ปลดล็อกอนาคต: การค้นพบที่มองไม่เห็นในเทคโนโลยีการมองเห็นการไหลแบบไม่มีความถี่ที่ควรจับตามองในปี 2025–2030

สารบัญ

สรุปผู้บริหาร: ตลาดการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดอยู่ที่ทางแยก
ภาพรวมปี 2025: ผู้เล่นหลักและนวัตกรรม
เทคโนโลยีหลัก: จากการจำลองภาพเชลเลอรีนถึงการถ่ายภาพอนุภาคดิจิทัล
การใช้งานใหม่ในอวกาศและยานยนต์
การคาดการณ์ตลาด 2025–2030: ปัจจัยการเติบโตและแนวโน้มภูมิภาค
การอัปเดตกฎระเบียบและมาตรฐานอุตสาหกรรม (AIAA, ASME)
กรณีศึกษา: การใช้งานจริงและความก้าวหน้า
ภูมิทัศน์การแข่งขัน: บริษัทชั้นนำและผู้เข้ามาใหม่
ความท้าทาย: อุปสรรคทางเทคนิคและอุปสรรคในการนำไปใช้
อนาคต: เครื่องมือการจำลองภาพเจนเนอเรชันถัดไปและโอกาสทางยุทธศาสตร์
แหล่งที่มา & อ้างอิง

สรุปผู้บริหาร: ตลาดการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดอยู่ที่ทางแยก

ในปี 2025 สาขาการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดยืนอยู่ในจุดที่สำคัญ เนื่องจากความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในเทคโนโลยีทั้งการทดลองและการคอมพิวเตอร์ การไหลโดยไม่มีความหนืด—ที่มีลักษณะโดยการไม่มีความหนืด—มีบทบาทสำคัญในอากาศพลศาสตร์ รวมถึงอุตสาหกรรมอวกาศ ยานยนต์ และพลังงาน ขณะที่อุตสาหกรรมต่างต้องการการวิเคราะห์การไหลที่แม่นยำและไม่ทำให้เกิดการรบกวน ตลาดนี้จึงเตรียมพร้อมสำหรับการเติบโตที่เปลี่ยนแปลงขอบเขตของความถูกต้อง ความเร็ว และความสามารถในการใช้ประโยชน์

ในปีที่ผ่านมาได้เห็นการเพิ่มขึ้นของการใช้วิธีการเชิงแสงและดิจิทัลขั้นสูง โดยเฉพาะการจำลองภาพอนุภาค (PIV) การถ่ายภาพเชลเลอรีน และการวิเคราะห์ด้วยเลเซอร์ความเร็วสูง บริษัทต่างๆ เช่น LaVision GmbH และ Dantec Dynamics ยังคงปรับปรุงระบบ PIV และระบบอาเนโมเมตริกเลเซอร์ดอปเปอร์ โดยนำเสนอทางออกแบบครบวงจรที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่และเชิงเวลาเพิ่มขึ้น เครื่องมือเหล่านี้มีความเข้ากันได้กับการเก็บข้อมูลตามเวลาจริง ทำให้สามารถสร้างแผนที่ที่ละเอียดของสนามการไหลโดยไม่มีความหนืดในอุโมงค์ลมและสภาพแวดล้อมในห้องปฏิบัติการ

ในขณะเดียวกัน วิธีการคอมพิวเตอร์—ที่ได้รับการสนับสนุนโดยการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพสูงและปัญญาประดิษฐ์—กำลังเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์การจำลองภาพ ผู้ให้บริการชั้นนำอย่าง ANSYS, Inc. และ Siemens Digital Industries Software ได้รวมโมดูลการจำลองพลศาสตร์ของไหล (CFD) ขั้นสูงเข้าไป ทำให้สามารถจำลองการไหลที่ไม่มีความหนืดได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำมากขึ้น แพลตฟอร์มเหล่านี้มีการปรับปรุงตาข่ายอัตโนมัติและตัวแก้ปัญหาบนคลาวด์ ทำให้การออกแบบถึงการวิเคราะห์มีความราบรื่นและทำให้การจำลองภาพเสมือนเข้าถึงได้มากขึ้นกว่าเคย

ในทศวรรษถัดไปคาดว่าจะมีการรวมเข้าด้วยกันระหว่างวิธีการทดลองและคอมพิวเตอร์ โดยสภาพแวดล้อมแบบไฮบริด—ที่ข้อมูลการทดลองแบบเรียลไทม์ถูกใช้เพื่อสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์—กำลังได้รับความนิยม NASA และ European Space Agency (ESA) กำลังพัฒนาระบบแบบบูรณาการเช่นนี้สำหรับการใช้งานในอวกาศ โดยมุ่งเป้าไปที่ความซื่อสัตย์มากขึ้นในงานจำลองอากาศพลศาสตร์และการลดความต้องการในการสร้างต้นแบบทางกายภาพ

แนวโน้มสำหรับปี 2025 และหลังจากนั้นได้รับการเน้นไปที่การเพิ่มความเป็นอัตโนมัติ การทำให้มีขนาดเล็กลง และการเพิ่มความสามารถในการใช้งาน ความต้องการจากภาคส่วนต่างๆ เช่น การเคลื่อนที่ทางอากาศในเมือง พลังงานทดแทน และการวิจัยความเร็วสูง คาดว่าจะเร่งนวัตกรรม เทคโนโลยีการจำลองภาพที่พัฒนาขึ้นจะมีบทบาทสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบ ลดต้นทุน และรับประกันความปลอดภัย

โดยสรุป เทคโนโลยีการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดอยู่ที่ทางแยก โดยเครื่องมือและวิธีแบบไฮบริดใหม่ ๆ กำลังเปลี่ยนแปลงความคาดหวังและความสามารถทางเทคนิคในอุตสาหกรรม ผู้มีส่วนได้เสียที่ลงทุนในระบบการจำลองภาพเจนเนอเรชันถัดไปจะอยู่ในสถานะที่ดีในการใช้ประโยชน์จากอัตราการเปลี่ยนแปลงของนวัตกรรมทางอากาศพลศาสตร์ที่เร่งตัวขึ้น

ภาพรวมปี 2025: ผู้เล่นหลักและนวัตกรรม

ในปี 2025 เทคโนโลยีการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดกำลังเจริญรุ่งเรืองอย่างรวดเร็ว โดยได้รับการขับเคลื่อนจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นจากอุตสาหกรรมอวกาศ ยานยนต์ และการวิจัยสำหรับเครื่องมือการวัดที่ละเอียดสูงและไม่ทำให้เกิดการรบกวน การไหลโดยไม่มีความหนืด—ซึ่งมีลักษณะโดยความหนืดที่แทบไม่มีและจึงมีแรงเสียดทานภายในที่น้อยมาก—มีความท้าทายเฉพาะในการจำลองภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาวะที่ความเร็วสูงหรือลักษณะแรงดันต่ำ ผู้เล่นในอุตสาหกรรมกำลังมุ่งเน้นไปที่ทั้งสภาพแวดล้อมการจำลองดิจิทัลและเทคนิคการทดลองเพื่อจับภาพและวิเคราะห์ปรากฏการณ์ที่ยากเหล่านี้

ระบบเชลเลอรีนและภาพเงา: วิธีการทางแสงแบบดั้งเดิม เช่น เชลเลอรีนและภาพเงายังคงมีความสำคัญในการจำลองภาพการไหลแบบไม่มีความหนืด โดยเฉพาะในอุโมงค์ลมความเร็วเหนือเสียง ในปี 2025 บริษัทต่างๆ เช่น LaVision GmbH กำลังส่งมอบระบบเชลเลอรีนแบบดิจิทัลที่มีความเร็วสูงซึ่งมีโมดูลาร์ที่ช่วยให้สามารถจำลองภาพคลื่นช็อกและอสมการการไหลแบบเรียลไทม์ได้ด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่และเชิงเวลาที่ยอดเยี่ยม ระบบเหล่านี้กำลังมีการเชื่อมต่อมากขึ้นกับการประมวลผลภาพแบบอัตโนมัติและการดึงข้อมูลคุณลักษณะโดยอิงจาก AI เพื่อการวิเคราะห์ที่ดีขึ้น
การจำลองภาพอนุภาค (PIV): ขณะที่ PIV มักจะมุ่งเน้นไปที่การไหลที่มีความหนืด ตั้งแต่การปรับใช้ที่ทันสมัย เช่น PIV ความเร็วสูงและ PIV โทโมกราฟี กำลังได้รับการปรับปรุงสำหรับสภาวะเกือบไม่มีความหนืด โดยจับคุณลักษณะการไหลเล็กน้อยที่ขอบเขตระหว่างสภาพการไหลแบบธรรมชาติและไม่มีความหนืด Dantec Dynamics ยังคงผลักดันการรวมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ของ PIV โดยเน้นไปที่การตั้งค่าหลายกล้องและเลเซอร์ที่มีอัตราการเกิดใหม่สูงเพื่อจับการเปลี่ยนแปลงที่รวดเร็วในอุโมงค์ลมหรืออุโมงค์น้ำ
การจำลองภาพเชิงตัวเลขและดิจิทัลทวิน: แพลตฟอร์ม CFD บนคลาวด์กำลังเปิดโอกาสให้ “อุโมงค์ลมดิจิทัล” ที่สนามการไหลที่ไม่มีความหนืดถูกจำลองและปรับเปลี่ยนในเวลาเดียวกัน Ansys และ Siemens มีชื่อเสียงในการรวมตัวแก้ปัญหาการไหลที่ไม่มีความหนืดที่เชี่ยวชาญสูงเข่ากับการจำลองภาพแบบเต็มรูปแบบ ทำให้วิศวกรสามารถโต้ตอบกับสนามการไหลใน VR หรือสภาพแวดล้อมออนไลน์ร่วมกัน
การฟลูออเรสเซนซ์ที่กระตุ้นด้วยเลเซอร์ (LIF) และการถ่ายภาพขั้นสูง: สำหรับการใช้งานเฉพาะ บริษัทต่างๆ เช่น Quantel Laser (ปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของ Lumibird) กำลังปรับปรุงระบบเลเซอร์แบบพัลส์ที่เมื่อจับคู่กับกล้องที่มีความละเอียดสูงและสีย้อมที่ไว ทำให้สามารถถ่ายภาพสนามสเกลาร์และขอบเขตการไหลได้แม้ในสภาวะที่มีความหนาแน่นต่ำและไม่มีความหนืด

มองไปข้างหน้า ภาคอุตสาหกรรมคาดว่าจะมีการรวมกันอีกครั้งของการวิเคราะห์ที่ได้รับการสนับสนุนโดย AI การทำให้ฮาร์ดแวร์การถ่ายภาพความเร็วสูงมีขนาดเล็กลง และ CFD ที่ใช้คลาวด์ ช่วยให้การจำลองภาพการไหลแบบไม่มีความหนืดมีความทรงพลังและเข้าถึงได้มากยิ่งขึ้น การร่วมมือข้ามภาค—โดยเฉพาะกับอุตสาหกรรมการบินที่เป็นผู้นำและกลุ่มวิจัย—จะช่วยกระตุ้นให้เกิดการพัฒนา นวัตกรรมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เจนเนอเรชันถัดไปจนถึงปี 2026 และต่อไป

เทคโนโลยีหลัก: จากการจำลองภาพเชลเลอรีนถึงการถ่ายภาพอนุภาคดิจิทัล

การจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดได้เห็นความก้าวหน้าอย่างมีนัยสำคัญในปีที่ผ่านมา โดยเทคโนโลยีกำลังพัฒนาไปจากวิธีการเชิงแสงแบบดั้งเดิมไปจนถึงเครื่องมือดิจิทัลที่ซับซ้อน ในอดีต เทคนิคเช่นการจำลองภาพเชลเลอรีนและภาพเงาได้ให้ข้อมูลเชิงคุณภาพเกี่ยวกับการไหลโดยไม่มีความหนืด โดยเฉพาะในงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับอุโมงค์ลมและอากาศพลศาสตร์ ในปี 2025 วิธีการหลักเหล่านี้ยังคงมีความเกี่ยวข้องแต่ได้รับการเสริมหรือชี้ขาดมากขึ้นโดยวิธีการดิจิทัลและไฮบริดซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำ ความยืดหยุ่น และความสมบูรณ์ของข้อมูล

ระบบเชลเลอรีนสมัยใหม่ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของค่าอัตราส่วนการหักเหในสื่อที่โปร่งใส ถูกปรับปรุงด้วยการรวมกล้องดิจิทัลความเร็วสูงและ LED ส่องสว่าง บริษัทต่างๆ เช่น PHOTRON กำลังจัดหากล้องด้วยอัตราเฟรมสูงที่สามารถจับภาพปรากฏการณ์ที่ซับซ้อนได้ภายในสภาพแวดล้อมของคลื่นช็อกและการไหลความเร็วเหนือเสียง ความไวและความละเอียดเชิงเวลาที่เพิ่มขึ้นช่วยให้สามารถวิเคราะห์การไหลที่ไม่มีความหนืดได้ในรายละเอียดที่มากขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในงานอวกาศและการป้องกันประเทศ

Digital Particle Image Velocimetry (DPIV) ได้เกิดขึ้นเป็นเทคโนโลยีชั้นนำในการจำลองภาพการไหลเชิงปริมาณทั้งในสภาพแวดล้อมห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรม DPIV ติดตามการเคลื่อนไหวของอนุภาคที่ถูกตั้งเขต ไช้เลเซอร์และการประมวลผลภาพเพื่อสร้างสนามความเร็ว ผู้ผลิตอย่าง LaVision ได้แนะนำระบบ DPIV แบบครบวงจรที่รวมเอาเลเซอร์ ออปติก โมดูลการซิงโครไนซ์ และซอฟต์แวร์ขั้นสูงสำหรับการวิเคราะห์เกือบเรียลไทม์ ระบบเหล่านี้ได้รับความนิยมในสถาบันวิจัยและศูนย์การวิจัยของอุตสาหกรรม สนับสนุนการศึกษาเกี่ยวกับการโต้ตอบระหว่างช็อกและชั้นขอบเขตและอากาศพลศาสตร์ภายนอก ที่ซึ่งมีการยึดตามสมมติฐานการไหลที่ไม่มีความหนืด

นอกจากนี้ การผลักดันเพื่อเพิ่มความเป็นอัตโนมัติและการวิเคราะห์ที่ขับเคลื่อนด้วย AI ก็กำลังมีอิทธิพลต่อภูมิทัศน์ ซอฟต์แวร์ขั้นสูงกำลังถูกพัฒนาเพื่อระบุคุณลักษณะการไหล เช่น วงจรและคลื่นช็อกโดยอัตโนมัติ เพื่อลดเวลากระบวนการข้อมูลด้วยมือและปรับปรุงความสามารถในการทำซ้ำ Dantec Dynamics กำลังอยู่ในแนวหน้า โดยนำเสนอการปรับปรุงซอฟต์แวร์ที่ใช้การเรียนรู้ของเครื่องเพื่อดึงโครงสร้างการไหลและปรับปรุงเวิร์กโฟลว์การจำลองภาพ

มองไปถึงไม่กี่ปีข้างหน้า ภาคส่วนคาดว่าจะเห็นการรวมกันต่อไประหว่างเทคโนโลยีการจำลองภาพ 3D และเทคนิคการสร้างภาพโทโมกราฟี บริษัทต่างๆ กำลังลงทุนในชุดกล้องหลายชุดและอัลกอริธึมการจัดการภาพวอลูเมตริก ซึ่งทำให้สามารถจับภาพสนามการไหลสามมิติในสภาวะที่ไม่มีความหนืด การพัฒนานี้จะสนับสนุนไม่เพียงแค่การวิจัยกลศาสตร์ของของไหลในพื้นฐาน แต่ยังรวมถึงการเพิ่มประสิทธิภาพของส่วนประกอบในอวกาศและระบบการขนส่งความเร็วสูง ที่ซึ่งอสมมติฐานการไหลที่ไม่มีความหนืดนั้นเป็นพื้นฐานมากสำหรับกระบวนการออกแบบ

โดยรวมแล้ว การรวมกันของเลนส์ที่ก้าวหน้า การถ่ายภาพเปิดด้านความเร็วสูง และซอฟต์แวร์ที่ชาญฉลาดยังคงผลักดันขอบเขตของการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืด โดยสัญญาว่าจะมีข้อมูลที่มีความครอบคลุมและสามารถใช้งานได้มากขึ้นสำหรับนักวิจัยและวิศวกรในปี 2025 และปีต่อๆ ไป

การใช้งานใหม่ในอวกาศและยานยนต์

การใช้งานใหม่ของเทคโนโลยีการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดกำลังเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมการบินและยานยนต์อย่างรวดเร็ว ในปี 2025 การผสมผสานเครื่องมือการจำลองภาพขั้นสูงเข้ากับพลศาสตร์ของไหล (CFD) และเทคนิคการทดลองทำให้นักวิศวกรเข้าใจพฤติกรรมการไหลที่อยู่ในอุดมคติและไม่มีความหนืดได้ดีขึ้น—ซึ่งเป็นเรื่องสำคัญสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบที่พยายามลดผลกระทบของชั้นขอบเขตและแรงเสียดทาน

หนึ่งในความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดคือการนำแพลตฟอร์มการจำลองภาพการไหลแบบเรียลไทม์ที่ใช้การจำลองภาพอนุภาคความเร็วสูง (PIV) และระบบการฉีดควันหรือสารตั้งต้นขั้นสูงมาใช้ ตัวอย่างเช่น LaVision GmbH ได้เปิดตัวระบบ PIV แบบโมดูลาร์ที่สามารถจับภาพสนามความเร็วที่เกิดขึ้นทันทีในสภาพแวดล้อมของอุโมงค์ลม ช่วยให้ผู้วิจัยประมาณการสภาวะการไหลแบบไม่มีความหนืดบริเวณรอบๆ ใบพัดลมและตัวถังรถยนต์ ระบบเหล่านี้กำลังถูกควบคู่กับเลเยอร์ความจริงเสริมและอัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อเร่งการตีความโครงสร้างการไหลที่ซับซ้อน—แนวทางที่หลายบริษัทผู้ผลิตอากาศยานชั้นนำกำลังประเมินอยู่

นอกจากนี้ อุตสาหกรรมการบินกำลังเป็นผู้นำในการใช้เทคนิคเชิงแสงที่ไม่รบกวนสำหรับการพัฒนายานพาหนะบิน NASA กำลังใช้การถ่ายภาพเชลเลอรีนขั้นสูงและวิธีการเชลเลอรีนที่มีพื้นหลัง (BOS) ในอุโมงค์ลมความเร็วเหนือเสียงเพื่อจำลองภาพคลื่นช็อกและการแยกการไหลในรูปแบบที่การประมาณการไม่มีความหนืดมีความถูกต้อง วิธีการเชิงแสงเหล่านี้เมื่อรวมกับเทคโนโลยีสีพระอาทิตย์ที่ไวต่อความดัน (PSP) จากผู้ผลิต เช่น Innovation Scientific จะช่วยให้สามารถสร้างแผนที่ที่มีความละเอียดสูงเกี่ยวกับการกระจายแรงดันผิวบนรถต้นแบบ ซึ่งให้ข้อมูลที่สำคัญในการยืนยันข้อมูลการจำลองการไหลที่ไม่มีความหนืด

ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ผู้ผลิตยานยนต์กำลังใช้สภาพแวดล้อมการจำลองดิจิทัลมากขึ้น โดยการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดสนับสนุนการสร้างต้นแบบที่รวดเร็วสำหรับยานยนต์ไฟฟ้าและอัตโนมัติเหนือรุ่น Ansys และ Siemens กำลังนำเสนอซอฟต์แวร์ CFD ที่รวมกันที่สามารถจำลองสถานการณ์การไหลที่เป็นไปได้ โดยช่วยในการปรับปรุงการออกแบบสำหรับการลดแรงต้านและการเพิ่มประสิทธิภาพการอากาศพลศาสตร์ เครื่องมือเหล่านี้ ซึ่งมักจะได้รับการตรวจสอบโดยการทดลองในอุโมงค์ลมที่ใช้ฮาร์ดแวร์การจำลองภาพขั้นสูง คาดว่าจะกลายเป็นมาตรฐานในกระบวนการพัฒนายานยนต์ภายในปี 2027

การจำลองภาพ PIV และวิธีการทางแสงแบบเรียลไทม์กำลังช่วยเร่งรอบการออกแบบสำหรับเครื่องบินและยานพาหนะใหม่
โซลูชันฮาร์ดแวร์-ซอฟต์แวร์ที่รวมกันกำลังขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงไปสู่การสร้างต้นแบบเสมือนจริงและการตรวจสอบข้อมูลดิจิทัล
แนวโน้มอุตสาหกรรมชี้ไปที่การใช้การจำลองภาพที่รวดเร็ว ไม่ทำให้เกิดการรบกวนสำหรับโซลูชันการเคลื่อนที่อย่างยั่งยืนและแพลตฟอร์มการเคลื่อนที่ทางอากาศในเมือง (UAM)

เมื่อเทคโนโลยีการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดเติบโตขึ้น การร่วมมืออย่างต่อเนื่องระหว่างผู้ผลิตอุปกรณ์ ผู้ให้บริการซอฟต์แวร์ และผู้ใช้ปลายทางคาดว่าจะช่วยพัฒนาความสมจริง ความเร็ว และการเข้าถึงให้ดีขึ้น—ทำให้พวกเขามีบทบาทสำคัญในอนาคตของนวัตกรรมในอวกาศและยานยนต์

การคาดการณ์ตลาด 2025–2030: ปัจจัยการเติบโตและแนวโน้มภูมิภาค

ตลาดสำหรับเทคโนโลยีการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดพร้อมที่จะเติบโตอย่างมีนัยสำคัญระหว่างปี 2025 ถึง 2030 ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากความก้าวหน้าในอุตสาหกรรมอวกาศ ยานยนต์ และพลังงาน การใช้เครื่องมือพลศาสตร์ของไหล (CFD) และวิธีการจำลองภาพเชิงทดลองที่ซับซ้อนมากขึ้นเป็นปัจจัยหลักที่ขับเคลื่อนการขยายตัวนี้ ความต้องการประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์ที่ดีขึ้นและประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงในทั้งการใช้งานการบินเชิงพาณิชย์และการบินทางทหารคาดว่าจะเร่งการลงทุนในเทคโนโลยีเหล่านี้ ผู้ผลิตอากาศยานหลักกำลังรวมโซลูชันการจำลองภาพขั้นสูงเพื่อนำไปพัฒนาเครื่องบินและยานยนต์อากาศไร้คนขับรุ่นถัดไป โดยใช้ทั้งการจำลองและการทดลองทางกายภาพในการยืนยันการออกแบบให้เหมาะสม

ในระดับภูมิภาค อเมริกาเหนือคาดว่าจะยังคงเป็นผู้นำ โดยมีกิจกรรมที่แข็งแกร่งจาก บริษัทผู้ผลิตอากาศยานและการป้องกันชั้นนำ รวมทั้งความร่วมมือกับสถาบันวิจัยอย่างมาก ตัวอย่างเช่น Boeing และ NASA ยังคงเป็นผู้นำด้านการจำลองภาพในงานทดลองอุโมงค์ลมและการวิจัย CFD โดยมุ่งเน้นไปที่การควบคุมการไหลแบบทำงานร่วมกันและการลดการรบกวนในงานอากาศพลศาสตร์เชิงพาณิชย์และอวกาศ ในยุโรป การเติบโตได้รับการกระตุ้นโดยโครงการร่วมระหว่างองค์กรต่างๆ เช่น Airbus และ German Aerospace Center (DLR) ซึ่งกำลังลงทุนในระบบการวัดทางแสงขั้นสูงและสภาพแวดล้อมการจำลองดิจิทัลเพื่อสนับสนุนเป้าหมายการบินอย่างยั่งยืน

ในภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกเห็นการใช้เทคโนโลยีอย่างรวดเร็วเนื่องจากการขยายตัวในการผลิตและการวิจัยในอุตสาหกรรมการบิน บริษัท เช่น Commercial Aircraft Corporation of China (COMAC) กำลังรวมอุปกรณ์การวัดและจำลองภาพที่มีความถูกต้องสูงเพื่อการเพิ่มประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์ในโปรแกรมเครื่องบินใหม่ นอกจากนี้ ผู้ผลิตยานยนต์ในญี่ปุ่นและเกาหลีใต้กำลังใช้การจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดมากขึ้นเพื่อการออกแบบรถยนต์ไฟฟ้าและไฮบริด ตอบสนองต่อข้อกำหนดด้านกฎระเบียบสำหรับการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในเทคนิคการใช้เลเซอร์และการถ่ายภาพอนุภาคคาดว่าจะเพิ่มความละเอียดและความแม่นยำของการจำลองภาพการไหล โดยผู้จัดจำหน่าย เช่น LaVision GmbH กำลังพัฒนาระบบ DPIV ที่มีความก้าวหน้า การพัฒนาซอฟต์แวร์ CFD โดยบริษัทเช่น ANSYS, Inc. กำลังทำให้การวิเคราะห์การไหลโดยไม่มีความหนืดเข้าถึงได้และเชื่อถือได้มากขึ้น เพิ่มเติมในช่องว่างระหว่างการจำลองและการทดสอบทางกายภาพ

มองไปข้างหน้า ตลาดสำหรับเทคโนโลยีการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดคาดว่าจะเติบโตอย่างสม่ำเสมอ โดยได้รับแรงผลักดันจากแรงกดดันด้านกฎระเบียบเพื่อความยั่งยืน ความแพร่หลายของดิจิทัลทวิน และความต้องการการบูรณาการข้อมูลแบบเรียลไทม์ในเวิร์กโฟลว์วิศวกรรม คลัสเตอร์ภูมิภาคที่มีอุตสาหกรรมการบิน ยานยนต์ และพลังงานที่แข็งแกร่งน่าจะเห็นการนำไปใช้ที่เร็วที่สุด ทำให้เทคโนโลยีเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการออกแบบและนวัตกรรมการผลิตในอนาคต

การอัปเดตกฎระเบียบและมาตรฐานอุตสาหกรรม (AIAA, ASME)

ในปี 2025 ภูมิทัศน์ของกฎระเบียบและมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับเทคโนโลยีการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดกำลังประสบการพัฒนาที่สำคัญ ซึ่งได้รับการขับเคลื่อนโดยความก้าวหน้าในความสามารถในการคอมพิวเตอร์และความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการยืนยันที่มีความซื่อสัตย์สูงในสาขาวิศวกรรมเครื่องกลและการบิน โดยองค์กรอุตสาหกรรมชั้นนำ เช่น American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA) และ American Society of Mechanical Engineers (ASME) กำลังปรับปรุงแนวทางและมาตรฐานของตนอย่างกระตือรือร้นเพื่อนำแนวทางใหม่ๆ มารวมกันและให้ความเหมาะสมกับเทคนิคการจำลองและการวัดที่เกิดขึ้นใหม่

การมาตรฐาน CFD และการจำลองภาพของ AIAA: ในต้นปี 2025 คณะกรรมการเทคนิคด้านพลศาสตร์ของไหลของ AIAA ได้สัญญาณว่าจะมีการปรับปรุงแนวทางการปฏิบัติด้านการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืด ซึ่งเน้นถึงความจำเป็นในการทำให้มั่นใจในความสามารถในการใช้งานร่วมกันระหว่างรูปแบบข้อมูลและความสามารถในการทำซ้ำในทั้งการจำลองและการจำลองภาพจริง มาตรฐานที่ปรับปรุงจะทำให้สอดคล้องกับการใช้เทคนิคทางแสงที่มีความก้าวหน้าและการรวมระบบดิจิทัลทวินในงานทดลองอุโมงค์ลมอย่างดียิ่ง ความร่วมมือที่ต่อเนื่องของ AIAA กับสถานที่ทดลองในอุโมงค์ลมและผู้ให้บริการซอฟต์แวร์เป็นฐานของมาตรฐานเหล่านี้ โดยมีโฟกัสที่การทำให้การสกัดและการนำเสนอข้อมูลสนามไหลมีความเหมาะสม (AIAA)
โปรโตคอลการจำลองภาพดิจิทัลและการทดลองของ ASME: ASME ผ่านแผนกวิศวกรรมพลศาสตร์ของไหลได้ให้ความสำคัญกับการมาตรฐานของโปรโตคอลการจำลองภาพดิจิทัลสำหรับสภาวะการไหลที่ไม่มีความหนืด ในการประชุมคณะกรรมการล่าสุด ASME ได้เริ่มพิสูจน์บังคับใช้เกณฑ์การใช้เทคโนโลยีการจำลองภาพที่ไม่ทำให้เกิดการรบกวน— เช่น การจำลองภาพอนุภาค (PIV) และการถ่ายภาพเชลเลอรีน—ในการยืนยันทางกายภาพของแบบจำลองการคอมพิวเตอร์ มาตรฐานเหล่านี้มุ่งหวังที่จะบรรเทาความไม่สอดคล้องกันระหว่างการจำลองการไหลที่ไม่มีความหนืดแบบเชิงตัวเลขและข้อมูลการทดสอบทางกายภาพ เพื่อให้เกิดความสอดคล้องมากขึ้นในข้อมูลการรายงานและการรับรองของระบบพลศาสตร์ทางอากาศและทางน้ำ (ASME)
แนวโน้มและการมีส่วนร่วมของอุตสาหกรรม: ก้าวไปข้างหน้า คาดว่า AIAA และ ASME จะเพิ่มการทำงานร่วมกันกับผู้ผลิตอุปกรณ์การจำลองภาพและซอฟต์แวร์เพื่อปรับปรุงโปรโตคอลการทดสอบที่แน่นอน และสนับสนุนความพยายามในการทำให้ข้อมูลมาตรฐานมีการใช้งานร่วมกันระหว่างประเทศ แนวโน้มในการสร้างการแบ่งปันข้อมูลเปิดและการแบ่งปันผลลัพธ์จากการจำลองภาพผ่านคลาวด์คาดว่าจะเร่งตัวขึ้น เนื่องจากองค์กรต่างๆ ต้องการให้ระบบการตรวจสอบข้อมูลหลายสถานที่และการปฏิบัติตามข้อกำหนดทางกฎระเบียบเป็นไปอย่างราบรื่น การประชุมเชิงปฏิบัติการและคณะกรรมการพัฒนามาตรฐานที่จัดขึ้นระหว่างปี 2025 และ 2026 จะยังคงจูงใจให้มีการรวมการวิเคราะห์ที่ขับเคลื่อนด้วย AI เข้าสู่วิธีการระดับภูมิภาคหลัก

โดยรวมแล้ว แนวโน้มด้านกฎระเบียบในการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดยังมุ่งไปที่การมีหลักการที่เข้มงวดมากขึ้น ความสามารถในการใช้งานร่วมกัน และการรวมทางดิจิทัล ซึ่งสะท้อนถึงความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและแสดงถึงความมุ่งมั่นของภาคส่วนในการวิเคราะห์ทางอากาศพลศาสตร์ที่มีคุณภาพและสามารถตรวจสอบได้

กรณีศึกษา: การใช้งานจริงและความก้าวหน้า

เทคโนโลยีการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดได้เห็นความก้าวหน้าและการใช้งานจริงอย่างมีนัยสำคัญในปีที่ผ่านมา โดยมีความก้าวหน้าที่สำคัญคาดว่าจะดำเนินต่อไปจนถึงปี 2025 และหลังจากนั้น เทคโนโลยีเหล่านี้มีความสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อวกาศ ยานยนต์ และพลังงาน ซึ่งการเข้าใจการไหลที่มีความเร็วสูงและมีความหนืดต่ำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบและประสิทธิภาพ

กรณีศึกษาที่โดดเด่นคือการใช้สีที่ไวต่อแรงดันและอุณหภูมิ (PSP/TSP) โดย NASA ในการทดสอบอุโมงค์ลมสำหรับเครื่องบินรุ่นถัดไป ในปี 2023 ศูนย์วิจัยลางเกลียของ NASA ใช้การเคลือบ PSP ขั้นสูงเพื่อแสดงให้เห็นการไหลความเร็วเหนือเสียงบนโมเดลเครื่องบิน ช่วยให้นักวิจัยสามารถสร้างแผนที่การกระจายแรงดันด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่ที่ไม่เคยมีมาก่อน เทคนิคที่ไม่ทำให้เกิดการรบกวนนี้กำลังเร่งการพัฒนารูปทรงโครงสร้างที่เป็นนวัตกรรมซึ่งช่วยลดแรงต้านและการก่อตัวของคลื่นช็อก

ในยุโรป ศูนย์อวกาศเยอรมัน (DLR) ได้ใช้การจำลองภาพอนุภาคอย่างต่อเนื่อง (TR-PIV) สำหรับการตรวจสอบการไหลโดยไม่มีความหนืดในช่วงการทดสอบหัวฉีดจรวด โดยมีการรวมกล้องความเร็วสูงและระบบเลเซอร์พัลส์ DLR สามารถทำอัตราเฟรมที่เกิน 10 kHz จับภาพโครงสร้างการไหลที่เกิดขึ้นชั่วคราวได้ในรายละเอียด ความก้าวหน้าเหล่านี้ได้ช่วยในการเพิ่มประสิทธิภาพของการออกแบบหัวฉีดสำหรับอารีอานและยานอวกาศอื่น ๆ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและความเชื่อถือได้

ผู้ผลิตอากาศพาณิชย์ เช่น Airbus ก็กำลังใช้การจำลองภาพเชิงคอมพิวเตอร์และทดลอง ในปี 2024 Airbus ใช้การจำลองภาพเชลเลอรีนดิจิทัลในอุโมงค์ลมที่มีความเร็วเหนือเสียงเพื่อให้การจำลองภาพการปฏิสัมพันธ์ของคลื่นช็อกบนปีกของเครื่องบินพาณิชย์ เทคโนโลยีที่ใช้การเปลี่ยนแปลงของค่าดัชนีการหักเหในการแสดงคุณลักษณะการไหลสนับสนุนการสร้างต้นแบบและการปรับปรุงการออกแบบ ลดรอบการพัฒนาสำหรับเครื่องบินใหม่

ในอุตสาหกรรมยานยนต์ Toyota Motor Corporation ได้ใช้การสำรวจฟิล์มหล่อลื่นเพื่อแสดงการเปลี่ยนแปลงของชั้นขอบเขตในการทดสอบยานยนต์ความเร็วสูง ทำให้นักวิจัยสามารถปรับรูปร่างของรถยนต์เพื่อลดแรงต้านอากาศซึ่งมีส่วนช่วยในการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงในโมเดลถัดไป

NASA—PSP/TSP ขั้นสูงสำหรับการทดสอบอุโมงค์ลมความเร็วเหนือเสียง (2023–2025)
German Aerospace Center (DLR)—TR-PIV ที่มีความเร็วสูงในการเพิ่มประสิทธิภาพหัวฉีดจรวด (2024–2025)
Airbus—การจำลองภาพเชลเลอรีนดิจิทัลสำหรับการวิเคราะห์คลื่นช็อก (2024)
Toyota Motor Corporation—การสำรวจฟิล์มหล่อลื่นในการออกแบบอากาศพลศาสตร์ (2023–2025)

มองไปข้างหน้า การรวมกันของการวิเคราะห์ภาพที่ขับเคลื่อนด้วย AI เซนเซอร์ความเร็วสูง และการวิเคราะห์ด้วยเลเซอร์ขั้นสูงจะช่วยเพิ่มการจำลองภาพการไหลแบบไม่มีความหนืด ความก้าวหน้าเหล่านี้คาดว่าจะขับเคลื่อนความก้าวหน้าในด้านประสิทธิภาพของยานพาหนะ ความปลอดภัยทางอากาศ และการปรับปรุงระบบพลังงาน ทำให้เทคโนโลยีนี้มีบทบาทสำคัญทั้งในปี 2020 และปีถัดๆ ไป

ภูมิทัศน์การแข่งขัน: บริษัทชั้นนำและผู้เข้ามาใหม่

ภูมิทัศน์การแข่งขันสำหรับเทคโนโลยีการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดในปี 2025 ถูกกำหนดโดยการรวมกันของระบบการถ่ายภาพที่ก้าวหน้า เทคนิคการคอมพิวเตอร์ และโซลูชันฮาร์ดแวร์แบบบูรณาการ ผู้เล่นที่มีชื่อเสียงกำลังใช้ประโยชน์จากความเชี่ยวชาญหลายสิบปีในด้านการวัดพลศาสตร์ของไหล ขณะที่ผู้เข้ามาใหม่กำลังใช้ประโยชน์จากนวัตกรรมดิจิทัลและการวิเคราะห์ที่ขับเคลื่อนด้วย AI เพื่อสร้างเครื่องมือการจำลองภาพที่เข้าถึงได้มากขึ้นและมีความยืดหยุ่นมากขึ้น

ในหมู่ผู้นำในอุตสาหกรรม LaVision GmbH ยังคงอยู่ในแนวหน้าด้วยระบบการจำลองภาพอนุภาค (PIV) ที่ทันสมัย โซลูชันของพวกเขาได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการวิจัยและอุตสาหกรรมสำหรับการวัดที่มีความละเอียดสูงและไม่ทำให้เกิดการรบกวนในการไหลที่ไม่มีความหนืด โดยเฉพาะในแอปพลิเคชันทางอากาศพลศาสตร์และเครื่องจักรกลที่หมุนได้ ในปี 2024–2025 LaVision ได้เปิดตัวโมดูลการถ่ายภาพเจนเนอเรชันถัดไปที่มีความไวและความละเอียดเชิงเวลาที่ดีขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการในการสร้างแผนที่การไหลขนาดใหญ่แบบเรียลไทม์

ไม่ต่างจากนั้น Dantec Dynamics ได้นำเสนอผลิตภัณฑ์ในกลุ่มที่มีแพลตฟอร์มการจำลองภาพที่โมดูลาร์ซึ่งรวมระบบการวิเคราะห์ด้วยเลเซอร์ กล้องดิจิทัล และซอฟต์แวร์เฉพาะ ระบบของพวกเขากำลังถูกใช้มากขึ้นในงานศึกษาการไหลที่มีความเร็วสูงและไม่มีความหนืดในอุตสาหกรรมการบินและยานยนต์ ซึ่งการอนุมานการไหลที่ไม่มีความหนืดนั้นมีความสำคัญต่อการออกแบบในขั้นตอนแรกและการยืนยัน

ในด้านซอฟต์แวร์ ANSYS, Inc. ยังคงมีตำแหน่งที่แข็งแกร่งด้วยชุดซอฟต์แวร์พลศาสตร์ของไหล (CFD) รุ่นล่าสุดในปี 2025 ได้รวมโมดูลการจำลองภาพที่ปรับปรุงเพื่อเชื่อมโยงข้อมูลทางทดลองจาก PIV และการจำลอง CFD ทำให้สามารถวิเคราะห์พื้นที่ที่ไม่มีความหนืดในรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนได้อย่างครบถ้วน การรวมกันนี้มีความสำคัญต่อการวิจัยที่ต้องการยืนยันแบบจำลองเชิงตัวเลขด้วยการทดลองทางกายภาพ

ในตลาด ผู้เข้ามาใหม่กำลังมุ่งเน้นไปที่การทำให้การเข้าถึงการจำลองภาพสะดวกมากขึ้น สตาร์ทอัพ เช่น OpenFLUID (พัฒนาโดย INRAE) กำลังส่งเสริมกรอบเปิดที่อนุญาตให้ผู้ใช้สามารถจำลองและจำลองภาพการไหลที่ไม่มีความหนืดโดยไม่ต้องใช้ฮาร์ดแวร์ส่วนบุคคล แพลตฟอร์มเหล่านี้กำลังได้รับความนิยมในด้านวิจัยและนักวิจัยที่อยู่ในระยะเริ่มต้นเนื่องจากความยืดหยุ่นและต้นทุนที่ต่ำ

มองไปข้างหน้า การร่วมมือระหว่างผู้ผลิตอุปกรณ์ออปติก เช่น Edmund Optics และผู้ใช้ระบบคาดว่าจะทำให้ชุดการจำลองภาพมีความกระชับและสามารถเข้าถึงได้มากยิ่งขึ้น จึงคาดว่าจะมีการเปลี่ยนไปสู่ความเป็นโมดูลาร์ การใช้งานร่วมกัน และการวิเคราะห์ข้อมูลบนคลาวด์ ที่อนุญาตให้ผู้ใช้ที่หลากหลาย สามารถทำการศึกษาการไหลที่ซับซ้อนได้อย่างเรียลไทม์

ความท้าทาย: อุปสรรคทางเทคนิคและอุปสรรคในการนำไปใช้

เทคโนโลยีการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืด ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการพัฒนาในการวิจัยกลศาสตร์ของไหลและการออกแบบในอวกาศ ยังคงเผชิญกับอุปสรรคทางเทคนิคที่สำคัญและอุปสรรคในการนำไปใช้ในปี 2025 แม้จะมีการพัฒนาที่ดีขึ้นในด้านความแม่นยำของฮาร์ดแวร์และการจำลองเชิงตัวเลข แต่ก็ยังมีความท้าทายที่เป็นปัญหาอันจะชะลอการนำไปใช้ที่กว้างขวางและการใช้งานจริง

อุปสรรคทางเทคนิคที่สำคัญคือความยากในการแยกสภาวะการไหลที่ไม่มีความหนืดจริง ๆ ในการทดลองหรือการตั้งค่าที่นำไปใช้ สภาพแวดล้อมในห้องทดลองและอุโมงค์ลมส่วนใหญ่มีความยากที่จะแกำหนดการไหลได้ปลอดภัยและลดความไม่เสถียรที่เกิดจากความหนืด ทำให้การทำงานและการวัดถูกต้องยากขึ้น แม้แต่สถานที่ที่มีชั้นนำ เช่น NASA Armstrong Flight Research Center ยังคงจัดสรรทรัพยากรอย่างมีนัยสำคัญในการปรับปรุงการตั้งค่าทดสอบ เพื่อให้เข้าใกล้สภาวการไม่มีความหนืดได้มากขึ้น แต่ยังรายงานถึงขีดจำกัดเนื่องจากความไวของอุปกรณ์และการจัดการกระแสการไหล

เครื่องมือจำลองภาพความละเอียดสูง เช่น PIV และการถ่ายภาพเชลเลอรีนจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ที่มีราคาแพงและละเอียดอ่อนพร้อมสภาพแวดล้อมที่ควบคุมอย่างเข้มงวด บริษัทต่างๆ เช่น LaVision GmbH ซึ่งเป็นซัพพลายเออร์ระดับโลกของระบบการจำลองภาพการไหล ได้แนะนำการพัฒนา PIV และโซลูชั่นที่ใช้เลเซอร์ที่มีความก้าวหน้า แต่ต้นทุนเบื้องต้นและความต้องการการบำรุงรักษายังคงเป็นอุปสรรคสำคัญสำหรับหลาย ๆ สถาบันวิจัยและผู้ใช้ในอุตสาหกรรม นอกจากนี้ การบรรลุความละเอียดเชิงพื้นที่และเชิงเวลาที่ยิ่งใหญเพื่อจับภาพปรากฏการณ์ที่ไม่มีความหนืดอย่างเช่น วงรอบขนาดเล็กหรือการโต้ตอบของคลื่นช็อก มักจำเป็นต้องมีการกำหนดค่าที่กำหนดเองและผู้ใช้งานที่ได้รับการฝึกฝนอย่างสูง ซึ่งทำให้การเข้าถึง จำกัด

จากมุมมองด้านการจำลอง การบูรณาการข้อมูลการจำลองภาพกับโครงสร้างการจำลองเชิงตัวเลข (เช่น แบบจำลอง CFD) ยังเผชิญกับปัญหาของความแตกต่างระหว่างการวัดจริงและสมมติฐานการไหลที่ไม่มีความหนืดที่คาดการณ์ Horion สมาชิกที่นำ้เสนอราวีกล่าวว่าผู้ยิ่งใหญ่ในอุตสาหกรรม เช่น ANSYS, Inc. กำลังตั้งใจที่จะข้ามความช่องว่างนี้ โดยพัฒนาพื้นที่การใช้ข้อมูลใหม่และโครงการรวมการจำลอง-การจำลองภาพ แต่กระบวนการการยืนยันของแบบจำลองเชิงตัวเลขกับข้อมูลการทดลองยังคงใช้เวลาและทรัพยากรอย่างมาก

อุปสรรคในการนำไปใช้ยังเป็นที่สังเกตได้จากการเคลื่อนย้ายการพัฒนาจากห้องทดลองไปยังภาคส่วนปฏิบัติ เช่น อุตสาหกรรมการบินและยานยนต์ หลายองค์กรยังลังเลที่จะลงทุนในระบบการจำลองภาพใหม่ โดยไม่มีหลักฐานที่ชัดเจนเกี่ยวกับความคุ้มค่าและความเหมาะสมต่อการบูรณาการในเวิร์กโฟลว์การวิจัยที่มีอยู่ เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ สมาคมอุตสาหกรรม เช่น Aerospace Industries Association กำลังสนับสนุนความร่วมมือระหว่างผู้ให้เทคโนโลยี ผู้ใช้ปลายทาง และหน่วยงานกำกับดูแล ด้วยโน้มน้าวให้มีความเป็นเอกฉันท์เกี่ยวกับแนวทางปฏิบัติที่กำหนด และความผสมผสาน

มองไปข้างหน้า การข้ามอุปสรรคเหล่านี้จะต้องมีการลงทุนอย่างต่อเนื่องในอุปกรณ์การจำลองภาพที่มีความมั่นคงและใช้งานง่าย มาตรฐานข้อมูลเปิดและการฝึกอบรมแบบหลายสาขาวิชา ขณะที่มีสถาบันมากขึ้นที่เข้าถึงสถานที่ที่ทันสมัยและเทคโนโลยีผู้ให้จะให้ความสำคัญกับความสามารถในการขยายตัวและการบูรณาการ การนำไปใช้ในวงกว้างจึงคาดว่าจะเกิดขึ้น—แต่ปัญหาทางเทคนิคและการเงินอาจยังคงช่วงโจทย์กิจกรรมที่ยิ่งใหญ่

อนาคต: เครื่องมือการจำลองภาพเจนเนอเรชันถัดไปและโอกาสทางยุทธศาสตร์

ภูมิทัศน์ของเทคโนโลยีการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดกำลังจะมีการเติบโตอย่างมีนัยสำคัญในช่วงปี 2025 และต่อไป ซึ่งได้รับการขับเคลื่อนโดยการรวมกันของการถ่ายภาพความเร็วสูง การจำลองพลศาสตร์ของไหล (CFD) และการเปลี่ยนแปลงในเชิงดิจิทัลในด้านการบิน ยานยนต์ และการวิจัย แนวโน้มที่สำคัญคือการรวมกันของการวินิจฉัยที่ใช้เลเซอร์ขั้นสูงกับอัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกที่ไม่ทำให้เกิดการรบกวนโดยตรงในปรากฏการณ์การไหลที่ไม่มีความหนืดที่ซับซ้อน

ผู้ให้บริการอุปกรณ์ชั้นนำกำลังพัฒนา Particle Image Velocimetry (PIV) และระบบการฟลูออเรสเซนซ์ที่กระตุ้นด้วยเลเซอร์ (LIF) โดยมีความละเอียดเชิงพื้นที่และเชิงเวลาเพิ่มขึ้น ช่วยให้เกิดการจำลองภาพของคลื่นช็อกและผลกระทบของชั้นที่เกิดจากชัยในอุโมงค์ลมหรือการทดลองระหว่างการบินอย่างอิสระ ตัวอย่างเช่น LaVision GmbH ได้เปิดตัวระบบ PIV ที่มีการปรับปรุงโดยมีกล้องความเร็วสูงและการส่องสว่างด้วยเลเซอร์ที่ซิงโครไนซ์ สนับสนุนการเก็บข้อมูลที่รวดเร็วและการวิเคราะห์ที่แม่นยำสำหรับการทดสอบอวกาศและการป้องกัน นอกจากนี้ Dantec Dynamics ยังเน้นไปที่การสร้างระบบซอฟต์แวร์-ฮาร์ดแวร์ที่บูรณาการเพื่อให้การวัดสนามการไหลและการทำงานวงจรการจำลองภาพมีความสะดวกสบายและง่ายต่อการใช้งาน

ในด้านการจำลอง การนำไปใช้ GPU-accelerated CFD solvers กำลังเปลี่ยนแปลงการจำลองภาพเสมือน ประเภทของอุปกรณ์ เช่น ANSYS และ Siemens Digital Industries Software กำลังพัฒนาชุดการจำลองที่สามารถมองเห็นการไหลที่ไม่มีความหนืดสามมิติแบบชั่วคราวได้อย่างมีคุณภาพ ควบคู่กับการทดลองทางกายภาพ ความก้าวหน้าเหล่านี้กำลังลดเวลาในการค้นพบสำหรับทีมงาน R&D ช่วยให้มีการปรับปรุงการออกแบบอย่างรวดเร็วและสนับสนุนโครงการเสมือนจริงในการตรวจสอบและปรับปรุง

โอกาสทางยุทธศาสตร์เกิดขึ้นจากการเชื่อมโยงการจำลองภาพทางกายภาพและเสมือนจริง องค์กรด้านอวกาศ รวมถึง NASA กำลังทดลองวิธีการแบบไฮบริดที่ผสมผสานข้อมูลการทดลองแบบเรียลไทม์กับการจำลองภาพเสมือน โดยเสริมสร้างกระบวนการทดสอบและสนับสนุนการออกแบบยานพาหนะทางอากาศที่มีความก้าวหน้า แนวโน้มในปี 2025 และต่อจากนี้ชี้ให้เห็นถึงการเปิดรับเครื่องมือการจำลองภาพ ที่แพลตฟอร์มเดิมไม่จำเป็นต้องมีคุณภาพเมืองในระดับสูง ทำให้การใช้งานของบริษัทขนาดเล็กและกลุ่มนักวิจัยง่ายขึ้น

การลดขนาดและการทำให้ผลิตภัณฑ์การวัดทางออพติกมีความสามารถมากขึ้น คาดว่าจะช่วยขยายการใช้งานภาคสนามนอกเหนือจากสภาพแวดล้อมในห้องทดลองที่ควบคุม
การทำงานร่วมกันระหว่างข้อมูลการทดลองและการจำลองภาพ จะเปิดให้มีการวิจัยและพัฒนาร่วมกัน โดยเฉพาะสำหรับการพัฒนายานบินที่มีความเร็วเหนือเสียงและความเร็วสูง
การจับคู่ระหว่างผู้ผลิตฮาร์ดแวร์และนักพัฒนาซอฟต์แวร์จะประกาศการย้ายไปยังระบบการจำลองภาพครบวงจรที่ให้ความสะดวกและเร่งรัดวงจรนวัตกรรม

โดยสรุป เทคโนโลยีการจำลองภาพการไหลโดยไม่มีความหนืดในเจนเนอเรชันถัดไปสัญญาว่าจะเพิ่มการเข้าถึง ความละเอียดเพิ่มขึ้น และการรวมเชิงปัญญาที่ชาญฉลาด ทำให้ภาคส่วนมีโอกาสเติบโตอย่างมีนัยสำคัญและการปรับโครงสร้างเชิงกลยุทธ์ในระยะใกล้