JP7208861B2

JP7208861B2 - シミュレーション結果可視化システム

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Publication number: JP7208861B2
Application number: JP2019097330A
Authority: JP
Inventors: 崇中原; 達朗矢敷; 純一北村
Original assignee: Hitachi-GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Vernova Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2019-05-24
Filing date: 2019-05-24
Publication date: 2023-01-19
Anticipated expiration: 2039-05-24
Also published as: JP2020191033A

Description

本発明は、配管設計に係るシミュレーション結果可視化システムに関する。

原子力プラントなどの配管系において流量計の設置位置を設計する際、安全基準に関する規格を満足する位置に流量計を設置できない場合には、実流試験、或いは、実流試験の代替としての３次元流体解析シミュレーションを行い、その結果を用いて配管系内の流れ場が流量計精度に与える影響を評価する必要がある。

このような配管系における流量計の計測精度の評価に係る技術として、例えば、特許文献１には、超音波流量計のスプールのスプール構造データと、計測対象の流体が流れる流路の配管流路データと、前記流体の流体条件データと、前記流体の温度条件データとを記憶する実機条件記憶手段と、前記スプール構造データと、前記給水配管流路データと、前記流体条件データと、前記温度条件データとを利用して、流量計測時の前記各データの条件下での前記スプール内での流速分布及び前記スプールの変位を計算する乱流解析・構造解析の連成解析手段と、前記流速分布及び前記スプールの変位のデータを記憶する解析結果記憶手段と、前記解析結果を利用して、前記超音波流量計の各計測線の超音波伝搬解析を行う超音波伝搬解析手段と、前記各計測線の超音波伝搬解析結果から、流量計測精度を計算する流量計測精度解析手段と、前記スプール構造データ，前記配管流路データ，前記流体条件データ，前記温度条件データの少なくとも一種のデータに偏差を与えて、前記超音波伝播解析及び流量解析を行い、各パラメータの感度解析を行う感度解析手段と、前記感度解析結果に基づき設計製造支援データを出力する設計製造支援データ出力手段とを備えた超音波流量計の設計製造支援システムが開示されている。

また、特許文献２には、原子力発電プラントの超音波給水流量計の検証方法であって、実機条件を模擬した流路を用い、実機相当流量の水を流す模擬試験の条件を設定する条件設定工程と、前記条件設定工程で設定された前記模擬試験の条件において、超音波流量計の計測精度を検証する模擬試験検証工程とにより計測精度を検証するとともに、実機を模擬した流路及び実機運転条件での流れ解析による流速分布を計算する流速分布計算工程と、前記実機運転条件でのセンサ位置を計算するセンサ位置計算工程と、前記流速分布と前記センサ位置を考慮して超音波伝搬を計算する超音波伝搬計算工程と、該超音波伝搬計算工程により算出された超音波伝搬計算結果から、流量計測精度を検証する解析検証工程とにより計測精度を検証し、さらに、前記模擬試験検証工程による模擬試験の検証結果と、前記解析検証工程による解析検証結果とを比較して、検証結果の妥当性を判断する二重検証工程とを備える超音波給水流量計の検証方法が開示されている。

特開２０１２－０１３４１６号公報特開２０１１－１１２５３３公報

ところで、上記従来技術においては、流量計の計測精度を確認することが可能である一方、流量計の誤差要因を配管系全体から究明するには別の手法が必要である。その手法の一つとしては、例えば、流体解析シミュレーションを行い、その結果を用いて誤差要因を判断するというものがある。しかしながら、流体解析シミュレーションは３次元解析であり情報量が非常に多いため、設計担当が結果の妥当性を判断することは難しいという問題がある。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、３次元の流体解析シミュレーション結果から設計担当が結果の妥当性を容易に判断することができるシミュレーション結果可視化システムを提供することを目的とする。

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、複数の配管部品からなる配管系における各配管部品の管軸の開始座標、終了座標、管軸方向長さ、及び、口径の情報を保有する配管系統設計情報保有部と、配管系における流体現象を模擬する物理式に基づいて各時刻における流体現象に係る物理量を計算する流体解析シミュレーション部と、前記物理量の情報を要約して描画し描画内容を出力する可視化部とを有するシミュレーション結果可視化システムにおいて、前記可視化部は、前記物理量から物理統計量を計算する物理統計量計算部と、前記配管系における管軸座標を計算する管軸座標計算部と、横軸に前記管軸座標をとり、縦軸に物理統計量をとった物理統計量可視化グラフを描画するグラフ描画部とを有するものとする。

本発明によれば、３次元の流体解析シミュレーション結果から設計担当が結果の妥当性を容易に判断することができる。

第１の実施の形態におけるシミュレーション結果可視化システムのハードウェア構成を示す図である。シミュレーション結果可視化システムの処理機能を示す機能ブロック図である。配管系統設計部の処理機能を示す機能ブロック図である。３Ｄ流体解析シミュレーション部の処理機能を示す機能ブロック図である。配管経路情報管理部の処理機能を示す機能ブロック図である。管軸座標計算部の処理機能を示す機能ブロック図である。物理統計量計算部の処理機能を示す機能ブロック図である。グラフ出力部の処理機能を示す機能ブロック図である。３Ｄデータ出力部の処理機能を示す機能ブロック図である。シミュレーション可視化システムの処理フローについて説明する図である。配管系統設計処理の処理内容を示すフローチャートである。配管系統設計処理の処理内容を示すフローチャートである。流体解析シミュレーション実行処理の処理内容を示すフローチャートである。部品情報抽出・追加設定処理の処理内容を示すフローチャートである。断面定義処理の処理内容を示すフローチャートである。物理統計量・管軸座標計算処理のうち、管軸座標計算処理の処理内容を示すフローチャートである。物理統計量・管軸座標計算処理のうち、物理統計量計算処理の処理内容を示すフローチャートである。グラフ・３Ｄデータ出力処理のうち、グラフ出力処理の処理内容を示すフローチャートである。グラフ・３Ｄデータ出力処理のうち３Ｄデータ出力処理の処理内容を示すフローチャートである。シミュレーション結果可視化装置内記録装置の各種データのデータ構成を示す図である。部品メッシュ情報と部品リストと配管構成リストのデータ構成を示す図である。部品情報のデータ構成を示す図である。配管構成情報のデータ構成を示す図である。配管経路情報および配管経路リストのデータ構成を示す図である。シミュレーション条件・モデルリストのデータ構成を示す図である。シミュレーション結果のデータ構成を示す図である。経路上各部品内断面情報のデータ構成を示す図である。断面単位シミュレーション結果のデータ構成を示す図である。断面物理統計量情報のデータ構成を示す図である。ディスプレイへの画面表示例を示す図である。変形例におけるシミュレーション結果可視化システムのハードウェア構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態を図１～図３０を参照しつつ説明する。

図１は、本実施の形態におけるシミュレーション結果可視化システムのハードウェア構成を示す図である。

図１において、シミュレーション結果可視化システムは、シミュレーション結果可視化装置Ｄ１００、表示出力部Ｄ１０５及び操作入力部Ｄ１０６から構成されている。

シミュレーション結果可視化装置Ｄ１００は、操作入力部Ｄ１０６からのユーザ操作入力に従ってシミュレーション結果のグラフや配管系統の３Ｄデータなどを表示出力部Ｄ１０５へ出力するものである。

シミュレーション結果可視化装置Ｄ１００は、ＣＰＵ（Central Processor Unit）Ｄ１０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）Ｄ１０２、記録装置Ｄ１０３及びＩ／Ｆ（Interface）Ｄ１０４から構成されている。ＣＰＵＤ１０１はシミュレーション結果の可視化を行うためのプログラムに従って演算処理を実行するものである。ＲＡＭ＿Ｄ１０２はシミュレーション結果の可視化を行うためのプログラムにおいてデータを一時記憶しておくものである。記録装置Ｄ１０３はシミュレーション結果の可視化を行うためのプログラムやデータなどを記録しておくものであり、ハードディスクドライブなどが該当する。

記録装置Ｄ１０３には、シミュレーション結果の可視化を行うためのプログラムとして、配管系統設計プログラム、３Ｄ流体解析シミュレーションプログラム、可視化プログラムが格納されている。また、これらのプログラムを実行する際に使用する各種データＤ１も格納されている。

配管系統プログラムは、ユーザからの操作入力に従って配管系統の部品を作成し、部品同士を接続することにより配管構成を構築し、配管構成上の経路を指定することにより配管経路を構築し配管経路情報として記録装置に保存するものである。３Ｄ流体解析シミュレーションプログラムは、ユーザからの操作入力に従って配管経路情報とシミュレーション条件とシミュレーションモデルを指定し、シミュレーション計算を実行してシミュレーション結果を記録装置Ｄ１０３に保存するものである。

可視化プログラムは、ユーザからの操作入力に従ってシミュレーション結果から管軸座標と物理統計量のグラフと配管系統の３Ｄデータ形状を含む画像を作成し、表示出力部Ｄ１０５に出力するものである。可視化プログラムは物理統計量計算モジュールとグラフ出力モジュールと管軸座標計算モジュールと三次元データ出力モジュールと配管経路情報管理モジュールから構成されている。

物理統計量計算モジュールは、配管経路情報管理部の指定した断面上にあるシミュレーション結果を抽出し、旋回強度などの物理統計量を計算するものである。グラフ出力モジュールは物理統計量と管軸座標からグラフ画像を作成し生成するものである。管軸座標計算モジュールは、配管経路情報管理部の指定した断面における管軸座標を計算するものである。三次元データ出力モジュールは、シミュレーション結果から配管経路情報管理部に従って配管の三次元形状画像を生成するものである。配管経路情報管理モジュールは、配管経路情報から配管の断面を定義するものである。

Ｉ／Ｆ＿Ｄ１０４は操作入力部からユーザの操作入力に関するデータを受信し、管軸座標と物理統計量のグラフと配管系統の３Ｄデータ形状を含む画像を表示出力部Ｄ１０５へ送信する。

表示出力部Ｄ１０５は、管軸座標と物理統計量のグラフと配管系統の３Ｄデータ形状を含む画像をユーザに対して出力するためのものであり、ディスプレイやプリンタのことを指す。操作入力部Ｄ１０６は、ユーザからの操作入力を電気信号に変えてシミュレーション結果可視化装置へ送信するものであり、キーボードやタッチパネル、マウスなどが該当する。

図２は、シミュレーション結果可視化システムの処理機能を示す機能ブロック図である。

図２において、シミュレーション結果可視化システムは、配管系統設計部Ｂ１と３Ｄ流体解析シミュレーション部Ｂ２と可視化部Ｂ３から構成されている。

配管系統設計部Ｂ１は、配管系統プログラムおよびユーザからの操作入力に従って、配管経路を構築し配管経路情報として記録装置に保存するものである。３Ｄ流体解析シミュレーション部Ｂ２は、３Ｄ流体解析シミュレーションプログラムおよびユーザからの操作入力に従って、シミュレーション計算を実行してシミュレーション結果を記録装置に保存するものである。可視化部Ｂ３は可視化プログラムに従って、シミュレーション結果から管軸座標と物理統計量のグラフと配管系統の３Ｄデータ形状を含む画像を作成し、表示出力部に出力するものである。可視化部Ｂ３は配管経路情報管理部Ｂ３１と物理統計量計算部Ｂ３２と管軸座標計算部Ｂ３３とグラフ出力部Ｂ３４と三次元データ出力部Ｂ３５とから構成されている。

配管経路情報管理部Ｂ３１は配管経路情報管理モジュールに従って、配管経路情報から配管の断面を定義するものである。物理統計量計算部Ｂ３２は物理統計量計算モジュールに従って、旋回強度などの物理統計量を計算するものである。管軸座標計算部Ｂ３３は管軸座標計算モジュールに従って、配管経路情報管理部の指定した断面における管軸座標を計算するものである。グラフ出力部Ｂ３４はグラフ出力モジュールに従って、物理統計量と管軸座標からグラフ画像Ｇ１を作成し生成するものである。三次元データ出力部Ｂ３５は三次元データ出力モジュールに従って、シミュレーション結果から配管経路情報管理部に従って配管の三次元形状画像Ｂ３５を生成するものである。

図１０は、シミュレーション可視化システムの処理フローについて説明する図である。

図１０において、配管系統設計部Ｂ１は配管系統設計処理Ｆ１を実行し、配管経路情報を作成して３Ｄ流体解析シミュレーション部Ｂ２と可視化部Ｂ３へ送信する。３Ｄ流体解析シミュレーション部Ｂ２は、配管経路情報を用いて流体解析シミュレーション実行処理Ｆ２を行い、シミュレーション結果を生成して可視化部Ｂ３へ送信する。一方可視化部Ｂ３は配管経路情報を配管系統設計部Ｂ１から受信すると部品情報抽出・追加設定処理Ｆ３を行うことにより、配管経路情報から部品の種類を取得し部品の表示色を指定する。次に可視化部Ｂ３は経路断面定義処理Ｆ４を行うことにより、配管経路情報から配管の断面を定義する。可視化部Ｂ３は３Ｄ流体解析シミュレーション部Ｂ２からシミュレーション結果を受信したとき、物理統計量・管軸座標計算処理Ｆ５を実行することにより、配管経路情報上の断面情報から管軸座標を計算し、断面上のシミュレーション結果を抽出して物理統計量を計算する。最後に可視化部Ｂ３はグラフ・３Ｄデータ出力処理を行うことにより、物理統計量と管軸座標からグラフ画像を生成し、経路断面情報とシミュレーション結果から配管三次元形状画像を生成し、グラフ画像と配管三次元形状をディスプレイへ表示したりプリンタへ出力したりする。

図３は、配管系統設計部の処理機能を示す機能ブロック図である。

図３において、配管系統設計部Ｂ３１は部品作成部Ｂ１１と部品保存部Ｂ１２と部品選択・接続部Ｂ１３と配管構成保存部Ｂ１４と配管経路情報生成部Ｂ１５と配管経路情報保存部Ｂ１６とから構成されている。部品作成部Ｂ１１はユーザからの操作入力に従って、直管や曲管、分岐部品やバルブなどの部品形状を作成するものである。部品保存部Ｂ１２は部品作成部Ｂ１１にて作成した部品形状を部品メッシュ情報として記録装置に保存するものである。部品選択・接続部Ｂ１３はユーザからの操作入力に従って、部品保存部Ｂ１２に保存してある部品メッシュ情報の中から複数個を選択し、部品メッシュ情報同士で接続し配管構成情報を生成するというものである。配管構成保存部Ｂ１４は、部品選択・接続部で生成した配管構成情報を記憶装置に保存するものである。配管経路情報生成部Ｂ１５は、配管構成保存部Ｂ１４に保存してある複数の配管構成情報の中から一つ選択し、配管構成のうち流体が流れる方向と経路をユーザからの入力により指定し、配管構成情報に追記することで配管経路情報を生成する。配管経路情報保存部Ｂ１６は、配管経路情報生成部Ｂ１５にて生成した配管経路情報を記録装置に格納するものである。

図１１及び図１２は、配管系統設計処理の処理内容を示すフローチャートである。

図１１及び図１２において、配管系統設計処理Ｆ１では、まず部品作成部Ｂ１１は部品作成処理を実行することにより部品メッシュ情報を作成し、部品保存部Ｂ１２へ部品メッシュ情報を送信する。部品保存部Ｂ１２は部品情報保存処理を実行することにより部品メッシュ情報を記録装置へ格納し、部品メッシュ情報に付与された部品メッシュＩＤと部品名称を部品リストへ登録する。

部品選択・接続部Ｂ１３は部品リスト要求信号を送信することにより、部品保存部Ｂ１２から部品リストを受信する。部品選択・接続部Ｂ１３は部品選択処理を実行することにより、ユーザからの操作入力に従って部品リストの中から部品を選択し、部品の部品メッシュＩＤを取得する。部品選択・接続部Ｂ１３は、部品メッシュＩＤと一緒に部品メッシュ情報要求信号を部品保存部Ｂ１２へ送信することにより、部品メッシュ情報を部品保存部Ｂ１２から受信する。部品選択・接続部Ｂ１３は、二つの部品メッシュ情報を取得した後で部品接続処理を実行することにより、ユーザからの操作入力に従ってそれぞれの部品を回転させたり移動させたり、二つの部品を接続したりする。部品選択・接続部Ｂ１３は、部品を接続した結果から配管構成情報を生成して配管構成保存部Ｂ１４へ送信する。配管構成保存部Ｂ１４は、受信した配管構成情報を記録装置へ保存し、配管構成情報に付与された配管構成ＩＤと配管構成名称を配管構成リストへ登録する。

配管経路情報生成部Ｂ１５は配管構成保存部Ｂ１４へ配管構成リスト要求を送信することにより、配管構成保存部Ｂ１４から配管構成リストを受信する。配管経路情報生成部Ｂ１５は配管構成選択処理を実行することにより、配管構成リストの中から配管構成を選択肢、配管構成ＩＤを取得する。配管経路情報生成部Ｂ１５は、配管構成ＩＤを含む配管構成情報要求を配管構成保存部Ｂ１４へ送信することにより、配管構成保存部Ｂ１４から配管構成情報を受信する。配管経路情報生成部Ｂ１５は、配管経路指定処理を実行することにより、ユーザからの操作入力に従って配管構成のうち流体が流れる方向と経路を指定し、配管構成情報に追記することで配管経路情報を生成する。配管経路情報保存部Ｂ１６は配管経路情報保存処理を実行することにより、配管経路情報生成部Ｂ１５から受信した配管経路情報を記録装置に保存し、配管経路情報内の配管経路ＩＤを配管経路リストに登録する。

図４は、３Ｄ流体解析シミュレーション部の処理機能を示す機能ブロック図である。

図４において、３Ｄ流体解析シミュレーション部Ｂ２は、シミュレーション条件設定部Ｂ２１とシミュレーションモデル選択部Ｂ２２と配管経路情報読込部Ｂ２３とシミュレーション計算部Ｂ２４とシミュレーション結果保存部Ｂ２５とから構成されている。

シミュレーション条件設定部Ｂ２１はシミュレーション計算を行う際の計算条件、例えば流速や圧力の初期値や計算時間間隔、積分計算方式などを設定する。本実施例では全ての設定項目を一つのシミュレーション条件ファイルにまとめ、複数のシミュレーション条件ファイルから選択する方式をとる。設定項目それぞれを独立して設定する方式にしても構わないものとする。シミュレーションモデル選択部Ｂ２２はシミュレーション計算を行う際に必要な流体の物理モデルを複数用意しておき、その中から選択するというものである。配管経路情報読込部１＿Ｂ２３は、配管系統設計部Ｂ１によって作成された配管経路情報のデータを記録装置から読み込むものである。

シミュレーション計算部Ｂ２４は、シミュレーション条件設定部Ｂ２１によって設定されたシミュレーション条件と、シミュレーションモデル選択部Ｂ２２によって選択されたシミュレーションモデルと、配管経路情報読込部１＿Ｂ２３によって読み込まれた配管経路情報に従って、配管経路情報の示す配管系統における流体解析のシミュレーション計算を実行し、シミュレーション結果を生成するものである。シミュレーション結果保存部Ｂ２５は、シミュレーション計算部Ｂ２４によって生成されたシミュレーション結果を、記録装置に保存するものである。

図１３は、流体解析シミュレーション実行処理の処理内容を示すフローチャートである。

図１３において、流体解析シミュレーション実行処理Ｆ２では、配管経路情報読込部１＿Ｂ２３は配管経路情報読込処理を実行することにより、配管経路情報のデータを記録装置から読み込みシミュレーション実行部Ｂ２４へ送信する。配管経路情報読込処理とは独立して、シミュレーション条件設定部Ｂ２１は条件設定処理を実行することにより、シミュレーション条件を設定しシミュレーション実行部Ｂ２４へ送信する。配管経路情報読込処理と条件設定処理とは独立に、モデル選択部Ｂ２２はモデル選択処理を実行することにより、シミュレーションモデルを選択しシミュレーション実行部Ｂ２４へ送信する。シミュレーション計算部Ｂ２４はシミュレーションモデルとシミュレーション条件と配管経路情報を受信し、全てが揃った後でシミュレーション計算実行処理を行うことにより、シミュレーション結果を生成しシミュレーション結果保存部Ｂ２５へ送信する。シミュレーション結果保存部Ｂ２５はシミュレーション結果保存処理を十個することにより、シミュレーション結果を受信し記録装置に保存する。

図５は、配管経路情報管理部の処理機能を示す機能ブロック図である。

図５において、配管経路情報管理部Ｂ３１は、配管経路情報読込部２＿Ｂ３１１と経路内部品情報抽出・追加設定部Ｂ３１２と経路内部品情報保存部Ｂ３１３と経路断面定義部Ｂ３１４と経路上各部品内断面情報保存部Ｂと３１５から構成されている。配管経路情報読込部２＿Ｂ３１１は、配管系統設計部Ｂ１によって作成された配管経路情報のデータを記録装置から読み込むものである。

経路内部品情報抽出・追加設定部Ｂ３１２は、配管経路情報から部品の種類を含む部品情報を抽出してユーザからの操作入力に従って部品色を設定するものである。経路内部品情報抽出・追加設定部Ｂ３１２は、部品情報抽出部Ｂ３１２１と部品種類抽出部Ｂ３１２２と部品色設定部Ｂ３１２３とから構成されている。部品情報抽出部Ｂ３１２１は、配管経路情報から部品に関する情報を抽出するものである。部品種類抽出部Ｂ３１２２は、部品情報から部品の種類、例えば直管や曲管などの情報を抽出するものである。部品色設定部Ｂ３１２３は、部品に関する情報に部品の色を手動または自動で設定するものである。経路内部品情報保存部Ｂ３１３は、部品に関する情報と部品の種類と部品の色とで経路内部品情報を構築し、記録装置へ保存するものである。経路断面定義部Ｂ３１４は、経路内部品情報抽出・追加設定部Ｂ３１２により生成された経路内部品情報の指定する配管内において、物理統計量の計算対象となる配管断面の位置を定義し、経路内部品情報に追記して経路上各部品内断面情報を構成するものである。経路上各部品内断面情報保存部Ｂ３１５は、経路断面定義部Ｂ３１４で構成された経路上部品情報を記録装置に保存するものである。

図１４は、部品情報抽出・追加設定処理の処理内容を示すフローチャートである。

図１４において、部品情報抽出・追加設定処理Ｆ３では、まず配管経路情報読込部２＿Ｂ３１１は配管経路情報読込処理を実行することにより、配管経路情報を記録装置から読み込み部品情報抽出部Ｂ３１２１へ送信する。部品情報抽出部Ｂ３１２１は、配管経路情報を受信して部品情報抽出処理を実行することにより、配管経路情報から配管上にある経路内部品単体情報を抽出し、部品種類抽出部Ｂ３１２２と部品色設定部Ｂ３１２３へ経路内部品単体情報を送信する。部品種類抽出部Ｂ３１２２は経路内部品単体情報から部品種類を抽出し、部品色設定部Ｂ３１２３は経路内部品単体情報に対して部品の表示色を設定する。部品の表示色については、隣接する部品同士の色を必ず違う色にしておくこととする。例えば隣接する部品同士の色相を必ず９０度以上空けておくこととする方法がある。具体的には、分岐以外の２５６点以内の部品で配管経路が構成されている場合、部品番号ｉにおける色を（Ｒ（ｉ），Ｇ（ｉ），Ｂ（ｉ））とし、Ｒ（ｉ）を下記（式１）～（式４）で、Ｇ（ｉ）を下記（式５）～（式８）で、Ｂ（ｉ）を下記（式９）～（式１２）でそれぞれ表すことができる。

また、上記各式を構成する、床関数ｆｌｏｏｒ（ｘ，ｙ）を下記（式１３）で、天井関数ｃｅｉｌ（ｘ，ｙ）を下記（式１４）で、剰余関数ｍｏｄ（ｘ，ｙ）を下記（式１５）で、関数ｆｚ（ｘ）を下記（式１６）で、部品の色の刻み幅ｍを下記（式１７）で、部品の色の数の最大値を下記（式１８）でそれぞれ表すことができる。

その後経路内部品情報保存部Ｂ３１３は、部品情報・部品種類と部品色をそれぞれ部品種類抽出部Ｂ３１２２と部品色設定部Ｂ３１２３から受信し、部品情報・部品種類と部品色とで経路内部品情報を構築して記録装置へ保存する。

図１５は、断面定義処理の処理内容を示すフローチャートである。

図１５において、断面定義処理Ｆ３では、経路内部品情報抽出・追加設定部Ｂ３１２は経路内部品情報を経路断面定義部Ｂ３１５へ送信する。経路断面定義部Ｂ３１５は各部品に関して部品の管軸方向の長さに関する情報を抽出する。次に経路断面定義部Ｂ３１５はユーザからの操作入力により、部品について経路の断面を等分にするか任意にするかを設定する。もし等分の場合はユーザからの操作入力により分割数を設定し、部品の管軸方向の長さを（分割数＋１）で除算することにより断面距離を計算する。一方任意の場合、ユーザからの操作入力により部品の管軸方向の長さの範囲で断面距離を指定する。これを全ての部品について繰り返す。そして経路断面定義部Ｂ３１５は経路内部品情報に断面距離を埋め込み、経路上各部品内断面情報を構成する。経路上各部品内断面情報保存部Ｂ３１６は、経路断面定義部Ｂ３１５から経路上各部品内断面情報を受信し、記録装置へ保存する。

図６は、管軸座標計算部の処理機能を示す機能ブロック図である。

図６において、管軸座標計算部Ｂ３３は、経路上各部品内断面情報読込部１＿Ｂ３３１と各断面管軸座標計算部Ｂ３３２と管軸座標付経路上各部品内断面情報保存部Ｂ３３３とから構成されている。経路上各部品内断面情報読込部１＿Ｂ３３１は、記録装置に保存されてある経路上各部品内断面情報を読み込むものである。各断面管軸座標計算部Ｂ３３２は、経路上各部品内断面情報を用いて、各断面における管軸座標と中心座標と法線ベクトルを計算する。管軸座標付経路上各部品内断面情報保存部Ｂ３３３は、経路上各部品内断面情報に管軸座標と断面中心座標と法線ベクトルを付加して管軸座標付経路上各部品内断面情報としてまとめ、記録装置に保存するものである。

図１６は、物理統計量・管軸座標計算処理のうち、管軸座標計算処理の処理内容を示すフローチャートである。

図１６において、物理統計量・管軸座標計算処理Ｆ５の管軸座標計算処理では、経路上各部品内断面情報読込部１＿Ｂ３３１は、記録装置に保存されてある経路上各部品内断面情報を読み込み各断面管軸座標計算部Ｂ３３２へ送信する。各断面管軸座標計算部Ｂ３３２は、まず管軸座標を０にリセットする。次に各部品について始点座標と終点座標を抽出し、下記（式１９）を用いて始点の管軸座標ＬＳ（ｊ）を算出する。

ここで、ＬＰ（ｊ）は部品番号ｊの部品の管軸方向長さである。

その後、各断面について管軸方向長さを積算することにより下記（式２０）にて部品番号ｊの断面番号ｉの管軸座標Ｌｚ（ｉ，ｊ）を計算する。

ここで、Ｌ（ｉ，ｊ）は部品番号ｊの断面番号ｉから断面番号ｉ＋１までの管軸方向長さを示す。

次に部品番号ｊの断面番号ｉにおける断面中心座標（ｘＯ（ｉ，ｊ），ｙＯ（ｉ，ｊ），ｚＯ（ｉ，ｊ））と法線ベクトルeｚ（ｊ）＝（ｅｚｘ（ｊ），ｅｚｙ（ｊ），ｅｚｚ（ｊ））をそれぞれ計算して求める。例えば、部品が直管であり、部品を分割数ｉｍａｘで等分割することにより断面を作成した場合、断面中心座標を下記（式２１）により、法線ベクトルを下記（式２２）によりそれぞれ計算することができる。

ここで、（ｘｓ（ｊ），ｙｓ（ｊ），ｚｓ（ｊ））は部品始点の中心座標を、（ｘｅ（ｊ），ｙｅ（ｊ），ｚｅ（ｊ））は部品終点の中心座標を、それぞれ示す。各断面管軸座標計算部Ｂ３３２は、以上の処理を全ての部品における全ての断面について実行し、管軸座標と断面中心座標と法線ベクトルを管軸座標付経路上各部品内断面情報保存部Ｂ３３３へ送信する。管軸座標付経路上各部品内断面情報保存部Ｂ３３３は、経路上各部品内断面情報と管軸座標と断面中心座標と法線ベクトルを受信し、経路上各部品内断面情報に管軸座標と断面中心座標と法線ベクトルを付加し、管軸座標付経路上各部品内断面情報として記録装置に保存する。

図７は、物理統計量計算部の処理機能を示す機能ブロック図である。

図７において、物理統計量計算部Ｂ３２は、シミュレーション結果読込部１＿Ｂ３２１と経路上各部品内断面情報読込部２＿Ｂ３２２とシミュレーション結果断面抽出部Ｂ３２３とセル単位物理統計量計算部Ｂ３２４とセル単位物理統計量計算部Ｂ３２５と断面単位物理統計量積分計算部Ｂ３２６と物理統計量時間平均・標準偏差計算部Ｂ３２６と断面単位物理統計量保存部Ｂ３２７とから構成されている。

シミュレーション結果読込部１＿Ｂ３２１は、シミュレーション計算実行部Ｂ２で計算したシミュレーション結果を記憶装置から読み込むものである。経路上各部品内断面情報読込部２＿Ｂ３２２は、配管経路情報管理部Ｂ３１で生成した経路上各部品内断面情報を記憶装置から読み込むものである。シミュレーション結果断面抽出部Ｂ３２３は、シミュレーション結果のうち経路上各部品内断面情報で定義した断面位置にあるシミュレーション結果を抽出するものである。

セル単位物理統計量計算部Ｂ３２４は、断面上にあるシミュレーション結果からセル単位の物理統計量を計算するものである。ここでセルとは管軸座標ｚ、シミュレーション上の経過時間ｔの断面平面上において断面の中心座標を原点とした極座標系のうち、（ｒ，θ）、（ｒ＋ｄｒ，θ）、（ｒ，θ＋ｄθ）、（ｒ＋ｄｒ，θ＋ｄθ）の4点から構成される領域のことを指す。なお（ｒ，θ）は該極座標系における半径方向座標と回転方向座標のことを指す。セル単位物理統計量計算部Ｂ３２４は、角運動量計算部、運動量計算部、その他計算部から構成されている。角運動量計算部は、下記（式２３）を用いてセル単位の流体の角運動量を計算する。運動量計算部は、下記（式２４）を用いてセル単位の流体の運動量を計算する。

ここで、ρは流体の密度を、Ｕｒ（ｒ，θ，ｚ，ｔ）はｒ軸方向の流速を、Ｕθ（ｒ，θ，ｚ，ｔ）はθ軸方向の流速を、それぞれ示す。その他計算部はその他の物理統計量を計算するのに必要なパラメータの計算を行う。

断面単位物理統計量積分計算部Ｂ３２５は、セル単位の物理統計量を積分して断面単位の物理統計量を計算するものである。断面単位物理統計量積分計算部Ｂ３２５は、各時間旋回強度計算部とその他計算部とから構成されている。各時間旋回強度計算部は、セル単位の流体の角運動量と運動量を下記（式２５）で積分することにより、管軸座標ｚ、シミュレーション経過時間ｔにおける旋回強度ｍ（ｚ，ｔ）を計算する。

ここで、Ｒｍａｘは配管の半径を示す。その他計算部も同様にセル単位の各種パラメータを積分して計算することによりその他の物理統計量を計算する。

物理統計量時間平均・標準偏差計算部Ｂ２２６は、時間単位で求めた物理統計量の時間平均と標準偏差を計算するものである。物理統計量時間平均・標準偏差計算部Ｂ２２６は、旋回強度時間平均計算部と、旋回強度標準偏差計算部と、その他計算部とから構成されている。旋回強度時間平均計算部は、下記（式２６）を用いて各時間における旋回強度から管軸座標ｚにおける旋回強度の平均値ｍｍｅａｎ（ｚ）を算出する。また、旋回強度標準偏差計算部は、下記（式２７）を用いて各時間における旋回強度とその平均値から旋回強度の標準偏差ｄｍ（ｚ）を算出する。

ここで、Ｔｓはシミュレーション上の時間平均計算開始時間を、Ｔはシミュレーション上の経過時間を、それぞれ示す。その他計算部は、旋回強度と同様に時間単位で求めた物理統計量の時間平均と標準偏差を計算する。

断面単位物理統計量保存部Ｂ３２７は、算出した断面単位物理統計量を記録装置に保存するものである。断面単位物理統計量保存部Ｂ３２７は、旋回強度保存部とその他保存部とがある。旋回強度保存部は、各断面における旋回強度の時間平均と標準偏差を記録装置に保存する。その他保存部は、各断面におけるその他の物理統計量の時間平均と標準偏差を記録装置に保存する。

図１７は、物理統計量・管軸座標計算処理のうち、物理統計量計算処理の処理内容を示すフローチャートである。

図１７において、物理統計量・管軸座標計算処理Ｆ５の物理統計量計算処理では、シミュレーション結果読込部１＿Ｂ３２１は、シミュレーション結果を記録装置から読み込み、シミュレーション結果断面抽出部Ｂ３２３へ送信する。一方それと同時に経路上各部品内断面情報読込部Ｂ３２２は、経路上各部品内断面情報を記録装置から読み込み、シミュレーション結果断面抽出部Ｂ３２３へ送信する。シミュレーション結果断面抽出部Ｂ３２３は、シミュレーション結果と経路上各部品内断面情報を読み込み、経路上各部品内断面情報の示す管軸座標と法線ベクトルと断面中心座標に従って、シミュレーション結果の配管上に断面を作成してその断面上のシミュレーション結果を抽出し、断面単位シミュレーション結果としてセル単位物理統計量計算部Ｂ３２４へ送信する。

セル単位物理統計量計算部Ｂ３２４は、断面上にあるシミュレーション結果からセル単位の物理統計量を計算し、断面単位物理統計量積分計算部Ｂ３２５へ送信する。断面単位物理統計量積分計算部Ｂ３２５は、セル単位の物理統計量を積分して各時間における断面単位の物理統計量を計算し、物理統計量時間平均・標準偏差計算部Ｂ２２６へ送信する。物理統計量時間平均・標準偏差計算部Ｂ２２６は、時間単位で求めた物理統計量について、各管軸座標における時間平均と標準偏差を計算し、断面単位物理統計量保存部Ｂ３２７へ送信する。断面単位物理統計量保存部Ｂ３２７は、算出した断面単位物理統計量を記録装置に保存する。

図８は、グラフ出力部の処理機能を示す機能ブロック図である。

図８において、グラフ出力部Ｂ３４は、管軸座標付経路上各部品内断面情報読込部１＿Ｂ３４１と断面単位物理統計量読込部Ｂ３４２と各部品断面上物理統計量・管軸座標（横軸縦軸）抽出部Ｂ３４３とグラフ描画部Ｂ３４４とグラフ設定部Ｂ３４５とグラフ表示出力部Ｂ３４６とから構成されている。管軸座標付経路上各部品内断面情報読込部１＿Ｂ３４１は、記録装置に保存されてある管軸座標付経路上各部品内断面情報を読み込むものである。断面単位物理統計量読込部Ｂ３４２は、記録装置に保存されてある断面単位物理統計量を読み込むものである。各部品断面上物理統計量・管軸座標（横軸縦軸）抽出部Ｂ３４３は、各管軸座標付経路上各部品内断面情報と断面単位物理統計量から、各断面に対応する管軸座標および部品番号と物理統計量の時間平均および標準偏差を抽出して断面の識別子により紐付けるものである。また各管軸座標付経路上各部品内断面情報から部品番号と部品種類名称と部品色を抽出する。

グラフ描画部Ｂ３４４は、横軸を管軸座標、縦軸を物理統計量に関連するパラメータとしたグラフをＲＡＭ上に描画するものである。グラフ描画部Ｂ３４４は、物理統計量時間平均描画部と、物理統計量時間平均±標準偏差描画部とから構成されている。物理統計量時間平均描画部は、横軸を管軸座標、縦軸を物理統計量の時間平均としたグラフを描画する。物理統計量時間平均±標準偏差描画部は、横軸を管軸座標、縦軸を物理統計量時間平均から標準偏差を引いた値と足した値としたグラフを描画する。

グラフ設定部Ｂ３４５は、各管軸座標付経路上各部品内断面情報から抽出した部品番号と部品種類名称と部品色に従ってグラフに色を設定したり部品種類名称を付記したりするものである。グラフ設定部Ｂ３４５は、部品種類表示部と部品色設定部とから構成されている。部品種類表示部は、ＲＡＭ上に描いたグラフ画像データにおいて各部品の示す領域に対して部品の名称を書き込むものである。部品色設定部は、ＲＡＭ上に描いたグラフの画像データにおいて各部品の示す領域部分のグラフの部分を指定色に塗るものである。グラフ表示出力部Ｂ３４６は、ＲＡＭ上に描かれたグラフの画像データを、ディスプレイに表示したりプリンタで紙に印刷したりするものである。

図１８は、グラフ・３Ｄデータ出力処理のうち、グラフ出力処理の処理内容を示すフローチャートである。

図１８において、グラフ・３Ｄデータ出力処理Ｆ６のグラフ出力処理では、管軸座標付経路上各部品内断面情報読込部１＿Ｂ３４１は、記録装置に保存されてある管軸座標付経路上各部品内断面情報を読み込み、各部品断面上物理統計量・管軸座標（横軸縦軸）抽出部Ｂ３４３へ送信する。それと同時並行で、断面単位物理統計量読込部Ｂ３４２は、記録装置に保存されてある断面単位物理統計量を読み込み各部品断面上物理統計量・管軸座標（横軸縦軸）抽出部Ｂ３４３へ送信する。各部品断面上物理統計量・管軸座標（横軸縦軸）抽出部Ｂ３４３は、各管軸座標付経路上各部品内断面情報と断面単位物理統計量を受信し、各断面に対応する管軸座標および部品番号と物理統計量の時間平均および標準偏差を抽出して断面の識別子により紐付ける。また各管軸座標付経路上各部品内断面情報から部品番号と部品種類名称と部品色を抽出する。

それから物理統計量と管軸座標と部品番号と部品種類名称と部品色をグラフ描画部Ｂ３４４へ送信する。グラフ描画部Ｂ３４４は物理統計量と管軸座標と部品番号と部品種類名称と部品色を受信し、横軸を管軸座標、縦軸を物理統計量の時間平均および時間平均から標準偏差を引いたものおよび時間平均に標準偏差を足したものとしたグラフをＲＡＭ上に描画し、グラフ画像と部品番号と部品種類名称と部品色をグラフ設定部へ送信する。グラフ設定部Ｂ３４５は、受信した部品番号と部品種類名称と部品色に従って受信したグラフ画像に色を設定し、部品種類名称を付記し、グラフ表示出力部Ｂ３４６へ装飾済グラフ画像を送信する。グラフ表示出力部Ｂ３４６は、装飾済グラフ画像を受信し、ＲＡＭ上に描かれたグラフの画像データを、ディスプレイに表示するかまたはプリンタで紙に印刷する。

図９は、３Ｄデータ出力部の処理機能を示す機能ブロック図である。

図９において、３Ｄデータ出力部Ｂ３５は、管軸座標付経路上各部品内断面情報読込部２＿Ｂ３５１とシミュレーション結果読込部２＿Ｂ３５２と各部品メッシュ抽出部Ｂ３５３と３Ｄデータ描画部Ｂ３５４と描画設定部Ｂ３５５と３Ｄデータ表示出力部Ｂ３５６とから構成されている。管軸座標付経路上各部品内断面情報読込部２＿Ｂ３５１は、記録装置に保存されてある管軸座標付経路上各部品内断面情報を読み込むものである。シミュレーション結果読込部２＿Ｂ３５２は、記録装置に保存されてあるシミュレーション結果を読み込むものである。各部品メッシュ抽出部Ｂ３５３は、各管軸座標付経路上各部品内断面情報とシミュレーション結果から、各部品の番号と部品色とメッシュデータを抽出する。

３Ｄデータ描画部Ｂ３５４は、シミュレーション対象となる配管とその中の部品のメッシュの３次元形状の画像をＲＡＭ上に描画するものである。３Ｄデータ描画部Ｂ３５４は、３Ｄデータ外枠描画部と、各部品メッシュ描画部とから構成されている。３Ｄデータ外枠描画部は、シミュレーション結果内のメッシュデータから配管の外枠となるメッシュデータの３次元形状の画像をＲＡＭ上に描画する。各部品メッシュ描画部は、各部品のメッシュデータの３次元形状の画像をＲＡＭ上に描画する。

描画設定部Ｂ３５５は、部品番号に紐付けられた部品色に従ってグラフに色を設定したり描画角度を設定して再描画したりするものである。描画設定部Ｂ３５５は、部品色設定部と描画角度設定部とから構成されている。部品色設定部は、ＲＡＭ上に描いた配管と部品の三次元形状の画像において各部品のメッシュを指定色に塗るものである。描画角度設定部は、ＲＡＭ上に描いた配管と部品に三次元形状の画像において視点の角度を変更し再描画するものである。３Ｄデータ表示出力部Ｂ３５６は、ＲＡＭ上に描かれた配管と部品の３次元形状の画像データを、ディスプレイに表示したりプリンタで紙に印刷したりするものである。

図１９は、グラフ・３Ｄデータ出力処理のうち３Ｄデータ出力処理の処理内容を示すフローチャートである。

図１９において、グラフ・３Ｄデータ出力処理Ｆ６の３Ｄデータ出力処理では、管軸座標付経路上各部品内断面情報読込部２＿Ｂ３５１は、記録装置に保存されてある管軸座標付経路上各部品内断面情報を読み込み、各部品メッシュ抽出部Ｂ３５３へ送信する。それと同時並行で、シミュレーション結果読込部２＿Ｂ３５２は、記録装置に保存されてあるシミュレーション結果を読み込み各部品メッシュ抽出部Ｂ３５３へ送信する。各部品メッシュ抽出部Ｂ３５３は、各管軸座標付経路上各部品内断面情報とシミュレーション結果を受信し、配管内の各部品のメッシュデータを抽出する。また各管軸座標付経路上各部品内断面情報から部品番号と部品種類名称と部品色を抽出する。それからシミュレーション結果と部品の番号と色とメッシュを３Ｄデータ描画部Ｂ３５４へ送信する。

３Ｄデータ描画部Ｂ３５４はシミュレーション結果と部品の番号と色とメッシュを受信し、配管と部品の三次元形状である３ＤデータをＲＡＭ上に描画し、３Ｄデータ画像と部品番号と部品種類名称と部品色をグラフ設定部へ送信する。描画設定部Ｂ３５５は、受信した部品番号と部品種類名称と部品色に従って受信した３Ｄデータ画像に色を設定し、描画角度を設定して再描画し、３Ｄデータ表示出力部Ｂ３５６へ装飾済３Ｄデータ画像を送信する。３Ｄデータ表示出力部Ｂ３５６は、装飾済３Ｄデータ画像を受信し、ＲＡＭ上に描かれた３Ｄデータの画像データを、ディスプレイに表示するかまたはプリンタで紙に印刷する。

図２０は、シミュレーション結果可視化装置内記録装置の各種データのデータ構成を示す図である。

図２０において、各種データＤ１は、配管系統設計プログラム用データＤ１１と複数の配管経路情報Ｄ１２と配管経路情報数と配管経路リストＤ１３と３Ｄ流体解析シミュレーションプログラム用データＤ１４とシミュレーション計算時間サンプル数と複数のシミュレーション結果Ｄ１５と可視化プログラム用データＤ１６とその他変数とから構成されている。

配管系統設計プログラム用データＤ１１は、配管系統設計部Ｂ１が配管系統設計プログラムに従って処理を実行するのに使用する定数および変数の集合体である。配管系統設計プログラム用データは、複数の部品メッシュ情報Ｄ１１１と部品メッシュ情報数と部品リストＤ１１２と複数の配管構成情報Ｄ１１３と配管構成情報数と配管構成リストＤ１１４とその他テンポラリ変数や定数などから構成されている。

部品メッシュ情報Ｄ１１１は、配管系統内の各部品において、部品を構成する点やセルなどの情報をまとめ上げたものである。部品リストＤ１１２は、設計済みの部品メッシュ情報Ｄ１１１が複数登録されたリストであり、部品同士を接続させる際にどの部品とどの部品を接続するか、ユーザへリスト表示し選択させるために必要である。配管構成情報Ｄ１１３は、配管を構成する複数の部品メッシュ情報Ｄ１１１と、部品メッシュ同士の接続状況を記載した情報である。配管構成リストＤ１１４は、設計済みの配管構成情報Ｄ１１３が複数登録されたリストであり、配管経路を設定する際にどの配管構成情報Ｄ１１３を設定するか、ユーザへリスト表示し選択させるために必要である。

配管経路情報Ｄ１２は、配管構成情報Ｄ１１３と、配管構成情報Ｄ１１３の示す配管において流体がどの経路をどの方向で流れるかを示した情報である。配管経路リストＤ１３は、設計済みの配管経路情報Ｄ１２が複数登録されたリストであり、シミュレーションを実行する際にどの配管経路情報Ｄ１２を使用するか、ユーザへリスト表示し選択させるために必要である。

３Ｄ流体解析シミュレーションプログラム用データＤ１４は、３Ｄ流体解析シミュレーション部Ｂ２が３Ｄ流体解析シミュレーションプログラムに従って処理を実行するのに使用する定数および変数の集合体である。３Ｄ流体解析シミュレーションプログラム用データＤ１４は、シミュレーション条件・モデルリストＤ１４１とシミュレーション結果時間サンプル数とその他テンポラリ変数とから構成されている。シミュレーション条件・モデルリストＤ１４１は、シミュレーション計算を実行する際に使用するシミュレーション条件とシミュレーションの計算数式モデルを複数収録したリストであり、どのシミュレーション条件とシミュレーションモデルを使用するか、ユーザへリスト表示し選択させるために必要である。

シミュレーション計算時間サンプル数は、シミュレーションを実行した際にシミュレーション上の経過時間の刻み幅をどれぐらいにするかを示したデータである。シミュレーション結果Ｄ１５は、配管経路情報Ｄ１２においてシミュレーション条件とモデルと計算時間サンプル数を用いてシミュレーション計算した結果として、各位置における物理量の値を示したものである。

可視化プログラム用データＤ１６は、可視化部Ｂ３が可視化プログラムに従って処理を実行するのに使用する定数および変数の集合体である。可視化プログラム用データＤ１６は、経路上各部品内断面情報Ｄ１６１と断面単位シミュレーション結果Ｄ１６２と断面物理統計量情報Ｄ１６３とグラフ画像と配管３Ｄデータ画像とその他テンポラリ変数から構成されている。

経路上各部品内断面情報Ｄ１６１は、配管経路上の各部品の情報とその部品における各断面の管軸座標や断面中心座標や法線ベクトルなどをまとめたものである。断面単位シミュレーション結果Ｄ１６２は、配管経路上の各断面におけるシミュレーション結果を抽出したものである。断面物理統計量情報Ｄ１６３は、配管経路上の各断面における物理統計量である。グラフ画像は横軸を管軸座標、縦軸を物理統計量としたグラフの画像である。配管３Ｄデータ画像は、配管と配管内部品の三次元形状を描画した画像である。

図２１は、部品メッシュ情報と部品リストと配管構成リストのデータ構成を示す図である。

図２１において、部品メッシュ情報Ｄ１１１は、部品メッシュＩＤと部品情報Ｄ１１１１と複数の点情報とメッシュ内点数と複数のセル情報とメッシュ内セル数から構成されている。部品メッシュＩＤは部品メッシュの識別子である。部品情報Ｄ１１１１は、部品の種類や名称、始点や終点など部品の概要を示した情報である。点情報はメッシュを構成する点に関する情報を示したものである。点情報は点ＩＤと点のＸ座標とＹ座標とＺ座標とローカル点ＩＤから構成されている。

点ＩＤは部品メッシュ情報内において複数ある点のＩＤを示したものである。ローカル点ＩＤは、シミュレーション計算の対象となる配管経路内における点のＩＤを示したものであり、配管内経路が設定されていない場合は未設定を示す値を入れておく。メッシュ内点数は、部品メッシュ情報の中における点情報の数を示す。セル情報は複数の点情報のうちどの情報を用いて三次元形状の最小単位となるセルを構成するかを示したものである。セル情報はセルＩＤと複数の点ＩＤとセル構成点数とローカルセルＩＤから構成されている。

セルＩＤは部品メッシュ情報内において複数あるセル情報の識別子を示したものである。複数の点ＩＤは特定の点情報を示す点ＩＤを記載したものである。セル構成点数は、セルを構成する点情報の数を示したものである。ローカルセルＩＤは、シミュレーション計算の対象となる配管経路内におけるセルのＩＤを示したものであり、配管内経路が設定されていない場合は未設定を示す値を入れておく。メッシュ内セル数は、部品メッシュ情報の中におけるセル情報の数を示す。

部品リストＤ１１２は、複数の部品リスト要素と部品リスト要素数から構成されている。部品リスト要素とは配管構成を作成するのに選択可能な部品の概要を示したものであり、部品メッシュＩＤと部品種類と部品名称から構成されている。部品種類は直管や曲管や分岐など部品の大分類を示したものであり、部品名称は部品の型番や仕様など部品の小分類を示したものである。配管構成リストＤ１１４は、複数の配管リスト構成要素と配管リスト構成数から構成されている。配管構成リスト要素とは配管経路を設定する対象として選択可能な配管構成の概要を示したものであり、配管構成の識別子である配管構成ＩＤと配管構成の名称から構成されている。

図２２は、部品情報のデータ構成を示す図である。

図２２において、部品情報Ｄ１１１１は、部品種類と部品名称と複数の始点情報と始点数と複数の終点情報と終点数と複数の経由点情報と経由点数と代表点情報と複数の経路要素情報と経路要素総数と部品経路情報と部品経路数から構成されている。

始点情報は部品の最上流にある断面の中心座標を示したものである。ただし上流と下流の定義は便宜上仮に付けたものであり、配管経路が設定され次第上流と下流の方向が逆転することもある。始点情報は始終点ＩＤと始点のＸ座標とＹ座標とＺ座標から構成されている。始終点ＩＤは複数ある始点と終点と経由点の識別子を示したものである。始点が複数ある理由は、上流が二つ存在する分岐部品に対応するためである。終点情報は部品の最下流にある断面の中心座標を示したものであり、始終点ＩＤと終点のＸ座標とＹ座標とＺ座標から構成されている。

経由点情報は部品の流れの経由点を示したものであり、始終点ＩＤと終点のＸ座標とＹ座標とＺ座標から構成されている。代表点情報は部品の代表となる点を示したものであり、代表点のＸ座標とＹ座標とＺ座標から構成されている。代表点は直管の場合であれば始点と終点の中点と定義されることが多く基本的に経由点となることが多いが、曲管のように部品の外枠に代表点が存在することもある。

経路要素情報は部品内を通過する流体の経路を要素ごとに区切った情報である。経路要素情報は経路要素ＩＤと複数の始終点ＩＤと始終点点数と管軸方向長さと外径と内径から構成されている。経路要素ＩＤは複数の経路要素情報における識別子を示したものである。管軸方向長さは経路要素の管軸方向の長さを示したものである。内径と外径は経路上の部品の外径と内径を示したものである。経路要素は複数の始点と終点と経由点から構成されている。直管の場合は経路要素が始点と終点の組合せ一つだけであり、曲管の場合は経路要素が始点と終点と複数の経由点の組合せ一つだけである。分岐の場合は始点１と経由点１、始点２と経由点１、経由点１と経由点２、経由点２と終点１、経由点２と終点２のように経路要素が複数存在する。

部品要素情報は部品内において特定始点から特定終点までを通過する流体の経路全体を示した情報である。部品経路情報は、部品経路ＩＤと管軸方向長さと経路要素ＩＤと経路内経路要素数から構成されている。部品経路ＩＤは複数ある部品経路の識別子を示したものである。管軸方向長さは部品の特定始点から特定終点までの経路の長さを示したものである。経路要素ＩＤは経路全体を構成する経路要素のＩＤを示す。例えば先述の分岐の場合、部品経路情報は始点１と経由点１、経由点１と経由点２、経由点２と終点１といった経路要素を部品経路情報としてまとめることで、始点１ないし経由点１ないし経由点２ないし終点１といった部品経路を形成する。始点が二通りで終点が二通りあるため２×２＝４つの部品経路情報を形成する。

図２３は、配管構成情報のデータ構成を示す図である。

図２３において、配管構成情報Ｄ１１３は、配管構成ＩＤと配管構成名称と複数の部品メッシュローカル情報と部品メッシュローカル情報数と複数の部品接続情報と部品接続数から構成されている。配管構成ＩＤは複数ある配管構成情報の識別子を示したものである。配管構成名称はユーザが配管構成につけた名前の文字列を示したものである。部品メッシュローカル情報は、部品メッシュ情報Ｄ１１１に配管構成内での位置づけとなる情報を付加したものである。

部品メッシュローカル情報は、部品メッシュ情報Ｄ１１１と部品メッシュローカルＩＤと部品色と代表点オフセットと法線ベクトルから構成されている。部品メッシュローカルＩＤは配管構成情報内における部品メッシュローカル情報の識別子である。部品色は部品の表示色を示す。代表点オフセットは配管構成において部品メッシュの代表点がどの位置に表示されるかを示したものであり、Ｘ座標とＹ座標とＺ座標から構成されている。法線ベクトルは部品メッシュの角度を示すものであり、Ｘ方向成分とＹ方向成分とＺ方向成分から構成されている。

部品接続情報は、部品メッシュ同士の接続関係について示したものである。部品接続情報は、部品接続情報ＩＤと接続元部品メッシュローカルＩＤと接続先部品メッシュローカルＩＤと接続元部品メッシュ部品経路ＩＤと接続先部品メッシュ部品経路ＩＤと接続面中心座標から構成されている。部品接続情報ＩＤは、配管構成情報内に複数ある部品接続情報の識別子である。接続元部品メッシュローカルＩＤと接続先部品メッシュローカルＩＤは、接続元と接続先の各部品メッシュのローカルＩＤを示したものである。接続元部品メッシュ部品経路ＩＤと接続先部品メッシュ部品経路ＩＤは、接続元と接続先の部品経路ＩＤを示したものであり、部品経路ＩＤを指定することでどの部品経路について接続するかを指定することが出来る。接続面中心座標は部品同士の接続面における中心座標を示したものであり、Ｘ座標とＹ座標とＺ座標から構成されている。

図２４は、配管経路情報および配管経路リストのデータ構成を示す図である。

図２４において、配管経路情報Ｄ１２は、配管経路ＩＤと配管経路名称と配管構成情報と複数の配管経路単路情報と配管経路単路数から構成されている。配管経路ＩＤは複数ある配管経路情報の識別子を示したものである。配管経路名称はユーザが配管経路につけた名前の文字列を示したものである。配管構成情報Ｄ１１３は経路を指定する対象となる配管構成を示したものである。配管経路単路情報は配管の経路を指定したものであり、配管経路単路ＩＤと複数の部品接続方向情報と部品接続方向情報数から構成されている。配管経路単路ＩＤは複数ある配管経路単路情報の識別子である。部品接続方向情報は、特定の部品接続情報に対して流れ方向を指定するものであり、部品接続情報ＩＤと流れ方向から構成されている。流れ方向は仮の上流から仮の下流へ流れるか、それとも逆かという情報を数値で識別したものである。

配管経路リストＤ１３は複数の配管経路リスト要素と配管経路リスト要素数から構成されている。配管経路リスト要素はリスト表示し選択させるための配管経路ＩＤと配管経路名称を紐付けたものである。

図２５は、シミュレーション条件・モデルリストのデータ構成を示す図である。

図２５において、シミュレーション条件・モデルリストＤ１４１は、複数のシミュレーション条件とシミュレーション条件数と複数のシミュレーションモデルとシミュレーションモデル数と複数のシミュレーション条件定数情報と複数のシミュレーションモデル定数情報から構成されている。

シミュレーション条件は複数のシミュレーション条件定数の集合体であり、シミュレーション条件ＩＤとシミュレーション条件名称と複数のシミュレーション条件定数から構成されている。シミュレーション条件ＩＤは複数あるシミュレーション条件における識別子である。シミュレーション条件名称はシミュレーション条件の名称を記載した文字列である。シミュレーション条件定数とはシミュレーション条件を表す物理定数群の一つであり、ＩＤと定数から構成されている。ＩＤは複数あるシミュレーション条件定数の識別子であり、値はその識別子が示す物理定数の値を示す。例えばＩＤが管内圧力の初期値を示していた場合、値には管内圧力の初期値を示す具体的な数値が入る。

シミュレーションモデルは複数のシミュレーションモデル定数の集合体であり、シミュレーションモデルＩＤとシミュレーションモデル名称と複数のシミュレーションモデル定数から構成されている。シミュレーションモデルＩＤは複数あるシミュレーションモデルにおける識別子である。シミュレーションモデル名称はシミュレーションモデルの名称を記載した文字列である。シミュレーションモデル定数とはシミュレーションモデルを表す数式の係数群の一つであり、ＩＤと定数から構成されている。ＩＤは複数あるシミュレーションモデル定数の識別子であり、値はその識別子が示す数式の係数の値を示す。例えばＩＤが次時刻における圧力に対する現時刻の圧力の影響係数を示していた場合、値には該影響係数を示す具体的な数値が入る。

シミュレーション条件定数情報とは、シミュレーション条件定数においてどのＩＤにどの物理定数が入っているかを示したものであり、ＩＤと名称と定数名から構成されている。ＩＤは複数あるシミュレーション条件定数の識別子であり、名称はシミュレーション条件定数の名称である。定数名はシミュレーション計算プログラムにおけるシミュレーション条件定数の定数名である。例えばＩＤが管内圧力の初期値を示していた場合、名称には「管内圧力初期値」の文字列が入り、変数名にはシミュレーション計算プログラムで使用している管内圧力初期値の定数名が入る。

シミュレーションモデル定数情報とは、シミュレーションモデル定数においてどのＩＤにどの数式の係数が入っているかを示したものであり、ＩＤと名称と定数名から構成されている。ＩＤは複数あるシミュレーションモデル定数の識別子であり、名称はシミュレーションモデル定数の名称である。定数名はシミュレーション計算プログラムにおけるシミュレーションモデル定数の定数名である。例えばＩＤが次時刻における圧力に対する現時刻の圧力の影響係数を示していた場合、名称には「次時刻に対する現時刻の圧力の影響係数」が入り、変数名にはシミュレーション計算プログラムで使用している該影響係数の定数名が入る。

図２６は、シミュレーション結果のデータ構成を示す図である。

図２６において、シミュレーション結果Ｄ１５は、結果ＩＤとモデルＩＤと条件ＩＤと配管経路情報Ｄ１２と複数の点単位物理量と全メッシュ点総数と複数のセル単位物理量と全メッシュセル総数と時間から構成されている。結果ＩＤは複数あるシミュレーション結果Ｄ１５の識別子である。モデルＩＤは該シミュレーションモデルＩＤのことであり、条件ＩＤは該シミュレーション条件ＩＤのことである。配管経路情報Ｄ１２はシミュレーション計算の対象となる配管経路情報Ｄ１２を指す。時間はシミュレーション結果における経過時間のことである。

点単位物理量は配管上のメッシュを構成する点の座標において物理量がどの値を示すかを表したものである。点単位物理量は、ローカル点ＩＤと複数の物理量と物理量種類数から構成されている。ローカル点ＩＤは、配管経路情報Ｄ１２内配管構成情報Ｄ１１３内部品メッシュ情報Ｄ１１１内点情報のうちどの点情報が該点単位物理量と対応するか紐付けるためのＩＤである。物理量はローカル点ＩＤで紐付けられた点情報の示す座標における物理量を示したものであり、次元数と複数の物理量要素から構成されている。例えば管内圧力のスカラ量を示す物理量であれば次元数は１であり物理量要素には管内圧力のスカラ量の値が入る。一方、流速の３次元ベクトル値を示す物理量であれば次元数は３であり、３つの物理量要素にはそれぞれ流速のＸ軸方向成分、Ｙ軸方向成分、Ｚ軸方向成分が入る。

セル単位物理量は配管上のメッシュを構成するセルの中心座標において物理量がどの値を示すかを表したものである。セル単位物理量は、ローカルセルＩＤと複数の物理量と物理量種類数から構成されている。ローカルセルＩＤは、配管経路情報Ｄ１２内配管構成情報Ｄ１１３内部品メッシュ情報Ｄ１１１内セル情報のうちどのセル情報が該点単位物理量と対応するか紐付けるためのＩＤである。物理量はローカルセルＩＤで紐付けられたセル情報の示すセルの代表座標における物理量を示したものであり、次元数と複数の物理量要素から構成されている。

図２７は、経路上各部品内断面情報のデータ構成を示す図である。

図２７において、経路上部品内断面情報Ｄ１６１は、配管経路ＩＤと複数の経路内部品単体情報と経路内部品数から構成されている。配管経路ＩＤは配管経路情報Ｄ１２に記載されてある配管経路ＩＤと対応づけられた識別子である。

経路内部品単体情報は経路上の管軸座標と物理統計量のグラフを描画するのに必要な、経路内の部品単体に関する情報である。経路内部品単体情報は、部品メッシュローカルＩＤと前部品メッシュローカルＩＤと後部品メッシュローカルＩＤと部品種類と部品色と管軸方向長さと始点管軸座標と通過経路数と通過経路数分の通過経路情報と断面数と断面数分の断面情報から構成されている。部品メッシュローカルＩＤは、配管経路情報Ｄ１２内配管構成情報Ｄ１１３内部品メッシュ情報Ｄ１１１に紐づけられた部品メッシュローカルＩＤである。前部品メッシュローカルＩＤは、該当する部品メッシュの上流側に直結された部品メッシュのローカルＩＤである。後部品メッシュローカルＩＤは、該当する部品メッシュの下流側に直結された部品メッシュのローカルＩＤである。

部品種類は部品メッシュの種類に関する情報であり、直管や曲管や分岐などを示す。部品色は部品に指定された色のことであり、グラフや３Ｄデータにおいて部品の識別に利用される。管軸方向長さは部品の管軸方向における長さの値である。始点管軸座標は、経路全体における部品最上流断面の管軸座標の値である。通過経路情報は該部品がどの配管経路単路を通過するかを示した情報であり、配管経路単路ＩＤと流れ方向の番号から構成されている。配管経路単路ＩＤは、配管経路情報Ｄ１２内の配管経路単路情報のうちどの配管経路単路情報であるかを示す識別子である。流れ方向番号はその配管経路において配管経路単路がどちらの流れ方向であるかを示したものである。

断面情報は部品内における各断面の属性を示す情報である。断面情報は断面ＩＤと断面距離と管軸座標と断面中心座標と法線ベクトルから構成されている。断面ＩＤは複数ある断面情報の識別子である。断面距離は一つ前の断面との管軸方向における距離を示す。管軸座標は配管経路全体における管軸方向の座標を示したものであり、管軸座標付経路上各部品内断面情報にはこの項目に実際の値が入り、経路上各部品内断面情報にはこの項目に例外を示す値、例えば、－１Ｅ＋１０という物理上ありえない値が入る。断面中心座標は断面を円としたときの円の中心座標を示したものであり、Ｘ座標とＹ座標とＺ座標から構成されている。法線ベクトルは配管経路全体の座標系において断面がどの方向に向いているかを示したものであり、Ｘ方向成分とＹ方向成分とＺ方向成分から構成されている。なお、図５で示した経路内部品情報とは経路内部品単体情報において断面情報をなくしたものであり、断面数の値には０（ゼロ）が入る。

図２８は、断面単位シミュレーション結果のデータ構成を示す図である。

図２８において、断面単位シミュレーション結果Ｄ１６２は、結果ＩＤとモデルＩＤと条件ＩＤと時間と複数の点情報と複数の点単位物理量と全メッシュ点総数と複数のセル情報と複数のセル単位物理量＋物理統計量と全メッシュセル総数から構成されている。

結果ＩＤは複数あるシミュレーション結果Ｄ１５の識別子である。モデルＩＤは該シミュレーションモデルＩＤのことであり、条件ＩＤは該シミュレーション条件ＩＤのことである。時間はシミュレーション結果における経過時間のことである。

点情報とセル情報は、配管経路情報Ｄ１２内配管構成情報Ｄ１１内部品メッシュで構成される配管経路の三次元形状を、経路上各部品内断面情報Ｄ１６１にて定義される断面で輪切りにした領域のメッシュにおける点とセルの情報であり、部品メッシュ情報Ｄ１１１のものとデータ構成は同じである。点単位物理量は、配管経路情報Ｄ１２内配管構成情報Ｄ１１内部品メッシュで構成される配管経路の三次元形状を、経路上各部品内断面情報Ｄ１６１にて定義される断面で輪切りにした領域のメッシュを構成する点における物理量を示したものであり、データ構成はシミュレーション結果Ｄ１５のものと同じである。

セル単位物理量＋物理統計量は、配管経路情報Ｄ１２内配管構成情報Ｄ１１内部品メッシュで構成される配管経路の三次元形状を、経路上各部品内断面情報Ｄ１６１にて定義される断面で輪切りにした領域のメッシュを構成するセルにおける物理量と物理統計量を示したものである。セル単位物理量＋物理統計量は、ローカルセルＩＤと部品メッシュローカルＩＤと断面ＩＤと複数の物理量と物理量種類数と複数のセル単位物理統計量と複数の物理統計量積分値と物理統計量種類数とから構成されている。ローカルセルＩＤは、配管経路情報Ｄ１２内配管構成情報Ｄ１１３内部品メッシュ情報Ｄ１１１内セル情報のうちどのセル情報が該点単位物理量と対応するか紐付けるためのＩＤである。

部品メッシュローカルＩＤは、配管経路情報Ｄ１２内配管構成情報Ｄ１１３内部品メッシュ情報Ｄ１１１に紐づけられた部品メッシュローカルＩＤである。断面ＩＤは経路上各部品内断面情報Ｄ１６１内断面情報のうちどの断面情報が対応するか紐付けるためのＩＤである。物理量はローカル点ＩＤで紐付けられたセル情報の示すセルの代表座標における物理量を示したものであり、次元数と複数の物理量要素から構成されている。セル単位物理統計量は積分する前の各セルにおける物理統計量、例えばセル単位の角運動量やセル単位の運動量である。物理統計量積分値は、セル単位の角運動量とセル単位の運動量を全セルで積分して計算した結果得られる旋回強度などの物理統計量を示す。

図２９は、断面物理統計量情報のデータ構成を示す図である。

図２９において、断面物理統計量情報Ｄ１６３は、結果ＩＤとモデルＩＤと条件ＩＤと管軸座標最大値と管軸座標最小値と断面数と総時間と配管経路単路数と断面単位物理統計量情報から構成されている。

結果ＩＤは複数あるシミュレーション結果Ｄ１５の識別子である。モデルＩＤは該シミュレーションモデルＩＤのことであり、条件ＩＤは該シミュレーション条件ＩＤのことである。総時間はシミュレーション結果の終了時間から開始時間を引いた経過時間のことである。管軸座標最大値と最小値は、配管経路における管区座標の最大値と最小値である。配管経路単路数は配管経路における配管経路単路の数を示す。

断面単位物理統計量情報は管軸座標に対する物理統計量のグラフを描画するのに必要な情報を断面単位でまとめたものである。断面単位物理統計量情報は、断面ＩＤと部品メッシュローカルＩＤと複数の物理統計量種類数分の物理統計量集計情報と部品種類と部品色と管軸座標と複数の通過経路情報と通過経路数から構成されている。断面ＩＤは経路上各部品内断面情報Ｄ１６１内断面情報のうちどの断面情報が対応するか紐付けるためのＩＤである。部品メッシュローカルＩＤは、配管経路情報Ｄ１２内配管構成情報Ｄ１１３内部品メッシュ情報Ｄ１１１に紐づけられた部品メッシュローカルＩＤである。

物理統計量集計情報は、全時間における各物理統計量の時間平均と時間に関する標準偏差をまとめたものである。部品種類は部品メッシュの種類に関する情報であり、直管や曲管や分岐などを示す。部品色は部品に指定された色のことであり、グラフや３Ｄデータにおいて部品の識別に利用される。管軸方向長さは部品の管軸方向における長さの値である。管軸座標は、経路全体における断面の管軸座標の値である。通過経路情報は該部品がどの配管経路単路を通過するかを示した情報であり、配管経路単路ＩＤと流れ方向の番号から構成されている。配管経路単路ＩＤは、配管経路情報Ｄ１２内の配管経路単路情報のうちどの配管経路単路情報であるかを示す識別子である。流れ方向番号はその配管経路において配管経路単路がどちらの流れ方向であるかを示したものである。

図３０は、ディスプレイへの画面表示例を示す図である。

図３０において、ディスプレイへの画面表示は、管軸座標－物理統計量グラフ出力画面Ｇ１と配管系統３Ｄデータ出力画面Ｇ２から構成されている。管軸座標－物理統計量グラフ出力画面Ｇ１は、経路１と経路２それぞれにおいて管軸座標に対する旋回強度のグラフ（物理統計量可視化グラフ）を表示したものであり、上段に経路１、下段に経路２を示している。また横軸に管軸座標を、縦軸に旋回強度を示しており、旋回強度の時間平均と旋回強度の平均値に標準偏差を足したものと旋回強度の平均値から標準偏差を引いたものを描画している。部品毎に色分けしており、部品の領域に部品名称を記載している。

配管系統３Ｄデータ出力画面Ｇ２は、配管系統の三次元形状を特定視点から二次元に投影して描画したものであり、各部品を色分けして描画している。また各部品近辺に部品名称の文字列を描画しており、経路についてもガイドラインの矢印と経路名を描画している。

以上のように構成した本実施の形態においては、横軸に管軸座標をとり、縦軸に物理統計量をとった物理統計量可視化グラフを描画するように構成したので、３次元の流体解析シミュレーション結果から設計担当が結果の妥当性を容易に判断することができる。

＜第１の実施の形態の変形例＞
以下、本変形例について図３１を参照しつつ説明する。

本変形例は、第１の実施の形態に対してハードウェア構成が異なる場合のものである。

図３１は、本変形例におけるシミュレーション結果可視化システムのハードウェア構成を示す図である。図中、第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。

図３１において、シミュレーション結果可視化システムＤ１００Ａは、配管系統設計部Ｄ２００と、配管系統設計操作入力部Ｄ１０６Ａと、配管系統設計表示部Ｄ１０５Ａと、３Ｄ流体解析シミュレーション部Ｄ３００と、シミュレーション操作入力部Ｄ１０６Ｂと、シミュレーション表示部Ｄ１０５Ｂと、可視化部Ｄ４００と、可視化操作入力部Ｄ１０６Ｃと、可視化表示部Ｄ１０５Ｃと、ネットワークＤ５００とから構成されている。

このように、配管系統設計部Ｄ２００と３Ｄ流体解析シミュレーション部Ｄ３００と可視化部Ｄ４００は、それぞれ操作入力部Ｄ１０６Ａ～Ｄ１０６Ｃと表示部Ｄ１０５Ａ～Ｄ１０５Ｃとを有している。各操作入力部Ｄ１０６Ａ～Ｄ１０６Ｃは、ユーザからの操作入力を電気信号に変えて各コア部へ送信するものであり、キーボードやタッチパネル、マウスなどが該当する。また、各表示部Ｄ１０５Ａ～Ｄ１０５Ｃは、各コア部から出力される画像をユーザに対して出力するためのものであり、ディスプレイやプリンタのことを指す。

配管系統設計部Ｄ２００、３Ｄ流体解析シミュレーション部Ｄ３００及び可視化部Ｄ４００は、それぞれ、ＣＰＵ（Central Processor Unit）Ｄ２０１～Ｄ４０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）Ｄ２０２～Ｄ４０２、記録装置Ｄ２０３～Ｄ４０３、及びＩ／Ｆ（Interface）Ｄ２０４～Ｄ４０４から構成されている。ＣＰＵＤ２０１～Ｄ４０１は、シミュレーション結果の可視化を行うためのプログラムに従って演算処理を実行するものである。ＲＡＭ＿Ｄ２０２～Ｄ４０２は、シミュレーション結果の可視化を行うためのプログラムにおいてデータを一時記憶しておくものである。記録装置Ｄ２０３～Ｄ４０３は、各部の処理を行うためのプログラムやデータなどを記録しておくものであり、ハードディスクドライブなどが該当する。

配管系統設計部Ｄ２００の記録装置Ｄ２０３には配管系統設計プログラムが、３Ｄ流体解析シミュレーション部Ｄ３００の記録装置Ｄ３０３には３Ｄ流体解析シミュレーションプログラムが、可視化部Ｄ４００の記録装置Ｄ４０３には可視化プログラムが、それぞれ格納されている。

配管系統プログラムと３Ｄ流体解析シミュレーションプログラムと可視化プログラムの機能は第１の実施の形態と同様である。しかし、各部同士のデータのやりとりはネットワークを通じて行われる。

その他の構成は第１の実施の形態と同様である。

以上のように構成した本変形例においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

＜付記＞
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例や組み合わせが含まれる。また、本発明は、上記の実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。

Ｂ１…配管系統設計部、Ｂ１１…部品作成部、Ｂ１２…部品保存部、Ｂ１３…部品選択・接続部、Ｂ１４…配管構成保存部、Ｂ１５…配管経路情報生成部、Ｂ１６…配管経路情報保存部、Ｂ２…３Ｄ流体解析シミュレーション部、Ｂ２１…シミュレーション条件設定部、Ｂ２２…シミュレーションモデル選択部、Ｂ２３…配管経路情報読込部１、Ｂ２４…シミュレーション計算部、Ｂ２５…シミュレーション結果保存部、Ｂ３…可視化部、Ｂ３１…配管経路情報管理部、Ｂ３１１…配管経路情報読込部２、Ｂ３１２…経路内部品情報抽出・追加設定部、Ｂ３１２１…部品情報抽出部、Ｂ３１２２…部品種類抽出部、Ｂ３１２３…部品色設定部、Ｂ３１３…経路内部品情報保存部、Ｂ３１４…経路断面定義部、Ｂ３１５…経路上各部品内断面情報保存部、Ｂ３２…物理統計量計算部、Ｂ３２１…シミュレーション結果読込部１、Ｂ３２２…経路上各部品内断面情報読込部、Ｂ３２３…シミュレーション結果断面抽出部、Ｂ３２４…セル単位物理統計量計算部、Ｂ３２５…断面単位物理統計量積分計算部、Ｂ３２６…物理統計量時間平均・標準偏差計算部、Ｂ３２７…断面単位物理統計量保存部、Ｂ３３…管軸座標計算部、Ｂ３３１…経路上各部品内断面情報読込部、Ｂ３３２…各断面管軸座標計算部、Ｂ３３３…管軸座標付経路上各部品内断面情報保存部、Ｂ３４…グラフ出力部、Ｂ３４１…管軸座標付経路上各部品内断面情報読込部１、Ｂ３４２…断面単位物理統計量読込部、Ｂ３４３…各部品断面上物理統計量・管軸座標（横軸縦軸）抽出部、Ｂ３４４…グラフ描画部、Ｂ３４５…グラフ設定部、Ｂ３４６…グラフ表示出力部、Ｂ３５…三次元データ出力部、Ｂ３５１…管軸座標付経路上各部品内断面情報読込部２、Ｂ３５２…シミュレーション結果読込部２、Ｂ３５３…各部品メッシュ抽出部、Ｂ３５４…３Ｄデータ描画部、Ｂ３５５…描画設定部、Ｂ３５６…３Ｄデータ表示出力部、Ｄ１…各種データ、Ｄ１１…配管系統設計プログラム用データ、Ｄ１１１…部品メッシュ情報、Ｄ１１１１…部品情報、Ｄ１１２…部品リスト、Ｄ１１３…配管構成情報、Ｄ１１４…配管構成リスト、Ｄ１２…配管経路情報、Ｄ１３…配管経路リスト、Ｄ１４…３Ｄ流体解析シミュレーションプログラム用データ、Ｄ１４１…シミュレーション条件・モデルリスト、Ｄ１５…シミュレーション結果、Ｄ１６…可視化プログラム用データ、Ｄ１６１…経路上各部品内断面情報、Ｄ１６２…断面単位シミュレーション結果、Ｄ１６３…断面物理統計量情報、Ｆ１…配管系統設計処理、Ｆ２…流体解析シミュレーション実行処理、Ｆ３…部品情報抽出・追加設定処理、Ｆ４…経路断面定義処理、Ｆ５…物理統計量・管軸座標計算処理、Ｆ６…グラフ・３Ｄデータ出力処理、Ｇ１…管軸座標－物理統計量グラフ出力画面、Ｇ２…配管系統３Ｄデータ出力画面

Claims

複数の配管部品からなる配管系における各配管部品の管軸の開始座標、終了座標、管軸方向長さ、及び、口径の情報を保有する配管系統設計情報保有部と、配管系における流体現象を模擬する物理式に基づいて各時刻における流体現象に係る物理量を計算する流体解析シミュレーション部と、前記物理量の情報を要約して描画し描画内容を出力する可視化部とを有するシミュレーション結果可視化システムにおいて、
前記可視化部は、
前記物理量から物理統計量を計算する物理統計量計算部と、
前記配管系における管軸座標を計算する管軸座標計算部と、
横軸に前記管軸座標をとり、縦軸に物理統計量をとった物理統計量可視化グラフを描画するグラフ描画部とを有し、
前記物理統計量は、スワール数から算出した物理統計量であることを特徴とするシミュレーション結果可視化システム。
複数の配管部品からなる配管系における各配管部品の管軸の開始座標、終了座標、管軸方向長さ、及び、口径の情報を保有する配管系統設計情報保有部と、配管系における流体現象を模擬する物理式に基づいて各時刻における流体現象に係る物理量を計算する流体解析シミュレーション部と、前記物理量の情報を要約して描画し描画内容を出力する可視化部とを有するシミュレーション結果可視化システムにおいて、
前記可視化部は、
前記物理量から物理統計量を計算する物理統計量計算部と、
前記配管系における管軸座標を計算する管軸座標計算部と、
横軸に前記管軸座標をとり、縦軸に物理統計量をとった物理統計量可視化グラフを描画するグラフ描画部とを有し、
前記物理統計量は、物理統計量に関する時間平均と、時間平均に時間の標準偏差を足したものと、時間平均から時間の標準偏差を引いたものであることを特徴とするシミュレーション結果可視化システム。
複数の配管部品からなる配管系における各配管部品の管軸の開始座標、終了座標、管軸方向長さ、及び、口径の情報を保有する配管系統設計情報保有装置と、配管系における流体現象を模擬する物理式に基づいて各時刻における流体現象に係る物理量を計算する流体解析シミュレーション装置と、前記物理量の情報を要約して描画し描画内容を出力する可視化装置と、各装置間のデータ伝達を行うネットワーク装置とを有するシミュレーション結果可視化システムにおいて、
前記可視化装置は、
前記物理量から物理統計量を計算する物理統計量計算部と、
前記配管系における管軸座標を計算する管軸座標計算部と、
横軸に前記管軸座標をとり、縦軸に物理統計量をとった物理統計量可視化グラフを描画するグラフ描画部とを有し、
前記物理統計量は、スワール数から算出した物理統計量であることを特徴とするシミュレーション結果可視化システム。
複数の配管部品からなる配管系における各配管部品の管軸の開始座標、終了座標、管軸方向長さ、及び、口径の情報を保有する配管系統設計情報保有装置と、配管系における流体現象を模擬する物理式に基づいて各時刻における流体現象に係る物理量を計算する流体解析シミュレーション装置と、前記物理量の情報を要約して描画し描画内容を出力する可視化装置と、各装置間のデータ伝達を行うネットワーク装置とを有するシミュレーション結果可視化システムにおいて、
前記可視化装置は、
前記物理量から物理統計量を計算する物理統計量計算部と、
前記配管系における管軸座標を計算する管軸座標計算部と、
横軸に前記管軸座標をとり、縦軸に物理統計量をとった物理統計量可視化グラフを描画するグラフ描画部とを有し、
前記物理統計量は、物理統計量に関する時間平均と、時間平均に時間の標準偏差を足したものと、時間平均から時間の標準偏差を引いたものであることを特徴とするシミュレーション結果可視化システム。
請求項１～４の何れか１項に記載のシミュレーション結果可視化システムにおいて、
前記物理統計量可視化グラフには、横軸に管軸座標とり縦軸を物理統計量をとったグラフが前記配管系の経路別に表示されることを特徴とするシミュレーション結果可視化システム。
請求項１～４の何れか１項に記載のシミュレーション結果可視化システムにおいて、
前記物理統計量可視化グラフには、横軸に管軸座標とり縦軸を物理統計量をとったグラフと共に前記配管系の三次元形状が描画されることを特徴とするシミュレーション結果可視化システム。
請求項６に記載のシミュレーション結果可視化システムにおいて、
前記配管系の三次元形状は、部品単位で色分け描画されることを特徴とするシミュレーション結果可視化システム。
請求項１～４の何れか１項に記載のシミュレーション結果可視化システムにおいて、
前記配管系の三次元形状では、各部品の表示領域に部品名称が描画されることを特徴とするシミュレーション結果可視化システム。
請求項１～４の何れか１項に記載のシミュレーション結果可視化システムにおいて、
前記物理統計量は、物理統計量の時間平均であることを特徴とするシミュレーション結果可視化システム。
請求項１～４の何れか１項に記載のシミュレーション結果可視化システムにおいて、
前記物理統計量は、物理統計量の時間平均と最大値と最小値であることを特徴とするシミュレーション結果可視化システム。