの熱解析
- ノートPCの熱解析
- ヒートシンクの解析
- 自然換気筐体の解析
- 大型直流機の通風管路網の解析
- 冷蔵庫用圧縮機の温度計算
- 地熱利用融雪システムの熱流速解析
- ヒートパイプ熱交換機の解析
これ以外に多くのモデルを解析することができます。
※）「MelTHERFY」は三菱電機株式会社の登録商標です。
システムの特長
特長
- 複雑な物理現象を解析
- 筐体内部に多くの発熱源があるものや、熱伝導問題だけでなく、対流・放射を伴う複雑な物理現象を解析することができます。また、定常解析だけでなく、非定常問題、非線形問題（温度によって、熱抵抗が変化する場合）を解くことができます。
- 短期間に多くのパラメータ解析が可能
- 他の解析ソフトに比べて、複雑な形状を少ないノード点（要素）でモデル化できることから、とくに非定常計算では計算時間が格段に少ないという利点があります。これにより、熱設計においては、短期間に多くのパラメータ解析が行なえます。
- ノートPCで実行可能
- 特別なマシンを用意する必要がなく、机上のノートPCで実行できます。これにより、作業効率を上げることができます。
回路網法について
- 熱回路網法の考え方
- 伝熱問題を解析しようとするときには、物体（流体を含む）の各部をいくつかのブロックに分割し、各ブロックを代表する節点（ノード）を設け、各節点間を熱抵抗で連結する熱モデルを考えます。この熱モデルにおいて、各節点間の熱抵抗と各節点が持つ温度と熱容量を用い、熱エネルギーが保存される式を解くことにより、各節点の温度と節点間の熱流を求めることができます。
- 流体回路網法の考え方
- 機器中の圧力（全圧、静圧）や流体の流量分布を解析しようとするときには、流体の各部をいくつかのブロックに分割し、各ブロックを代表する節点（ノード）を設け、各節点間を流体抵抗で連結する管路モデルを考えます。この管路モデルにおいて、各節点間の流体抵抗と各節点が持つ圧力を用いた質量保存の式を解くことにより、各節点の圧力と節点間の流量を求めることができます。
メリット
- 多くのデータベース（基本的物性値、熱抵抗を与えるときの基本形状、管路の基本形状など）を内蔵しておりますので、データ作成の手間がかかりません。
- さらに最近ではMelTHERFY専用プリポスト処理ソフトウェアTherfBENCHも開発されており、データ作成がさらに簡易化、時間短縮化されます。
- 熱・流体回路網法の特長は、ノード点に対して、座標データを入力する必要がありませんので、解析者のノウハウを入れやすく、有限要素法のソフトウェアに比べて大規模問題であっても、高速に計算ができる特長を持っております。
- 温度計算を行なう際、回路網法では熱抵抗の概念を用いているため、機器の冷却対策に有効です。とくに複雑な構造をした電気機器などの場合、データ作成の手間を考えると、この方法で温度計算を行なうのが有利です。
- 流体解析と合わせて解析できることから、熱流分布の出力も可能です。一方、座標を持たないことから、温度分布図などを表示する場合にポスト処理時に座標入力が必要であるなどの不利な部分があることも確かです。
- ポスト処理としては、ノード間の物理量の変化や、指定ノードの物理量の時間変化をグラフで確認することができます。
- 形状は四角に限られますが、「カラーコンター図の描画」「表形式の関数の指定」「SI単位系でOUTファイルの出力」「グラフデータの出力コントロールの強化」「グラフ描画機能の強化」などが可能です。オプションとして、「水分凝縮面の液膜厚みの計算」、「フィンによる熱抵抗計算」機能を追加することもできます。
- 1回の計算時間が早い特長を活かして、多くのパラメータスタディーを行ない、最後にグラフや分布図で結果を表示させたいときなどに最適なソフトウェアです。
- 一度作成したデータを流用して、異なるモデルの解析データを作ることができますので、使い込むほどに有益なツールです。
操作画面
- 初期画面
- 計算データの新規作成、既存データの使用、既存データの流用、データ削除の選択を行ないます。
- ファイル操作画面
- 新規作成データ、使用する既存データ、流用するデータ、削除するデータのファイル名を指定します。
- 実行メニュー画面
- データの修正・作成、計算の実行、結果確認、Excel用データの出力、グラフ描画の選択を行ないます。
- グラフ出力条件入力画面
- グラフで出力したい物理量の選択、ノード点の指定を行ないます。
- カラーコンター図描画例
- 非定常計算で、時間の繰り返し回数を指定して、温度分布をカラーコンター図表示させた例（ダクト内に温水を流したときの解析例）
その他
関連商品
- MelTHERFY専用プリポスト処理プログラム（TherfBENCH）
- MelTHERFY専用データ作成ソフトウェアです。熱・流体回路網をグラフィカルに作成し、ノード点や熱・流路抵抗の設定、物性値の入力などを対話形式で行ないます。MelTHERFY単体を用いたデータ作成の際、初歩的ミスとして起こりやすかったカラムずれを防ぐことが可能です。また、一度作成した回路網はライブラリーとして登録することが可能で、物性値などの各条件変更、回路網作成時の流用に非常に便利です。なお、TherfBENCHは250点版、3000点版MelTHERFYすべてに対応可能なソフトウェアです（別途お問い合わせください）。
仕様・動作環境
- OS
- Microsoft® Windows® 95/98/2000/XP（日本語版）
- 製品仕様
| 100点版 | 250点版 | 3000点版 | |
|---|---|---|---|
| 最大ノード点数 （最大ノード番号） |
100 | 250 | 3,000 |
| 最大抵抗数 | 1,000 | 2,500 | 30,000 |
| ノードに対する 連結可能抵抗数 |
5 | 7 | 30 |
| 発熱量最大数 | 50 | 100 | 500 |
| 管路抵抗最大数 | 50 | 150 | 10,000 |
| 熱抵抗最大数 | 100 | 150 | 1,000 |
購入方法
- 製品価格
MelTHERFYの価格は下表のとおりです。
| 100点版 | 250点版 | 3000点版 | |
|---|---|---|---|
| バージョン | B46版 | ||
| メモリ | 64MB以上推奨 | ||
| HDD | 300MB以上推奨 | ||
| 最大ノード点数 | 100点 | 250点 | 3000点 |
| 価格 | ￥98,000 | ￥198,000 | ￥990,000 |
- 購入方法
- MIND経由のダイレクト販売になります。詳細についてはお問い合わせください。
購入前の商品説明および紹介デモも常時受け付けております。
こちらにつきましても、まずはお問い合わせください。
