Modine が Rescale で複雑な非定常 CFD を克服: Modine Manufacturing への顧客インタビュー
XNUMX人のCFDエンジニアに話を聞きました。 モダイン製造会社熱伝達ソリューションの設計、製造、テストを行う国際企業である . に、同社がどのように Rescale を使用しているか、クラウド上でコンピューティングを行う動機、および Rescale が将来の設計プロセスにどのような影響を与えるかについての期待について語ります。 以下の会話を読んで、実際に時間を節約しながら Rescale を使用して CFD シミュレーションをより大規模で複雑な過渡モデルに拡張する方法を聞いてください。
: 自己紹介と、Modine 組織内での役割について説明してください。
John Redfern: 私の名前はジョン・アイセリンです。 私はテクニカル アドバイザーで、主に数値流体力学解析を行っており、CFD シミュレーションの結果に基づいて設計をどのように改善できるかについてアプリケーションおよび製品開発エンジニアにフィードバックを提供しています。
ビクター: 私の名前は Victor Niño、仮想テクノロジー マネージャーです。 私は数値流体力学と有限要素解析におけるすべてのシミュレーション活動、およびパフォーマンス モデルの開発と耐久性とテストの開発を監督しています。
– Victor Niño 氏、Modine 仮想テクノロジー マネージャー
: Modine について説明し、Modine の製品ラインの例をいくつか挙げていただけますか?
ビクター: Modine では、熱伝達管理ソリューションを提供しています。 当社は自動車、農業機械、建設機械などの多くの業界にサービスを提供しています。 Modine のビジネスのもう XNUMX つの大きな部分は HVAC です。 私たちは熱伝達コンポーネントとシステムの設計に重点を置いています。
: そうですね、製品ラインにはラジエーターやトランスミッション オイル クーラーなども含まれますか?
ビクター：ええ、その通りです。 当社は、ラジエーター、ディーゼルエンジン用チャージエアクーラー、オイルクーラー、排気ガス再循環クーラー、空調システム用コンデンサーとエバポレーター、電気自動車用バッテリークーラーを提供します。
John Redfern: 当社の主な事業は拡張表面熱交換器です。
: Rescale を使い始める前のシミュレーションのニーズとコンピューティング環境について説明していただけますか?
John Redfern: 私たちは比較的大規模なワークステーション コンピューティング システムを持っています。 北米には社内にグリッド型のコンピューティング環境がありません。 当社の一般的なワークステーションには 10 コアと 64 GB のメモリが搭載されています。 メモリとコンピューティング帯域幅により、シミュレーションで使用できる並列化の量が制限されます。
ビクター: Modine ドイツのグリッドは 32 年ごとに更新されます。 現在のグリッドには XNUMX 個のプロセッサがあり、当初は追加の拡張が計画されています。
リスケール: Rescale を含む他の選択肢を検討するきっかけとなった問題点について、もう少し詳しくお話しいただけますか?
ビクター：基本的にはコンピュータの制限です。 モデル内の仮定を排除したいと考えています。これにより、複雑さが増し、モデルのサイズが大きくなります。 また、時間のかかるより複雑なモデルである過渡シミュレーションをさらに多く実行したいと考えていますが、コンピューター上で過渡シミュレーションを実行することは基本的に不可能です。 XNUMX 個のコアで過渡シミュレーションを実行するには約 XNUMX か月かかりますが、Rescale を使用すると数日で実行できます。
John Redfern: 現在、私たちは共役過渡シミュレーションを実行する方法論を開発しています。 私たちはコンピューティング能力がないことに気づきましたが、Rescale を使用することで、開発を大幅に遅らせていたであろう独自のコンピューティング機器を購入することなく、これらの方法論の一部を迅速に調査できるようになりました。 時間の節約は、Rescale を使用する際の大きな推進要因です。
– Victor Niño 氏、Modine 仮想テクノロジー マネージャー
: 最終的にテスト プラットフォームとして Rescale を選択した理由は何ですか?
ビクター：口コミでのおすすめでした。 他の CFD エンジニアと話をしました。 STAR-CCM + セミナーを開催し、私たちの経験や問題点を共有します。 CD-adapco の担当者は、使用できる (クラウド) サービスがいくつかあると述べました。 彼は、他の CFD エンジニアからのフィードバックに基づいて Rescale を推奨しました。その理由は、ファイルをアップロードしたり、コーディングなしで GUI を使用したりするのが簡単だからです。
: Victor、テストを行う上で GUI はどのくらい重要でしたか? Modine のエンジニアリング コミュニティにとって GUI は重要ですか、それとも皆さんはコマンド ライン インターフェイスに精通していますか?
ビクター: 私はコード開発者ではありません。 アップロードして、ボタンを押し、答えを取得して、ダウンロードするだけです。それだけです。 管理の観点からすると、XNUMX 時間あたりの費用がいくらになるかを前もって提示し、予算を超過しないように実行時間に制限を設定できることが非常に気に入っています。 予算も私たちがコントロールできます。 Rescale は非常に優れた管理機能を備えており、非常に役に立ちます。
: Rescale アカウントを開設して最初から初期テストを実行した経験はどうでしたか?
ビクター： 無料試用 とても役に立ちました。 これを使用して非常に簡単な過渡シミュレーションを実行し、Rescale での実行にかかる時間を比較しました。 私が Rescale で実行した XNUMX 番目のモデルは、顧客が必要としていたものでした。 これは非常に大規模なモデルで、一時的なモデルとして実行するには XNUMX か月かかりますが、Rescale では数日で実行することができました。 特に以前よりも詳細な結果が得られたため、お客様は私たちの時間に非常に満足していました。
: Rescale で実行しているシミュレーションの種類、それらのジョブのサイズ、コアの数と種類についてもう少し詳しく話してください。, 等々
ビクター: STAR-CCM+ の Power On Demand ライセンスを購入しました。 18 時間あたり無制限のコアを提供します。 私はもっぱら非定常共役熱伝達 CFD を実行しています。 私の測定では約 500 万セルです。 シミュレーションをできるだけ早く実行したいと考えています。 過渡シミュレーションには長い時間がかかるため、一秒一秒が重要です。 私のライセンスでは無制限のコアにアクセスできるため、たとえば XNUMX つのジョブで約 XNUMX コアを実行しました。 オニキスとニッケルのコアタイプを使用しています。
: Rescale によって、会社でのシミュレーションへの取り組み方はどのように変わりましたか?
John Redfern：これまではできなかったことや、時間スケールの関係で非現実的だったことを実行できる可能性が与えられました。 たとえば、大きな問題に対処するためだけに、ワークステーションの XNUMX つを XNUMX 週間拘束することはできませんでした。 Rescale のおかげで、お客様に適切な方法で対応できるようになりました。
: 製品の市場投入までの時間が短縮されること、つまり結果をより早く顧客に還元できることが、あなたが得ている最大のメリットのようですね。 強化された製品開発についてはどうですか? モデルをより複雑にすることは、行っている作業にどのような影響を与えましたか?
ビクター: 私たちは、非定常 CFD が方法論を改善する方法であることを知っていました。 ただ、私たちにはその能力がなかったので、非常に短時間で[一時的な]シミュレーションを実行できるプラットフォームを皆さんが提供してくれました。 たとえば、EGR (排気ガス再循環) では、排気ガスはパイプでシリンダーに戻されますが、最初に冷却剤を使用してガスを冷却する必要があります。 EGR には熱勾配があり、多くの熱応力が発生します。 熱膨張収縮による故障が多いです。 それをモデル化できるはずです。 Rescale が提供する無制限のコアのおかげで、CFD を使用して熱交換器の過渡特性をシミュレートできるようになりました。 一時的な動作をシミュレートできるだけでなく、高速に実行することもできます。 現在では、実際に非常に妥当な時間内でより良い結果を提供できるようになりました。 非定常シミュレーションを行うことで、多くの仮定を取り除きます。 基本的に、Rescale により、問題の一時的な性質をモデル化することができました。
– John Iselin 氏、Modine テクニカル アドバイザー
: これはあなたの研究センターが実施しなければならない身体検査の量に何らかの影響を与えると思いますか?
ビクター：ああ、シミュレーションは間違いなく最適な方法です。 私たちの目標は、社内で可能な限りシミュレーションを行うことです。 おっしゃるとおり、市場投入までの時間が短縮されます。 プロトタイピングとテストを節約できます。 ここでの私たちのグループとしての目標は、製品が作られる前に製品についてよく知ることです。 Rescale のプラットフォームにより、これらのシミュレーションをより高速に実行できるようになり、[物理テストの量に] この影響が現れ始めています。
John Redfern: これまでの取り組みにより、製品の品質は向上しましたが、まだ物理的なプロトタイプのテストを削減することはできません。 製品をより現実的な方法でモデル化できるようになり、開発エンジニアがシミュレーションで物理的テストと同じ結果が得られることを認識すると、物理的テストが削減されることになります。 Rescale での非定常 CFD 解析を通じて学んだことは、故障率が低いより良い製品を作成するのに役立ちました。
: Modine が将来 Rescale をどのように使用するかについてコメントしていただけますか?
ビクター: 私たちの有限要素解析グループは CFD と同じ話ですが、式が異なるだけです。 また、モデルに複雑さを加えたいと考えていますが、コンピューターの制限によりそれができません。 彼らは多くの線形計算を使用していますが、計算の解像度を高めるために非線形計算に移行したいと考えています。 同じ話がFEA側でも起こっていると思います。
John Redfern: 私たちはカリフォルニアで販売される HVAC 製品をいくつか製造していますが、カリフォルニアでは空気処理機器に対する騒音要件が非常に厳しいため、Modine が空力音響シミュレーションを実行したいと考えていることはわかっています。 クラウドコンピューティングに行かない限り、そのようなシミュレーションを行うことはできません。 その取り組みは数年先になりますが、今では少なくともそれについて話すことができます。 以前は、計算が天文学的に長くなり、それを実行することさえ考えられませんでした。 突然、私たちは以前は考えられなかったようなことをしたり、領域を探索したりすることを検討できるようになります。
： わかった。 Rescale プラットフォームには音響固有のコードがすでに多数ロードされていますが、それが私たちにないものであれば、いつでも新しいコードを追加することにオープンです。 実行したい特定のコードがあることを確認できます。
John Redfern: Rescale で最初にトライアル アカウントを確立したとき、お客様は当時使用していた STAR-CCM+ のバージョンを持っていませんでしたが、XNUMX ～ XNUMX 日以内にそのバージョンのコードをインストールしていました。 私たちが使用しているシミュレーション ソフトウェアの正確なバージョンを入手する際に、迅速に対応していただき、大変感謝しています。 相互互換性のためには、それを実現することが重要です。 柔軟な対応と迅速な対応に感謝いたします。
Modineについて
Modine は、2016 会計年度の収益が 1.4 億ドル (Luvata HTS 買収前) で、熱管理システムとコンポーネントを専門としており、高度に設計された冷暖房技術とソリューションを多様な世界市場に提供しています。 Modine 製品は、軽車両、中型車両、大型車両、暖房、換気、空調機器、オフハイウェイおよび産業機器、冷凍システムに使用されています。 Modine は、米国ウィスコンシン州ラシーンに本社を置き、北米、南米、ヨーロッパ、アジア、アフリカで事業を展開するグローバル企業です。 モディーヌについて詳しくは、こちらをご覧ください。 www.modine.com.
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