AVL FIRE™ Mは、複雑な流体現象を伴うシステムをデジタル上で開発・最適化するための3次元CFD（数値流体力学）シミュレーションソフトウェアです。開発期間短縮やコスト削減への要求が高まる中、パワートレインやエネルギー分野をはじめとする幅広い産業領域で製品の複雑化が進んでいます。こうした状況において、シミュレーションエンジニアには、開発初期段階から高精度な設計判断を支援できる、検証済みのCFDツールが求められています。
FIRE Mは、こうした課題に対応するため、流体流動、熱伝達、燃焼、混相流、化学反応プロセスに対応した、包括的かつ十分に検証された物理モデルおよび数値モデル群を提供します。これらのモデルは実験データとの比較検証を通じて妥当性が確認されており、製品開発へのシミュレーション適用時における不確実性を低減します。
また、GUIベースのワークフローにより、モデル作成、結果解析、レポート作成を効率化するとともに、ユーザーコーディングインターフェイスによって独自モデル開発の柔軟性も確保しています。さらに、AVL CRUISE™ MおよびAVL EXCITE™ MとともにAVL Simulation Desktop（SDT）へ統合されており、モデルパラメーター化、実験計画法（DOE）、数値最適化、材料データベース、オープンAPI、AI支援インタラクションなどを活用した高度なシミュレーション環境を実現します。
FIRE Mは、モデル作成からポスト処理、レポート作成に至るまで、CFDシミュレーションワークフロー全体において高い効率化を実現します。
- 直感的なグラフィカルユーザーインターフェースによる、習熟期間の短縮と経験レベルを問わないシミュレーション業務の効率化
- ガイド付きワークフローおよびアプリケーション別テンプレートによる、複雑なCFDシミュレーション設定の省力化と高い再現性の実現
- 気体・液体・固体材料に対応した包括的な材料・物性データベース
- 初期コンセプト検討から高解像度解析まで対応可能な、スケーラブルな解析精度を実現する包括的な物理モデル・数値モデルライブラリ
- MPI並列化対応高性能ソルバーによる、大規模解析時の計算時間短縮とメモリ使用効率の最適化
- 高負荷シミュレーション向けGPUアクセラレーションによる、要求の高い解析タスクにおけるさらなる性能向上
FIRE Mは、流体流動、熱伝達、化学反応が設計上重要な要素となる幅広い産業分野において、高精度なCFDシミュレーションを提供します。検証済みの物理モデルライブラリ、スケーラブルな並列計算性能、アプリケーション別ワークフローにより、自動車のパワートレインおよび熱マネジメント、航空宇宙推進、産業エネルギーシステム、マリン分野など、多様なエンジニアリング領域に適用可能です。FIRE Mは、各業界における複雑な流動現象の仮想解析を可能にし、ハードウェア試験への依存低減と、より迅速かつ確信を持った設計判断を支援します。
AVL FIRE Mは、流体流動、熱伝達、反応プロセスの高精度CFDシミュレーションが求められる幅広いエンジニアリング分野に対応します。
バッテリー
セル、モジュール、パックレベルにおける電気化学反応、発熱・放熱、冷却流れ、構造温度、熱暴走、セル間故障伝播のCFDシミュレーション
e-モーター
電磁力・トルク、電気・磁気損失計算に加え、冷却流れ解析およびモーター全体の熱負荷マネジメントを含むCFDシミュレーション
電解槽
流路チャネル、多孔質輸送層、膜電極接合体における流体流動、熱・物質移動、電気化学反応のCFDシミュレーション
燃料電池
流路チャネル、ガス拡散層、膜電極接合体における流体流動、熱・物質移動、電気化学反応、劣化、水マネジメントを連成解析するCFDシミュレーション
内燃機関 (ICE)
ターボ／スーパーチャージャーやクランクケース換気を含む吸気系、燃料供給・燃料噴射、空燃比混合、壁面液膜、燃焼、排出物生成、排気後処理、熱負荷解析を対象としたCFDシミュレーション
車両
外部空力、抗力・揚力・各種荷重解析、HVACコンポーネント内流れ、キャビン内気流・乗員快適性、冷却性能、エンジンルーム熱マネジメントを対象としたCFDシミュレーション
FIRE Mは、CADデータのインポート、修復、編集から、モデル設定、ソルバー実行、結果解析、自動レポート作成まで、CFDシミュレーションワークフロー全体をカバーする包括的なシミュレーション環境を提供します。幅広い物理モデルライブラリにより、多様なアプリケーション領域に対応するとともに、ユーザーコーディングインターフェイスおよびAVL Simulation Desktop（SDT）APIによって、用途に応じた機能拡張やカスタマイズも可能です。特にFIRE Mは、物理モデルの高い再現性と充実した妥当性検証で高く評価されています。
CADインポート・修復・形状編集 – SHAPE
FIRE Mには、CFDプリプロセス工程における形状データのインポート、修復、編集を行う専用コンポーネント「SHAPE」が含まれています。SHAPEは、主要なネイティブCAD形式および標準CAD交換フォーマットに対応しています。インポートした形状に対して、部品削除、ギャップ修正、寸法調整などの編集機能を提供し、外部CADソフトウェアを使用することなく、モデル生成に適した形状準備を可能にします。
計算格子生成 – FAME
FIRE Mには、流体領域および構造領域の離散化を行う専用プリプロセッサ「FAME」が含まれています。自動メッシュ生成機能により、境界層を含むポリヘドラ主体、ヘキサ主体、テトラ主体の計算格子を生成可能です。また、メッシュトポロジーを詳細に制御したいユーザー向けに、インタラクティブなブロック構造格子モデラーも提供されています。
CFDソルバー機能 – 化学・物理・並列化・スケーラビリティ
FIRE Mのソルバーは、定常・非定常、圧縮性・非圧縮性、層流・乱流、亜音速から超音速、反応・非反応流れ、熱伝達、化学種輸送、電気化学、電磁場、単相・混相流など、幅広い物理現象に対応しています。MPIによる完全並列化およびGPU対応により、大規模解析において高い計算効率を実現するとともに、モデルパラメーター化によってケーススタディや最適化ループへの容易な統合を可能にします。
CFDポスト処理・可視化・レポート作成 – IMPRESS M
FIRE Mには、CFD、マルチボディダイナミクス（MBD）、システムシミュレーション結果の可視化、解析、レポート作成を行う専用ポストプロセッサ「IMPRESS M」が含まれています。スカラー表示、曲線・サーフェスチャート、カラーサーフェスプロット、断面表示、ポイントクラウド、ストリームラインなどにより、解析結果を詳細に評価可能です。また、複数ケース比較、静止画・アニメーション出力、PDFおよびPPTX形式によるテンプレートベースの自動レポート作成にも対応し、解析ワークフロー全体を支援します。
AVLシミュレーションソフトウェア向け生成AI・LLMインターフェース – ChatSDT
FIRE Mは、AVL Simulation Desktopとの統合により、AVLの生成AIインターフェイス「ChatSDT」を利用可能です。エンジニアは自然言語を用いて、一般知識や専門領域知識への問い合わせ、モデル設定ガイダンスの取得、シミュレーション設定・実行・解析用スクリプト生成を行うことができます。これにより、経験豊富なエンジニアからシミュレーション初心者まで、習熟期間の短縮と手作業工数の削減を実現します。
CFDシミュレーション向けオンデマンドクラウドHPC環境 – AVL SIMcloud™
SIMcloudは、計算負荷の高いCFD解析向けに、オンデマンドで利用可能なシミュレーション環境を提供します。スケーラブルなHPCクラスター、ソフトウェアを事前インストールした仮想ワークステーション、データ転送・共有向けクラウドストレージを利用可能です。さらに、従量課金型ライセンス、グローバルアクセス環境、コラボレーション機能、自動ソフトウェア・ハードウェア更新により、エンジニアリングチームのインフラ管理負荷を軽減します。
Achieving carbon neutrality requires a fundamental transformation in how energy is produced, stored, and used. Green hydrogen – produced via renewable-powered electrolysis – is emerging as a key enabler of this transition.
ブレーキシステムは新たな技術的課題に直面しています。非排気ブレーキ粒子に関するEU規制の導入、最新の駆動系による複雑化、そして快適性やスムーズなブレーキ制御への高まる要求により、従来のテスト中心の開発手法ではもはや十分ではありません。
PEM燃料電池は、重電動車両や航空分野での採用が進む中、開発チームには性能、耐久性、効率の高いシステムを実現するプレッシャーがますます大きくなっています。しかし、その複雑な反応機構や多領域にまたがる設計パラメータにより、従来の試行錯誤型アプローチでは最適化が困難であり、高度なシミュレーションとデジタル開発技術が不可欠となっています。
Join us for the second SIMpulse event on the topic of the internal combustion engine (ICE), where you will again experience exciting presentations and discussions on the future of the ICE and how simulation can help shape it.
Electrolyzers – the technology at the heart of green hydrogen production – are currently in the focus of intense research and innovation activities, aiming at increased efficiency, minimized performance loss over time, and reducing development effort and time to market.
In many markets, battery electric vehicles have yet to achieve the same level of acceptance as combustion engine vehicles. To make them more competitive, it is essential to reduce the cost of EVs and build confidence in their safety.
Electric mobility and autonomous driving are changing vehicle design requirements. Water management, vehicle and sensor soiling and aeroacoustics is becoming increasingly important. During our event we will discuss how innovative simulation technologies are accelerating development and optimizing vehicle design.
The fourth part of this online event series focuses on AVL's simulation solution for electric drive development. Learn about the opportunities that virtualizing can provide. Especially when it comes to using a consistent set of simulation tools for a streamlined workflow.
In the third edition of this series, we will dive into one of the major technology drivers for the automotive industry – battery technology. Our experts present solutions that break the boundaries of conventional battery design.
The focus of this part of our event series is on the promising potential of alternative fuels for combustion engines. Green hydrogen and ammonia, for example, enable mobility in sectors that are difficult to electrify and at the same time significantly reduce greenhouse gas and pollutant emissions.
SIMpulse stands for innovative insight into the ever-evolving landscape of simulation technology. Experience a dynamic showcase spotlighting the diverse facets of simulation applications, from automotive design to energy optimization and beyond.