特開 2023-65738 熱流体解析システム及び熱流体解析方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023065738

(43)【公開日】2023-05-15

(54)【発明の名称】熱流体解析システム及び熱流体解析方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 30/23 20200101AFI20230508BHJP

   G06F 30/28 20200101ALN20230508BHJP

   G06F 113/08 20200101ALN20230508BHJP

【ＦＩ】

G06F30/23

G06F30/28

G06F113:08

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021176049

(22)【出願日】2021-10-28

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】嶋山 慶信

(72)【発明者】

【氏名】重森 正宏

【テーマコード（参考）】

5B146

【Ｆターム（参考）】

5B146DJ03

5B146DJ07

5B146DJ08

5B146DJ14

(57)【要約】

【課題】解析計算時間を削減しつつ、解析精度を向上させることが可能な熱流体解析システム及び熱流体解析方法を提供する。
【解決手段】熱流体解析システムは、解析領域１０における複数種類の境界面の配置に関する情報を取得する取得部と、複数種類の境界面ごとに規定された境界条件であって、境界面における熱設計及び流体の流出入に関する境界条件を記憶し、解析領域１０をメッシュ状に分割する際の第一分割寸法Ｌ１及び第一分割寸法Ｌ１よりも細かい第二分割寸法Ｌ２を記憶する記憶部と、解析領域１０内において境界条件に基づいて特定される境界面に隣接する特定領域１３を設定する設定部と、特定領域１３を除く解析領域１０を第一分割寸法Ｌ１で分割するとともに、特定領域１３を第二分割寸法Ｌ２で分割するメッシュ作成部と、メッシュ作成部によって分割された分割要素にて解析計算を実行する解析部と、解析された解析結果を出力する出力部と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数種類の境界面を配置して構成される解析領域をメッシュ状に分割して、前記解析領域内での熱の移動及び流体の移動の少なくとも一方を解析計算して出力する熱流体解析システムであって、
前記解析領域における複数種類の前記境界面の配置に関する情報を取得する取得部と、
複数種類の前記境界面ごとに規定された境界条件であって、前記境界面における熱設計及び流体の流出入に関する前記境界条件を記憶するとともに、前記解析領域をメッシュ状に分割する際の第一分割寸法及び前記第一分割寸法よりも細かい第二分割寸法に関する情報を記憶する記憶部と、
前記解析領域内において、前記記憶部に記憶された前記境界条件に基づいて特定される前記境界面に隣接する特定領域を設定する設定部と、
前記設定部で設定された前記特定領域を除く前記解析領域を前記第一分割寸法でメッシュ状に分割するとともに、前記特定領域を前記第二分割寸法でメッシュ状に分割するメッシュ作成部と、
前記メッシュ作成部によって分割された分割要素にて解析計算を実行する解析部と
前記解析部によって解析された解析結果を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする熱流体解析システム。

【請求項2】

前記メッシュ作成部は、前記特定領域をメッシュ状に分割する際、前記境界条件に含まれる前記流体の流出速度及び流出量に基づいて前記第二分割寸法を増減させることを特徴とする請求項１に記載の熱流体解析システム。

【請求項3】

前記設定部は、前記特定領域を設定する際、前記境界条件に含まれる前記流体の流出速度及び流出量に基づいて前記特定領域の領域寸法を増減させることを特徴とする請求項１または２に記載の熱流体解析システム。

【請求項4】

前記特定領域に隣接する前記境界面を特定する前記境界条件は、前記境界面から流出する前記流体の流出速度が基準流出速度を超える条件及び前記流体の流出量が基準流出量を超える条件の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の熱流体解析システム。

【請求項5】

複数種類の境界面を配置して構成される解析領域をメッシュ状に分割して、前記解析領域内での熱の移動及び流体の移動の少なくとも一方を解析計算して出力する熱流体解析方法であって、
前記解析領域における複数種類の前記境界面の配置に関する情報を取得する取得ステップと、
前記解析領域内において、数種類の前記境界面ごとに規定された境界条件であって、前記境界面における熱設計及び流体の流出入に関する前記境界条件に基づいて特定される前記境界面に隣接する特定領域を設定する設定ステップと、
前記設定ステップで設定された前記特定領域を除く前記解析領域を第一分割寸法でメッシュ状に分割するとともに、前記特定領域を前記第一分割寸法よりも細かい第二分割寸法でメッシュ状に分割するメッシュ作成ステップと、
前記メッシュ作成ステップにおいて分割された分割要素にて解析計算を実行する解析ステップと
前記解析ステップにおいて解析された解析結果を出力する出力ステップと、
を備えることを特徴とする熱流体解析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱流体解析システム及び熱流体解析方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、様々な工業分野において、熱流体解析として、対象空間（解析領域）内の熱の移動及び流体の移動の少なくとも一方を、解析領域を要素で分割する解析メッシュを設定し、コンピュータを用いて解析計算することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６－２５９４０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような、従来の熱流体解析では、精度良くコンピュータによる解析計算を行なうために、ユーザーが解析領域に解析メッシュを設定する際、必要な領域をその都度判別して、領域ごとにメッシュの粗密を付けるなど、解析精度を考慮した要素分割を行なわなければならなかった。また、一度解析計算を実行した後に解析結果の良否をユーザーが判断し、再度、解析メッシュを作り、コンピュータでの解析計算をやり直す必要があった。そのため、メッシュ設定に関する経験的知識または専門的知識を有するユーザーでなければ、短時間で解析を実行して適切な解析結果が得られないという課題があった。このような課題に対処するため、全ての解析メッシュを解析計算が発散しない大きさのメッシュに予め細かく設定することも考えられるが、メッシュを細かく設定すると、解析計算を実行する要素の数が膨大なものとなり、解析計算に多くの時間がかかることになる。

【0005】

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、解析計算時間を削減しつつ、解析精度を向上させることが可能な熱流体解析システム及び熱流体解析方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

そして、この目的を達成するために、本発明に係る熱流体解析システムは、複数種類の境界面を配置して構成される解析領域をメッシュ状に分割して、解析領域内での熱の移動及び流体の移動の少なくとも一方を解析計算して出力するシステムである。熱流体解析システムは、解析領域における複数種類の境界面の配置に関する情報を取得する取得部と、複数種類の境界面ごとに規定された境界条件であって、境界面における熱設計及び流体の流出入に関する境界条件を記憶するとともに、解析領域をメッシュ状に分割する際の第一分割寸法及び第一分割寸法よりも細かい第二分割寸法に関する情報を記憶する記憶部と、解析領域内において、記憶部に記憶された境界条件に基づいて特定される境界面に隣接する特定領域を設定する設定部と、設定部で設定された特定領域を除く解析領域を第一分割寸法でメッシュ状に分割するとともに、特定領域を第二分割寸法でメッシュ状に分割するメッシュ作成部と、メッシュ作成部によって分割された分割要素にて解析計算を実行する解析部と解析部によって解析された解析結果を出力する出力部と、を備える。

【0007】

また、本発明に係る熱流体解析方法は、複数種類の境界面を配置して構成される解析領域をメッシュ状に分割して、解析領域内での熱の移動及び流体の移動の少なくとも一方を解析計算して出力する方法である。熱流体解析方法は、解析領域における複数種類の境界面の配置に関する情報を取得する取得ステップと、解析領域内において、数種類の境界面ごとに規定された境界条件であって、境界面における熱設計及び流体の流出入に関する境界条件に基づいて特定される境界面に隣接する特定領域を設定する設定ステップと、設定ステップで設定された特定領域を除く解析領域を第一分割寸法でメッシュ状に分割するとともに、特定領域を第一分割寸法よりも細かい第二分割寸法でメッシュ状に分割するメッシュ作成ステップと、メッシュ作成ステップにおいて分割された分割要素にて解析計算を実行する解析ステップと、解析ステップにおいて解析された解析結果を出力する出力ステップと、を備える。

【0008】

これらにより所期の目的を達成するものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、解析計算時間を削減しつつ、解析精度を向上させることが可能な熱流体解析システム及び熱流体解析方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の実施の形態１に係る熱流体解析システムの全体構成図である。

【図2】図２は、熱流体解析システムにおいて熱流体解析を実行する対象の解析領域をメッシュ分割していない状態の解析モデル図である。

【図3】図３は、熱流体解析システムにおいて熱流体解析を実行する対象の解析領域をメッシュ分割した状態の解析モデル図である。

【図4】図４は、熱流体解析による熱流体解析結果を示す図である。

【図5】図５は、熱流体解析システムにおいて熱流体解析を実施するフローチャート図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明に係る熱流体解析システムは、複数種類の境界面を配置して構成される解析領域をメッシュ状に分割して、解析領域内での熱の移動及び流体の移動の少なくとも一方を解析計算して出力するシステムである。熱流体解析システムは、解析領域における複数種類の境界面の配置に関する情報を取得する取得部と、複数種類の境界面ごとに規定された境界条件であって、境界面における熱設計及び流体の流出入に関する境界条件を記憶するとともに、解析領域をメッシュ状に分割する際の第一分割寸法及び第一分割寸法よりも細かい第二分割寸法に関する情報を記憶する記憶部と、解析領域内において、記憶部に記憶された境界条件に基づいて特定される境界面に隣接する特定領域を設定する設定部と、設定部で設定された特定領域を除く解析領域を第一分割寸法でメッシュ状に分割するとともに、特定領域を第二分割寸法でメッシュ状に分割するメッシュ作成部と、メッシュ作成部によって分割された分割要素にて解析計算を実行する解析部と解析部によって解析された解析結果を出力する出力部と、を備える。

【0012】

こうした構成によれば、解析領域における複数種類の境界面の配置に関する情報を取得することによって、特定領域を除く解析領域が第一分割寸法でメッシュ状に自動的に分割され、特定領域が第一分割寸法よりも細かい第二分割寸法でメッシュ状に自動的に分割される。このため、ユーザーが解析領域を分割し、その分割領域ごとにメッシュ粗密を判別する必要がなくなり、解析時間の短縮を図ることができる。また、境界面の境界条件に基づいて特定領域を自動的に設定し、特定領域に対して第一分割寸法よりも細かい第二分割寸法で分割するので、解析領域全体のメッシュ分割数が必要最低限に削減され、解析時間の顕著な増加を抑制できる。これらの結果、熱流体解析システムは、解析計算時間を削減しつつ、解析精度を向上させることが可能となる。

【0013】

また、本発明に係る熱流体解析システムでは、メッシュ作成部は、特定領域をメッシュ状に分割する際、境界条件に含まれる流体の流出速度及び流出量に基づいて第二分割寸法を増減させてもよい。このようにすることで、境界面から出力される流体の流出速度及び流出量が増減した状況下において、特定領域のメッシュの第二分割寸法を、ユーザーが求める解析精度で解析計算するために必要となる適切な寸法に変化させて解析計算が実行されるので、解析精度をさらに向上させることができる。

【0014】

また、本発明に係る熱流体解析システムでは、設定部は、特定領域を設定する際、境界条件に含まれる流体の流出速度及び流出量に基づいて特定領域の領域寸法を増減させてもよい。このようにすることで、境界面から出力される流体の流出速度及び流出量が増減した状況下において、必要な特定領域の領域寸法を、ユーザーが求める解析精度で解析計算するために必要となる適切な寸法に変化させて解析計算が実行されるので、解析精度をさらに向上させることができる。

【0015】

また、本発明に係る熱流体解析システムでは、特定領域に隣接する境界面を特定する境界条件は、境界面から流出する流体の流出速度が基準流出速度を超える条件及び流体の流出量が基準流出量を超える条件の少なくとも一方であることが好ましい。これにより、解析領域における複数種類の境界面の配置に関する情報に基づいて、ユーザーが求める解析精度で解析計算する必要がある領域を特定領域として確実に設定することができる。

【0016】

また、本発明に係る熱流体解析方法は、複数種類の境界面を配置して構成される解析領域をメッシュ状に分割して、解析領域内での熱の移動及び流体の移動の少なくとも一方を解析計算して出力する方法である。熱流体解析方法は、解析領域における複数種類の境界面の配置に関する情報を取得する取得ステップと、解析領域内において、数種類の境界面ごとに規定された境界条件であって、境界面における熱設計及び流体の流出入に関する境界条件に基づいて特定される境界面に隣接する特定領域を設定する設定ステップと、特定領域を除く解析領域を第一分割寸法でメッシュ状に分割するとともに、設定ステップで設定された特定領域を第一分割寸法よりも細かい第二分割寸法でメッシュ状に分割するメッシュ作成ステップと、メッシュ作成ステップにおいて分割された分割要素にて解析計算を実行する解析ステップと、解析ステップにおいて解析された解析結果を出力する出力ステップと、を備える。

【0017】

このようにすることで、取得ステップにおいて取得した解析領域における複数種類の境界面の配置に関する情報によって、メッシュ作成ステップにおいて特定領域を除く解析領域が第一分割寸法でメッシュ状に自動的に分割され、特定領域が第一分割寸法よりも細かい第二分割寸法でメッシュ状に自動的に分割される。このため、ユーザーが解析領域を分割し、その分割領域ごとにメッシュ粗密を判別するステップが必要なくなり、解析時間の短縮を図ることができる。また、設定ステップにおいて境界面の境界条件に基づいて特定領域を自動的に設定し、メッシュ作成ステップにおいて特定領域に対して第一分割寸法よりも細かい第二分割寸法で分割するので、解析領域全体のメッシュ分割数が必要最低限に削減され、解析ステップでの解析時間の顕著な増加を抑制できる。これらの結果、熱流体解析方法では、解析ステップでの解析計算時間を削減しつつ、出力ステップで出力される解析精度を向上させることが可能となる。

【0018】

以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して説明を省略している。さらに、本発明に直接には関係しない各部の詳細については重複を避けるために、図面ごとの説明は省略している。

【0019】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

【0020】

（実施の形態１）
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態１に係る熱流体解析システム１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る熱流体解析システム１の全体構成図である。

【0021】

本実施の形態１に係る熱流体解析システム１は、複数種類の境界面Ｆを配置して構成される解析領域１０をメッシュ状に分割して、解析領域１０内での流体の移動を解析計算して出力するシステムである。なお、熱流体解析システム１は、解析領域１０内での熱の移動のみを解析計算して出力するシステム、又は、熱の移動と流体の移動の両方を解析計算して出力するシステムであってもよい。つまり、熱流体解析システム１は、解析領域１０内での熱の移動及び流体の移動の少なくとも一方を解析計算して出力するシステムとも言える。

【0022】

熱流体解析システム１は、入力端末２から入力された情報を基にして、対象となる解析領域１０の解析計算を行い、解析結果を表示装置３に表示するように構成される。

【0023】

解析領域１０は、熱流体解析を実行する対象となる領域である。解析領域１０には、例えば、一般住宅の居住空間あるいはオフィス空間などが想定される。

【0024】

入力端末２は、キーボード、マウス、又はデジタイザー等の入力装置である。ユーザーは、入力端末２を用いて、熱流体解析システム１に対して熱流体解析の対象とする、解析領域１０における複数種類の境界面Ｆ（図２参照）の配置に関する情報（境界面配置情報）の入力操作を行う。

【0025】

表示装置３は、ディスプレイ等の出力装置であり、熱流体解析システム１から得られた解析結果の出力を行う。表示装置３は、解析結果を出力する際には、例えば、解析結果を画像として表示する。ここで、入力端末２と表示装置３は、両者が一体となった外部端末であってもよい。

【0026】

熱流体解析システム１は、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムによって構成される。そして、入力端末２から入力された情報を基にして、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、解析計算を実行する。

【0027】

具体的には、熱流体解析システム１は、図１に示すように、取得部１ａ、記憶部１ｂ、設定部１ｃ、メッシュ作成部１ｄ、解析部１ｅ、処理部１ｆ、及び出力部１ｇを機能として備える。

【0028】

取得部１ａは、入力端末２から、熱流体解析の対象となる解析領域１０における複数種類の境界面Ｆの配置に関する情報（境界面配置情報）を受け付け、受け付けた情報を処理部１ｆに出力する。なお、取得部１ａは、入力端末２との間で無線または有線により通信可能に接続されている。取得部１ａは、入力部とも言える。

【0029】

ここで、図２を参照して、解析領域１０における複数種類の境界面Ｆの配置に関する情報（境界面配置情報）について説明する。図２は、熱流体解析システム１において熱流体解析を実行する対象の解析領域１０をメッシュ分割していない状態の解析モデル図である。図２の（ａ）は、解析モデルを解析領域１０の側面方向から描写した側面図であり、図２の（ｂ）は、解析モデルを解析領域１０の上方向から描写した上面図である。

【0030】

図２は、直方体形状の住宅を想定した空間内に配置された空気浄化装置１１から吹出気流１２を発生させて空間内の空気を循環させる状況において、空間内の空気（流体に相当）の移動の熱流体解析を実行する場合を想定した解析モデルを示す。

【0031】

空気浄化装置１１は、装置天面に設けられた一つの吹出口と、対向する二つの装置側面にそれぞれ設けられた吸込口とを備える。空気浄化装置１１は、二つの吸込口から装置側面へ垂直方向に吸い込んだ空間内の空気を、内部に設けられたフィルターにより浄化して、装置天面の吹出口から吹出気流１２として４５度の角度（仰角）で装置前方（図２の右側方向）に向けて吹き出す。空気浄化装置１１は、空間内の中央で、装置の背面が壁の近傍になる配置であり、発生させる気流によって、空間内の空気を効率よく循環することのできる場所に設置されている。なお、吹出口から吹き出される気体の流出速度は、約２［ｍ／ｓ］～約４［ｍ／ｓ］の範囲内、気体の流出量は、約２００［ｍ^３／ｈ］～約４００［ｍ^３／ｈ］の範囲内で、使用環境に応じて数段階の調整ができるようになっている。

【0032】

解析領域１０内には、ユーザーにより事前に設定された複数種類の境界面Ｆが存在し、各境界面Ｆに対して境界条件がそれぞれ規定されている。境界条件は、熱流体解析を実施するために、解析領域１０の輪郭部にあたる、全ての複数種類の境界面Ｆに対して規定する流体の移動に関する条件である。

【0033】

ここで、図２に示す解析モデルでは、複数種類の境界面Ｆとして、第一境界面Ｆ１～第十五境界面Ｆ１５が設定され、それぞれ以下に示す境界条件が規定されている。

【0034】

第一境界面Ｆ１は、空間の天井面であり、流体の出入りのない第一境界条件が設定されている。

【0035】

第二境界面Ｆ２、第三境界面Ｆ３、第四境界面Ｆ４、及び第五境界面Ｆ５は、空間の側壁面であり、流体の出入りのない第一境界条件が設定されている。

【0036】

第六境界面Ｆ６は、空間の床面であり、流体の出入りのない第一境界条件が設定されている。

【0037】

第七境界面Ｆ７は、空間内の側壁面の一部分に配置された窓等を想定した開放可能な面であり、流体が自由に出入りする第二境界条件が設定されている。但し、本解析モデルでは、解析領域１０内部における流体の流入量と流出量とが等しい状況を想定しているため、第七境界面Ｆ７における流体の出入りは、ほとんどなく、流出速度は、約０［ｍ／ｓ］の状況となる。つまり、第二境界条件は、実質的に第一境界条件と同じ扱いとなる。なお、第七境界面Ｆ７は、第五境界面Ｆ５のある空間の側壁面の一部に対して設定された境界面であるが、互いに重複しないように設定されている。

【0038】

第八境界面Ｆ８は、空気浄化装置１１の装置前面（図２の（ａ）での右側の面）であり、流体の出入りのない第一境界条件が設定されている。

【0039】

第九境界面Ｆ９は、空気浄化装置１１の装置後面（図２の（ａ）での左側の面）であり、流体の出入りのない第一境界条件が設定されている。

【0040】

第十境界面Ｆ１０は、空気浄化装置１１の装置右面（図２の（ｂ）での下側の面）であり、流体の出入りのない第一境界条件が設定されている。

【0041】

第十一境界面Ｆ１１は、空気浄化装置１１の装置左面（図２の（ｂ）の上側の面）であり、流体の出入りのない第一境界条件が設定されている。

【0042】

第十二境界面Ｆ１２は、空気浄化装置１１の装置右面の吸込口であり、第十境界面Ｆ１０と同じ装置右面に位置しており、装置右面で装置の内部方向へ垂直に流体が流出速度約０．５［ｍ／ｓ］で流入する第三境界条件が設定されている。

【0043】

第十三境界面Ｆ１３は、空気浄化装置１１の装置左面の吸込口であり、第十一境界面Ｆ１１と同じ装置左面に位置しており、装置左面で装置の内部方向へ垂直に流体が流出速度約０．５［ｍ／ｓ］で流入する第四境界条件が設定されている。

【0044】

第十四境界面Ｆ１４は、空気浄化装置１１の装置上面（図２の（ａ）の上側の面）であり、流体の出入りのない第一境界条件が設定されている。

【0045】

第十五境界面Ｆ１５は、空気浄化装置１１の装置上面の吹出口であり、４５度の角度（仰角）で装置前方（図２の右側方向）に向けて吹き出す吹出気流１２（流体）が流出速度約２．５［ｍ／ｓ］で流出する第五境界条件が設定されている。ここで、第十五境界面Ｆ１５における流体の流出量は、第十二境界面Ｆ１２及び第十三境界面Ｆ１３における流体の流出量の合算値の２倍となる。なお、第十五境界面Ｆ１５は、解析領域１０における特定境界面とも言える。

【0046】

ここで、上述した複数種類の境界面Ｆに対応した境界条件に関する情報（境界条件情報）は、予めユーザーによって設定され、記憶部１ｂに記憶されている。

【0047】

図１に示すように、取得部１ａは、入力端末２から解析領域１０における複数種類の境界面Ｆの配置に関する情報（境界面配置情報）を受け付けると、受け付けた境界面配置情報を処理部１ｆに出力する。そして、処理部１ｆは、記憶部１ｂ、設定部１ｃ、及びメッシュ作成部１ｄが連動して動作させることで、解析領域１０に対してメッシュ作成処理を行う。

【0048】

記憶部１ｂは、ユーザーが入力端末２から別途事前に入力することで蓄積された複数種類の境界面Ｆごとに規定された境界条件であって、境界面Ｆにおける熱設計及び流体の流出入に関する境界条件に関する情報（境界条件情報）を記憶する。また、記憶部１ｂは、解析領域１０をメッシュ状に分割する際の第一分割寸法Ｌ１（図３参照）及び第一分割寸法Ｌ１よりも細かい第二分割寸法Ｌ２（図３参照）に関する情報（分割寸法情報）を記憶する。なお、上述した情報（境界条件情報及び分割寸法情報）は、ユーザーが入力端末２を用いて入力し、取得部１ａを介して記憶部１ｂへ蓄積される構成としたが、ユーザーが入力端末２から記憶部１ｂに直接入力して蓄積される構成としてもよい。

【0049】

ここで、第一分割寸法Ｌ１は、特定領域１３を除く解析領域１０を、ユーザーが求める解析精度で解析計算するために必要となるメッシュの寸法である。第一分割寸法は、例えば、８０ｍｍに設定される。

【0050】

第二分割寸法Ｌ２は、特定領域１３をユーザーが求める解析精度で解析計算するために必要となる第一分割寸法よりも細かいメッシュの寸法である。特定領域１３では、流体の移動が大きい領域であるため、ユーザーが求める解析精度を得るために通常の解析領域１０よりも、細かいメッシュの分割寸法が必要となる。このため、第二分割寸法は、例えば、４０ｍｍに設定される。

【0051】

詳細な説明は後述するが、解析領域１０は、解析領域１０を直交座標系（Ｘ，Ｙ、Ｚ）で立体的に考えた時に、Ｘ，Ｙ、Ｚの各方向へ、約２０［ｍｍ］～約２００［ｍｍ］の寸法の第一分割寸法Ｌ１もしくは第二分割寸法Ｌ２で、正六面体（立方体）の形状にメッシュ状に分割している。

【0052】

設定部１ｃは、取得部１ａが受け付けた解析領域１０における複数種類の境界面Ｆの配置に関する情報（境界面配置情報）と、記憶部１ｂに蓄積されている境界面Ｆにおける熱設計及び流体の流出入に関する境界条件に関する情報（境界条件情報）とを照合して、該当の境界条件が設定された境界面Ｆを判別し、複数種類の境界面Ｆの中から第十五境界面Ｆ１５を特定する。そして、設定部１ｃは、特定した第十五境界面Ｆ１５に隣接する領域に対して特定領域１３を設定する。

【0053】

ここで、特定領域１３は、第十五境界面Ｆ１５の第五設定条件のように、境界面Ｆから発生する流体の流出速度が大きい境界面Ｆに隣接する領域に対して、その領域を囲うような寸法（空間寸法）にして設定されるが、境界面Ｆから発生する流体の流出速度の大小に応じて、特定領域１３の寸法を変化させることが好ましい。また、特定領域１３の設定位置は、境界面から発生する流体の流出方向に応じて、境界面Ｆの位置に対して流出方向に偏らせた位置に設定することが好ましい。

【0054】

続いて、メッシュ作成部１ｄは、記憶部１ｂに蓄積された分割寸法情報（第一分割寸法及び第二分割寸法に関する情報）に基づいて、設定部１ｃで設定された特定領域１３を除く解析領域１０を第一分割寸法Ｌ１でメッシュ状に自動的に分割するとともに、設定部１ｃで設定された特定領域を第一分割寸法Ｌ１よりも細かい第二分割寸法Ｌ２でメッシュ状に自動的に分割する。

【0055】

処理部１ｆは、上述したように記憶部１ｂ、設定部１ｃ、及びメッシュ作成部１ｄが連動して動作させることにより、解析領域１０に対してメッシュ作成処理を実行する。

【0056】

次に、処理部１ｆによるメッシュ作成処理の具体例として、図３を参照して、図２の解析領域１０に対して行われるメッシュ作成処理について説明する。図３は、熱流体解析システム１において熱流体解析を実行する対象の解析領域１０をメッシュ分割した状態の解析モデル図である。なお、図３では、図２の解析領域１０に対してメッシュ作成処理を実行した状況を示している。図３の（ａ）は、図２の（ａ）に対応した解析モデルを解析領域１０の側面方向から描写した側面図であり、図３の（ｂ）は、図２の（ｂ）に対応した解析モデルを解析領域１０の上方向から描写した上面図である。

【0057】

図３でのメッシュ作成処理では、境界面Ｆでの流体の流出速度が基準流出速度を超える場合に、該当する境界条件の設定されている境界面Ｆに隣接する領域を特定領域１３として設定する場合について説明を行う。但し、メッシュ作成処理では、境界面Ｆでの流体の流出量が基準流出量を超える場合に、該当する境界条件の設定されている境界面Ｆに隣接する領域を特定領域１３として設定してもよいし、あるいは、境界面Ｆでの流体の流出速度が基準流出速度を超え、且つ、流体の流出量が基準流出量を超える場合に、該当する境界条件の設定されている境界面Ｆに隣接する領域を特定領域１３として設定してもよい。

【0058】

ここで、基準流出速度は、境界面Ｆから流出する流体の流出速度の数値であり、流体の流出速度が増加した際に、特定領域１３を第二分割寸法Ｌ２でメッシュ状に分割しないと、ユーザーが求める解析精度で解析計算が実行できなくなる閾値となる流出速度である。また、基準流出量は、境界面Ｆから流出する流体の流出量の数値であり、流体の流出量が増加した際に、特定領域１３を第二分割寸法Ｌ２でメッシュ状に分割しないと、ユーザーが求める解析精度で解析計算が実行できなくなる閾値となる流出量である。なお、基準流出速度及び基準流出量は、実測と解析結果の整合の繰り返しにより、ユーザーが予め取得して設定する情報である。

【0059】

まず、処理部１ｆによるメッシュ作成処理を実行する際は、記憶部１ｂには、複数種類の境界面Ｆごとに規定された境界条件に関する情報（境界条件情報）と、解析領域１０をメッシュ状に分割する際の第一分割寸法及び第二分割寸法に関する情報（分割寸法情報）とが既に記憶され蓄積されている。

【0060】

設定部１ｃは、取得部１ａが受け付けた解析領域１０における境界面配置情報と、記憶部１ｂに記憶されている境界条件情報とを照合して、解析領域１０内の複数種類の境界面Ｆ（第一境界面Ｆ１～第十五境界面Ｆ１５）をそれぞれ判別し、境界面Ｆの中から第十五境界面Ｆ１５を特定境界面として特定する。そして、設定部１ｃは、特定境界面（特定した第十五境界面Ｆ１５）に隣接する領域に対して特定領域１３を設定する。

【0061】

より詳細には、設定部１ｃは、境界面配置情報と境界条件情報とを照合して、まずは流体の流出に関する境界条件（第二境界条件～第五境界条件）が設定された境界面Ｆを特定する。今回の解析モデルでは、第二境界条件の第七境界面Ｆ７、第三境界条件の第十二境界面Ｆ１２、第四境界条件の第十三境界面Ｆ１３、及び第五境界条件の第十五境界面Ｆ１５が特定される。続いて、設定部１ｃは、気流の流出速度が基準流出速度１．０［ｍ／ｓ］を超える境界条件が設定された特定境界面を特定する。今回の解析モデルでは、流体の流出速度が約２．５［ｍ／ｓ］と規定された第五境界条件の第十五境界面Ｆ１５が特定境界面として特定される。そして、設定部１ｃは、特定した第十五境界面Ｆ１５に隣接する領域に対して、所定の空間寸法を有する特定領域１３を設定する。

【0062】

ここで、特定領域１３を設定する際には、設定部１ｃは、空気浄化装置１１の吹出気流１２が装置前方へ床面と４５度の角度方向へ流体が流出しているため、吹出気流１２の流出方向に合わせて、吹出気流１２の流出方向に特定領域１３の位置を偏らせて設定している。また、設定部１ｃは、空気浄化装置１１から流出する吹出気流１２の流出速度（第五境界条件）に基づいた所定の空間寸法の大きさに設定しているが、特定境界面から発生する流体の流出速度の大小に応じて増減させて設定することが好ましい。

【0063】

続いて、メッシュ作成部１ｄは、記憶部１ｂからの分割寸法情報（第一分割寸法及び第二分割寸法に関する情報）に基づいて、設定部１ｃで設定された特定領域１３を除く解析領域１０を一辺の長さが第一分割寸法Ｌ１（例えば、８０ｍｍ）の正六面体メッシュで自動的に分割する。また、メッシュ作成部１ｄは、特定領域１３を一辺の長さが第二分割寸法Ｌ２（例えば、４０ｍｍ）で正六面体メッシュに自動的に分割する。なお、今回の解析モデルでは、解析領域１０を分割するメッシュの形状として正六面体メッシュを使用しているが、解析領域１０の形状あるいは解析精度に応じて、六面体メッシュ（直方体メッシュ）あるいは四面体メッシュなど、形の異なるメッシュ形状で分割を行なってもよい。

【0064】

このようにして、処理部１ｆによるメッシュ作成処理が実行される。

【0065】

続いて、処理部１ｆは、解析部１ｅに対して、解析領域１０内での流体の移動に関する解析計算を実行させる。

【0066】

解析部１ｅは、メッシュ作成部１ｄによってメッシュ状に分割された解析領域１０に対して、吹出気流１２を含む流体の移動に関する解析計算を実行する。解析部１ｅでの解析計算には、一般的な熱流体解析プログラム等が用いられるので、ここでは説明を省略する。そして、解析部１ｅは、解析して得られた結果（解析結果）を処理部１ｆに出力する。また、解析部１ｅは、必要に応じて解析結果を記憶部１ｂに記憶させる。

【0067】

処理部１ｆは、入力端末２からの解析結果の出力要求に応じて、解析部１ｅから受け付けた解析結果（あるいは記憶部１ｂに記憶させた解析結果）を出力部１ｇに出力する。

【0068】

出力部１ｇは、処理部１ｆから受け付けた解析結果を表示装置３に出力する。なお、出力部１ｇは、表示装置３との間で無線または有線により通信可能に接続されている。

【0069】

以上のようにして、熱流体解析システム１では、入力端末２から入力された情報（境界面配置情報）を基にして、熱流体解析の対象となる解析領域１０をメッシュ状に分割して解析計算を行い、流体の移動に関する解析結果を表示装置３に表示させる。

【0070】

続いて、図４を参照して、図２及び図３に対応した解析モデルにおいて熱流体解析システム１を用いて熱流体解析を行った解析結果について説明する。図４は、熱流体解析による熱流体解析結果を示す図である。図４の（ａ－１）は、解析領域１０を第一分割寸法Ｌ１のみでメッシュ状に分割した場合の、解析領域１０の側面方向から描写した側面図であり、図４の（ｂ－１）は、特定領域１３を除く解析領域１０を第一分割寸法Ｌ１でメッシュ状に分割するとともに、特定領域１３を第二分割寸法でそれぞれメッシュ状に分割した場合の、解析領域１０の側面方向から描写した側面図である。図４の（ａ－２）は、図４の（ａ－１）に対応した側面図であり、熱流体解析によって得られた解析領域１０内の流体の流速分布を白黒描写した図である。図４の（ｂ－２）は、図４の（ｂ－１）に対応した側面図であり、熱流体解析によって得られた解析領域１０内の流体の流速分布を白黒描写した図である。また、図４の（ａ－２）及び図４の（ｂ－２）では、流速分布を等高線で区分しており、解析精度を比較するために、流出速度０．３［ｍ／ｓ］の等高線１４を太線で図示している。なお、図４では、図２及び図３の解析モデルの内容と符号を対応させている。但し、図４では、簡易化のために、図２及び図３で設置した、窓当の開放面を想定した第七境界面Ｆ７は解析モデルから除外している。

【0071】

図４は、直方体形状の住宅を想定した空間内（体積８８ｍ^３）に、空間内の空気を循環させて浄化する空気浄化装置１１を設置して、運転させた状況の解析モデルに関して熱流体解析を実行して得られた結果である。

【0072】

以下に、解析領域１０内に設定した流体の流出入に関する境界条件を説明する。

【0073】

空気浄化装置１１は、装置上面の吹出口から吹出気流１２を装置前方へ床面と４５度の角度方向へ流出速度２．５５［ｍ／ｓ］、流出量０．０６６［ｍ^３／ｓ］で流体が流出する。このため、装置上面の吹出口に対応する第十五境界面Ｆ１５には、上述の条件を第五境界条件として設定した。

【0074】

また、空気浄化装置１１は、装置右面及び装置左面の吸込口から、各面に対して垂直方向へ、流出速度０．５７［ｍ／ｓ］、流出量０．０３３［ｍ^３／ｓ］で流体が流入する。このため、装置右面及び装置左面の吸込口に対応する第十二境界面Ｆ１２及び第十三境界面Ｆ１３には、上述の条件を第三境界条件及び第四境界条件としてそれぞれ設定した。

【0075】

また、境界面Ｆから流出する流体の流出速度が基準流出速度１．００［ｍ／ｓ］を超える条件の時に、該当する境界面Ｆを特定境界面（第十五境界面Ｆ１５）とし、特定境界面に隣接する領域を特定領域１３と設定した。

【0076】

図４の（ａ－２）と図４の（ｂ－２）とを比較すると、第一分割寸法Ｌ１（８０ｍｍ）のみで熱流体解析を実行した場合、第二分割寸法Ｌ２（４０ｍｍ）よりもメッシュが粗いため、流体の流れは、吹出気流１２の流出方向に対して周囲（図面では上下）へ強く広がる傾向が出てしまい、流出速度０．３［ｍ／ｓ］の等高線１４の位置が広がっていることが確認できる。一方で、解析領域１０の一部を特定領域１３として、特定領域１３を第二分割寸法Ｌ２で熱流体解析を実行した場合、流体の流れは、吹出気流１２の流出方向に対して周囲（図面では上下）へ広がらず、解析精度が向上していることが確認できる。

【0077】

また、熱流体解析システム１による熱流体解析を実施した図４の（ｂ－２）の解析結果を得るために要した時間は、図４の（ａ－２）の解析結果を得るために要した時間の約１．４倍となったが、解析領域１０全体を第二分割寸法Ｌ２（４０ｍｍ）の第一分割寸法Ｌ１より細かいメッシュで分割して解析計算を実行した場合の解析結果を得るために要する時間の約０．２倍の時間であった。また、特に図示していないが、図４の（ｂ－２）の解析結果での吹出気流１２の周囲へ広がりは、解析領域１０全体を第二分割寸法Ｌ２（４０ｍｍ）でメッシュ分割した解析結果での広がりと同程度であり、両者で同程度の解析精度の解析結果を得ることができた。このことは、熱流体解析システム１を用いることで、解析計算時間を削減しつつ、解析精度を向上することができることを示している。

【0078】

なお、熱流体解析システム１を用いた熱流体解析では、特定領域１３は、特定領域１３以外の解析領域１０のメッシュ分割寸法である第一分割寸法Ｌ１よりも細かい第二分割寸法Ｌ２でメッシュ分割されて解析計算が行わせることから、解析精度が向上する。特定領域１３での解析精度向上は、結果として、その周辺の特定領域１３以外の解析領域１０にも、傾向が伝わり、解析領域１０全体としての解析精度も向上することになる。

【0079】

次に、図５を参照して、熱流体解析システム１を使用して熱流体解析を実施する処理手順（熱流体解析方法）について説明する。図５は、熱流体解析システム１において熱流体解析を実施するフローチャート図である。

【0080】

まず、図５に示すように、熱流体解析方法では、ユーザーが入力端末２に入力して設定した熱流体解析の対象となる解析領域１０における複数種類の境界面Ｆの配置に関する情報（境界面配置情報）を取得する（ステップＳ１）。なお、ステップＳ１は、請求項の「取得ステップ」に相当する。

【0081】

次に、ステップＳ１で取得した解析領域１０における境界面配置情報と、記憶部１ｂに蓄積された境界条件情報（境界面Ｆにおける熱設計及び流体の流出入に関する境界条件に関する情報）とを照合して、該当の境界条件が設定された境界面Ｆを判別し、複数種類の境界面Ｆの中から特定境界面（例えば、第十五境界面Ｆ１５）を特定する（ステップＳ２）。そして、特定された特定境界面に隣接する領域に対して特定領域１３を設定する（ステップＳ３）。なお、ステップＳ２及びステップＳ３は、請求項の「設定ステップ」に相当する。

【0082】

次に、ステップＳ３において設定された特定領域１３を除く解析領域１０を、記憶部１ｂに記憶された第一分割寸法Ｌ１でメッシュ状に分割する（ステップＳ４）。続いて、特定領域１３を第一分割寸法Ｌ１よりも細かい第二分割寸法Ｌ２でメッシュ状に分割する（ステップＳ５）。なお、ステップＳ４及びステップＳ５は、請求項の「メッシュ作成ステップ」に相当する。

【0083】

次に、ステップＳ４及びステップＳ５においてメッシュ状に分割された分割要素にて解析領域１０内の流体の移動に関する解析計算を実行する（ステップＳ６）。なお、ステップＳ６は、請求項の「解析ステップ」に相当する。

【0084】

最後に、ステップＳ６において解析された解析結果（解析領域１０内での空気浄化装置１１から吹き出される吹出気流１２に起因した流体の移動に関する解析結果）を表示装置３に出力する（ステップＳ７）。なお、ステップＳ７は、請求項の「出力ステップ」に相当する。

【0085】

以上のようにして、熱流体解析方法では、熱流体解析システム１を用いて熱流体解析の対象となる解析領域１０をメッシュ状に分割して解析計算を行って解析結果を出力する。

【0086】

以上、本実施の形態１に係る熱流体解析システム及び熱流体解析方法によれば、以下の効果を享受することができる。

【0087】

（１）熱流体解析システム１は、複数種類の境界面を配置して構成される解析領域１０をメッシュ状に分割して、解析領域１０内での熱の移動及び流体の移動の少なくとも一方を解析計算して出力するシステムである。熱流体解析システム１は、解析領域１０における複数種類の境界面Ｆの配置に関する情報（境界面配置情報）を取得する取得部１ａと、複数種類の境界面Ｆごとに規定された境界条件であって、境界面Ｆにおける熱設計及び流体の流出入に関する境界条件（境界条件情報）を記憶するとともに、解析領域１０をメッシュ状に分割する際の第一分割寸法及び第一分割寸法よりも細かい第二分割寸法に関する情報（分割寸法情報）を記憶する記憶部１ｂと、解析領域１０内において、記憶部１ｂに記憶された境界条件に基づいて特定される境界面Ｆに隣接する特定領域１３を設定する設定部１ｃと、特定領域１３を除く解析領域１０を第一分割寸法Ｌ１でメッシュ状に分割するとともに、設定部１ｃで設定された特定領域１３を第二分割寸法Ｌ２でメッシュ状に分割するメッシュ作成部１ｄと、メッシュ作成部１ｄによって分割された分割要素にて解析計算を実行する解析部１ｅと解析部１ｅによって解析された解析結果を出力する出力部１ｇと、を備える構成とした。

【0088】

こうした構成によれば、解析領域１０における複数種類の境界面Ｆの配置に関する情報を取得することによって、特定領域１３を除く解析領域１０が第一分割寸法Ｌ１でメッシュ状に自動的に分割され、特定領域１３が第一分割寸法Ｌ１よりも細かい第二分割寸法Ｌ２でメッシュ状に自動的に分割される。このため、ユーザーが解析領域１０を分割し、その分割領域ごとにメッシュ粗密を判別する必要がなくなり、解析時間の短縮を図ることができる。また、境界面Ｆの境界条件に基づいて特定領域１３を自動的に設定し、特定領域１３に対して第一分割寸法Ｌ１よりも細かい第二分割寸法Ｌ２で分割するので、解析領域１０全体のメッシュ分割数が必要最低限に削減され、解析時間の顕著な増加を抑制できる。これらの結果、熱流体解析システム１は、解析計算時間を削減しつつ、解析精度を向上させることが可能となる。

【0089】

（２）熱流体解析システム１では、メッシュ作成部１ｄは、特定領域１３をメッシュ状に分割する際、境界条件に含まれる流体の流出速度及び流出量に基づいて第二分割寸法Ｌ２を増減させるようにした。これにより、境界面Ｆから出力される流体の流出速度及び流出量が増減した状況下において、特定領域１３のメッシュの第二分割寸法Ｌ２を、ユーザーが求める解析精度で解析計算するために必要となる適切な寸法に変化させて解析計算が実行されるので、解析精度を向上させることができる。

【0090】

（３）熱流体解析システム１では、設定部１ｃは、特定領域１３を設定する際、境界条件に含まれる流体の流出速度及び流出量に基づいて特定領域１３の領域寸法を増減させるようにした。これにより、境界面Ｆから出力される流体の流出速度及び流出量が増減した状況下において、必要な特定領域１３の領域寸法を、ユーザーが求める解析精度で解析計算するために必要となる適切な寸法に変化させて解析計算が実行されるので、解析精度を向上させることができる。

【0091】

（４）熱流体解析システム１では、特定領域１３に隣接する境界面Ｆを特定する境界条件は、境界面Ｆから流出する流体の流出速度が基準流出速度を超える条件及び流体の流出量が基準流出量を超える条件の少なくとも一方とした。これにより、解析領域１０における複数種類の境界面Ｆの配置に関する情報に基づいて、ユーザーが求める解析精度で解析計算する必要がある領域を特定領域１３として確実に設定することができる。

【0092】

（５）熱流体解析方法は、複数種類の境界面Ｆを配置して構成される解析領域１０をメッシュ状に分割して、解析領域１０内での熱の移動及び流体の移動の少なくとも一方を解析計算して出力する方法である。熱流体解析方法は、解析領域１０における複数種類の境界面Ｆの配置に関する情報（境界面配置情報）を取得する取得ステップ（ステップＳ１）と、解析領域１０内において、数種類の境界面Ｆごとに規定された境界条件であって、境界面Ｆにおける熱設計及び流体の流出入に関する境界条件（境界条件情報）に基づいて特定される境界面Ｆに隣接する特定領域１３を設定する設定ステップ（ステップＳ２及びステップＳ３）と、特定領域１３を除く解析領域１０を第一分割寸法Ｌ１でメッシュ状に分割するとともに、設定ステップで設定された特定領域１３を第一分割寸法Ｌ１よりも細かい第二分割寸法Ｌ２でメッシュ状に分割するメッシュ作成ステップ（ステップＳ４及びステップＳ５）と、メッシュ作成ステップにおいて分割された分割要素にて解析計算を実行する解析ステップ（ステップＳ６）と、解析ステップにおいて解析された解析結果を出力する出力ステップ（ステップＳ７）と、を備えるようにした。

【0093】

このようにすることで、取得ステップにおいて取得した解析領域１０における複数種類の境界面Ｆの配置に関する情報によって、メッシュ作成ステップにおいて特定領域１３を除く解析領域１０が第一分割寸法Ｌ１でメッシュ状に自動的に分割され、特定領域１３が第一分割寸法Ｌ１よりも細かい第二分割寸法Ｌ２でメッシュ状に自動的に分割される。このため、ユーザーが解析領域１０を分割し、その分割領域ごとにメッシュ粗密を判別するステップが必要なくなり、解析時間の短縮を図ることができる。また、設定ステップにおいて境界面Ｆの境界条件に基づいて特定領域１３を自動的に設定し、メッシュ作成ステップにおいて特定領域１３に対して第一分割寸法Ｌ１よりも細かい第二分割寸法Ｌ２で分割するので、解析領域１０全体のメッシュ分割数が必要最低限に削減され、解析ステップでの解析時間の顕著な増加を抑制できる。これらの結果、熱流体解析方法では、解析ステップでの解析計算時間を削減しつつ、出力ステップで出力される解析精度を向上させることが可能となる。

【0094】

以上、本発明に関して実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せに種々の変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0095】

本実施の形態に係る熱流体解析システム１では、メッシュ作成部１ｄにて特定領域１３をメッシュ状に分割する際の第二分割寸法Ｌ２を固定した場合について説明したが、これに限らない。例えば、特定領域１３に隣接した境界面Ｆの境界条件に含まれる流体の流出速度及び流出量の大小に基づいて、第二分割寸法Ｌ２を増減させてもよい。これにより、境界面Ｆから出力される流体の流出速度及び流出量が増減した状況下において、特定領域１３のメッシュの第二分割寸法Ｌ２を、ユーザーが求める解析精度で解析計算するために必要となる適切な寸法に変化させて解析計算が実行されるので、解析精度を向上させることができる。

【0096】

また、本実施の形態に係る熱流体解析システム１では、設定部１ｃにより設定される特定領域１３の領域寸法を１つの条件で固定した場合について説明したが、これに限らない。例えば、特定領域１３に隣接した境界面Ｆの境界条件に含まれる流体の流出速度及び流出量の大小に基づいて、特定領域１３の領域寸法を増減させてもよい。これにより、境界面Ｆから出力される流体の流出速度及び流出量が増減した状況下において、必要な特定領域１３の領域寸法を、ユーザーが求める解析精度で解析計算するために必要となる適切な寸法に変化させて解析計算が実行されるので、解析精度を向上させることができる。

【0097】

本実施の形態に係る熱流体解析システム１では、特定領域１３に隣接する境界面Ｆを特定する境界条件として、境界面Ｆから流出する流体の流出速度が基準流出速度を超える条件の場合を説明したが、これに限らない。例えば、特定領域１３に隣接する境界面Ｆを特定する境界条件は、流体の流出量が基準流出量を超えた条件及び、流体の流出速度が基準流出速度を超え、流体の流出量も基準流出量を超えた条件の場合でも、特定領域１３に隣接する境界面Ｆの境界条件として特定されるようにしてもよい。より詳細には、流体の流出量が基準流出量を超えた条件の場合は、流体の流出量が基準流出量を超えて、ユーザーが求める解析精度で解析計算をするために、より細かいメッシュの分割寸法が必要となった領域に対して、特定領域１３を設定して、第二分割寸法Ｌ２でメッシュ状に分割がなされるので、解析精度を向上することができる。また、流体の流出速度が基準流出速度を超え、且つ、流体の流出量も基準流出量を超えた条件の場合には、流体の流出速度が基準流出速度を超え、且つ、流体の流出量が基準流出量を超えて、ユーザーが求める解析精度で解析計算をするために、より細かいメッシュの分割寸法が必要となった領域に対して、特定領域１３を設定して、第二分割寸法Ｌ２でメッシュ状に分割がなされるので、解析精度を向上させることができる。

【0098】

また、本実施の形態に係る熱流体解析システム１では、解析領域１０内での流体の移動について解析計算して出力する場合について説明したが、これに限らない。例えば、解析領域１０内の流体内に異なる物質（拡散物質）が混在している状況について、拡散物質の拡散挙動を解析計算する場合にも適応させてもよい。これにより、特定領域１３に隣接する境界面Ｆから拡散物質が出力される状況下において、特定領域１３に対して、ユーザーが求める解析精度で拡散物質の拡散挙動を解析計算するために必要となる適切な寸法に変化させて解析計算が実行されるので、拡散物質の拡散挙動に関する解析精度を向上させることができる。

【0099】

また、本実施の形態に係る熱流体解析システム１では、特定領域１３が１カ所のみの場合を想定して説明したが、これに限らない。例えば、特定領域１３が複数ある場合も同様の処理が行われる。さらに、特定領域１３が複数あり、特定領域１３同士が重なり合う状況が発生した場合には、特定領域１３の重なった領域に対して、より細かい条件の分割寸法でメッシュ分割を行うようにすることが好ましい。これにより、複数の特定領域１３に対して、ユーザーが求める解析精度で解析計算するために必要となる適切なメッシュ分割寸法にて解析計算が実行されるので、解析精度をさらに向上させることができる。

【0100】

また、本実施の形態に係る熱流体解析システム１では、少なくとも一つの特定領域１３が設定されなる場合を説明したが、解析領域１０内に特定領域１３が存在しない場合もありうる。但し、熱流体解析では、解析領域１０内での、複雑な熱の移動及び流体の移動の少なくとも一方を解析計算するため、単純な境界条件が設定された解析を実行することはほとんどなく、特定領域１３が存在しない場合は、稀なことが多い。

【産業上の利用可能性】

【0101】

本発明に係る熱流体解析システム及び熱流体解析方法は、解析計算時間を削減しつつ、解析精度を向上することを可能とするものであるので、様々な工業分野においてに使用される熱流体解析のシステム及び方法として有用である。

【符号の説明】

【0102】

１ 熱流体解析システム
１ａ 取得部
１ｂ 記憶部
１ｃ 設定部
１ｄ メッシュ作成部
１ｅ 解析部
１ｆ 処理部
１ｇ 出力部
２ 入力端末
３ 表示装置
１０ 解析領域
１１ 空気浄化装置
１２ 吹出気流
１３ 特定領域
１４ 等高線
Ｆ 境界面
Ｆ１ 第一境界面
Ｆ２ 第二境界面
Ｆ３ 第三境界面
Ｆ４ 第四境界面
Ｆ５ 第五境界面
Ｆ６ 第六境界面
Ｆ７ 第七境界面
Ｆ８ 第八境界面
Ｆ９ 第九境界面
Ｆ１０ 第十境界面
Ｆ１１ 第十一境界面
Ｆ１２ 第十二境界面
Ｆ１３ 第十三境界面
Ｆ１４ 第十四境界面
Ｆ１５ 第十五境界面
Ｌ１ 第一分割寸法
Ｌ２ 第二分割寸法

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】