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解析事例・インタビュー

株式会社ソフトウェアクレイドル 開発部 入江 智洋
scFLOW®(ソルバー)の開発背景

[前編] 設立30年以上に渡り、熱流体解析の分野におけるソフトウェアの開発に専念してきたソフトウェアクレイドルが2016年に新たにリリースしたscFLOW®。従来比3倍(最大)の計算スピードと安定性を持つ新ソルバーと、初心者でも複雑なモデル構築と高品質なメッシュ作成が可能な新プリプロセッサーを搭載し、同社の次世代ソフトウェアとして今後もさらなる進化を遂げる予定だ。今回は、scFLOW®のソルバーの開発を担当した開発部入江に開発背景について聞いた。

株式会社ソフトウェアクレイドル
開発部 入江 智洋

scFLOW®solver ロゴ

 弊社の非構造格子系ソルバーとしてはSCRYU/Tetraがありますが、SCRYU/Tetraのユーザー様、あるいは導入をご検討いただいた際に寄せられるご意見として、「とにかく解析時間を短縮したい」というご要望がよくあります。SCRYU/Tetraもバージョンアップのたびにソースコードのチューニングを行っており、解析時間の短縮に努めてきましたが、実製品を対象とした流体解析はとにかく長い計算時間が必要となるため、製品設計等の現場で特によく使われる定常解析について飛躍的な高速化を目指せないかというのが発端です。それと同時に、SCRYU/Tetraは改良を重ねてきた強力なソルバーではありますが、SCRYU/Tetraの基礎スキームではどうしても苦手とする部分を別のスキームを採用することによって解決できないかという要請があります。また、SCRYU/Tetraは1998年にバージョン1をリリースして以来、17年に渡って開発を続けてまいりました。その間、計算機環境やご利用状況も大きく変わってきましたので、新しい技術を導入していくには、変更を繰り返すよりも新規の製品としたほうが開発の効率上、有利な場合があります。

 SCRYU/Tetraは既に多くのユーザー様がいらっしゃいます。そのため、大規模な変更は難しい面があり、新しい手法を導入するためには、新ソルバーとしたほうが都合がよい側面もありました。また、これまでSCRYU/Tetraに慣れ親しんでいただいているお客様にも違和感なく受け入れてもらえるために、プリ、ポストなどの周辺ツールはなるべく継承していける設計が望ましいと考えました。このような経緯から、scFLOWの特徴としては高速なソルバーであることを第一目標として、特によく使われる定常解析や、大規模な解析対象に関しても並列効率のよいソルバーを目指して開発に取り組みました。

scFLOWによるファンの解析
※クリックで拡大

 次に、メッシュの品質に大きく依存しないような解法によってロバストさを確保したいと思いました。ここではSCRYU/Tetraで培ったノウハウを反映していくことによって、安定性の向上を図ることにしました。また、使い勝手においても定評のあるSCRYU/Tetraの特徴を引き継ぎ、SCRYU/Tetraの既存ユーザー様にも違和感のない操作方法、さらに作業効率を向上できるような条件設定のフォーマットを導入しました。このような特徴をもつソルバーを目標として2016年11月にscFLOW V13リリースし、現在もV14に向けて鋭意開発を続けています。

入江さんは、scFLOWの開発において、どの部分を担当されたのですか?

 scFLOWソルバー全体の統括を行っていますが、scFLOW V13では主に乱流モデル、重合格子、マトリックスソルバーなどの機能開発を担当しました。

写真1 取材日当日に同席していたソルバー開発メンバー

苦労した点や、工夫したポイントなどがあればお聞かせください

 ソルバー開発メンバー(写真1)の中には、現行製品の開発業務と兼務している者もいましたし、開発期間も決して十分とは言えなかったため、効率よく開発業務を進める必要がありました。具体的には、開発メンバー間の情報共有をこれまで以上に密にし、各メンバーが他のメンバーの進捗状況や悩んでいる問題を共有し、お互いにフォローし合うことができる体制づくりに注力しました。また、機能的にはSCRYU/Tetraから引き継ぐべきところ、作り直すところを見極め、なるべくSCRYU/Tetraの長所を残しつつ新しいソルバーとしての特徴を生かせるような設計を心がけています。

 例えば私が実装した部分では、乱流モデルやマトリックスソルバーについて、SCRYU/Tetraで実績のあるものをscFLOWでも使えるようにしています。一方で、基礎的な解析条件を設定するコマンド群に関しては、より合理的かつ拡張性を考慮した設計にしてプリのGUIデザインがユーザーにやさしいものになるような仕様をゼロから作り直しています。弊社の構造格子系ソルバーとして実績のあるSTREAMからも、長所となる部分は参考にしています。

※scFLOWおよびSCRYU/Tetraは、日本における株式会社ソフトウェアクレイドルの登録商標です。
※その他、本インタビュー記事に記載されている会社名、製品・サービス名は、各社の商標または登録商標です。
※本インタビュー記事の内容は2017年1月現在のもので、予告なしに変更する場合があります。また、誤植または図、写真の誤りについて弊社は一切の責任を負いません。

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