案例分享 | 松下公司采用 Cradle CFD 创新方法改善室内空气流通

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多年来，松下环境系统公司（以下简称松下公司）一直致力于改善室内空气质量（IAQ）。此外，松下公司还以通风和除湿技术见长，着力于通过提供舒适的空气流通和气味打造高品质的生活环境。其市场领先的产品系列包括通风机、厨房抽油烟机、空气净化器及屋顶通风机，可以在东南亚的许多国家买到。要想设计、开发出有助于改善此类环境的设备，就需要更先进的技术和专业知识。

Cradle CFD 创新方法可以让松下公司的设计评估过程显著改善。为促进产品开发，松下公司采用了Cradle CFD，对此研发总部热力—流体开发部门通风技术开发部主任 Masahiro Shigemori 先生的评价是“在这一过程中发挥了关键作用”。

运用流体—结构仿真进行吊扇设计

吊扇在东南亚和中东国家很普遍。根据各个国家的设计偏好和功能需求，松下公司提供了各种类型的吊扇（图 1）。

图 1：各国提供的吊扇

吊扇都会采取一些安全措施，例如防止掉落。Shigemori 先生表示：由于叶片的振动，吊扇有可能损坏或掉落到地板上；而在某些情况下则可能是由于来自空调的风，这种风在遇到吊扇时会加大风压（外压）。在吊扇手册上写有警告提示，但吊扇有可能被安装在空调附近，因此松下公司需要通过仿真来验证安全性。

该分析涉及计算作用在吊扇叶片上的作用力及其如何使叶片变形，松下公司需要运用流体与结构分析的协同仿真。为此使用了MSC软件的Cradle scFLOW和MSC Nastran。

这两款软件当初是分别设计的，这给数据导入造成了不便。最近推出的 MSC 协同仿真引擎在连通性和控制方面有所改善。

scFLOW 估算出的叶片表面压力值提供给 MSC Nastran，相应地，MSC Nastran 估算出的变形量提供给 scFLOW。由此可估算出可能出现变形和振动的位置及时间。图 2 给出了仿真结果比较：无外力时，吊扇以稳定的变形率旋转（图 2 下）；有空调风时，吊扇叶片以复杂的方式振动（图 2 上）。Shigemori 先生指出：“通过以动画的形式查看仿真结果，我们可以观察各种复杂行为。”