粉体混合プロセスの可視化(粉体混合器PV)

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実写では不可能な「混合プロセスの可視化」:粉体挙動シミュレーション

抱えていた課題

混合機内部の粉体挙動は直接見ることは出来ず、「試作後のサンプリング」、試運転による混合物の確認でしか評価できませんでした。特に、比重の異なる粒子の分離(セグリゲーション)や、攪拌翼の死角(デッドゾーン)の特定が実機では困難でした。
それが故に、商品の性能を直感的に解説することも難しいという問題がありました。

フィジカルアイの解決アプローチ

当社では、設計用CADデータあるいは設計図から撹拌槽および攪拌翼の形状を正確に再現。個々の粒子の物理プロパティ(粒径分布や摩擦力)を設定し、物理シミュレーションによる混合状態の視覚化を行いました。

粉体の混合は、粉体工業と呼ばれる分野の学問を応用し工業的に様々な分野で活用されています。
弊社では物理演算と流体シミュレーションを用いて粉体混合器の混合状態を可視化するお手伝いを行っております。物理演算を用いることで各粒子の挙動は物理的に制御され、見た目の動きはもちろん、混合の結果もリアルに表現できます。

制作のポイント

この粉体混合器は、リボンミキサーと呼ばれるもので内部で回転する羽根により粉体を混合していきます。
シミュレーションでは、2種類の粉体を混合しています。それぞれの摩擦や質量等を変更することが可能です。また形状をどのくらい保持するか、粘度といったものから、固まり易さというパラメータも設定可能です。

断面、あるいは透過による内部観測

外装を透過させ、混合器内部での粒子の混ざり具合をカラーコンター(速度や密度の色分け)で視覚化しました。動作する中でどのように混合が行われるのか視覚的に理解しやすい表現になります。

粒子のトラッキング

特定の粒子のみを表示したり、追跡したりすることで、混合完了までの時間や均一性を定量的にイメージ化することも可能です。

設計変更の比較

翼の回転数や形状変更による混合効率の差を、試作品を作成すること無くシミュレーションすることが出来ます。
時系列で比較することも可能です。

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お問い合わせ

貴社のCADデータで, 内部構造を可視化しませんか?
※機密保持(NDA)の締結から、STEP/IGES等のデータ入稿フローまで柔軟に対応いたします。

『図面だけでは伝わらない機構の凄さ』を、技術者の視点で読み解き、映像化します。流体やリアルな挙動の正確な再現など、テクニカルなご相談も専門スタッフが直接承ります。

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石水修司 株式会社フィジカルアイ代表/Adobe Community Expert
ベーマガに熱中した少年時代から、ベータカム時代の映像制作を経て、現在は3DCG制作のプロとして生成AI技術を活用した映像表現を手がけている。
Lancer of the Year 2016CGWORLD「CGごはん」選外優秀賞。今治市在住。

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