(57)【要約】【課題】複数の冷却装置の個別の冷却能力の検証を支援すること。【解決手段】演算部１ｂは、冷却装置３，４により流入された各流体が混合した混合流体６の空間２内の各位置での温度を示す情報を用いて、混合流体６に各位置で授受される熱量を算出する。演算部１ｂは、混合流体６に各位置で授受される熱量と混合流体６の速度分布７と冷却装置３，４により流入された各流体の流量分布８，８ａとに基づいて、冷却装置３，４により流入された各流体に各位置で授受される熱量を算出する。演算部１ｂは、冷却装置３，４により流入された各流体に各位置で授受される熱量を用いて、冷却装置３，４それぞれが物体５の冷却に寄与する度合いを評価する。【選択図】図１
2014215805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間に配置された物体を冷却するための流体を前記空間に流入させる冷却装置の冷却能力を評価するためのプログラムであって、
複数の冷却装置により流入された複数の流体が混合した混合流体の前記空間内の各位置での温度を示す情報を用いて、前記混合流体に前記各位置で授受される熱量を算出し、
前記混合流体に前記各位置で授受される熱量と前記混合流体の前記各位置での速度を示す情報と複数の流体それぞれの前記各位置での流量を示す情報とに基づいて、前記複数の流体それぞれに前記各位置で授受される熱量を算出し、
前記複数の流体それぞれに前記各位置で授受される熱量を用いて、前記複数の冷却装置それぞれが前記物体の冷却に寄与する度合いを評価する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項２】
前記複数の流体それぞれに前記各位置で授受される熱量の算出では、前記混合流体に前記各位置で授受される熱量を前記複数の流体それぞれの前記各位置での流量比で按分した複数の第１の分布を求め、前記混合流体の前記各位置での速度を示す情報に基づいて前記複数の第１の分布を調整し、調整後の前記複数の第１の分布を前記複数の流体それぞれに前記各位置で授受される熱量とする、請求項１記載のプログラム。
【請求項３】
前記複数の第１の分布の調整では、前記混合流体の前記各位置での速度を示す情報と前記複数の第１の分布とを移流方程式に代入して前記複数の流体それぞれにより前記各位置で保有される熱量を示す複数の第２の分布を求め、前記複数の第２の分布それぞれと前記複数の第２の分布それぞれに対応する前記複数の第１の分布それぞれとの差である複数の第３の分布に対して、前記混合流体に前記各位置で授受される熱量を前記複数の流体それぞれの各位置の温度が均一になるように分配し、前記複数の第３の分布それぞれに対して分配された分の各位置の熱量を、調整後の前記複数の第１の分布とする、請求項２記載のプログラム。
【請求項４】
前記複数の第１の分布の調整では、前記複数の第２の分布の残差が収束するまで、前記複数の第１の分布を調整する、請求項３記載のプログラム。
【請求項５】
前記複数の第１の分布および前記複数の第２の分布の少なくとも何れかのユーザによる選択を許容し、画像を表示する装置を用いて、選択された分布で示される前記各位置の値に応じた画像を、前記空間を示す画像の前記各位置に対応する部分に表示する、請求項３または４記載のプログラム。
【請求項６】
前記複数の冷却装置それぞれが前記物体の冷却に寄与する度合いの評価では、前記物体の周囲の領域を特定し、当該領域に含まれる各位置で前記複数の流体それぞれに授受される熱量を積算し、前記複数の流体それぞれの当該熱量の積算結果に基づいて、前記複数の冷却装置それぞれが前記物体の冷却に寄与する度合いを評価する、請求項１乃至５の何れか一項に記載のプログラム。
【請求項７】
前記複数の流体それぞれに授受される熱量の前記積算結果、前記積算結果の前記物体の発熱量に対する比、および、前記積算結果で示される熱量の温度換算値の少なくとも何れかを示す情報を前記物体の冷却に寄与する度合いとして、冷却装置ごとに出力する、請求項６記載のプログラム。
【請求項８】
画像を表示する装置を用いて、前記複数の冷却装置それぞれが前記物体の冷却に寄与する度合いを示す画像を表示する、請求項７記載のプログラム。
【請求項９】
前記混合流体に前記各位置で授受される熱量の算出では、前記混合流体の前記空間内の各位置での温度の勾配の発散と前記混合流体の熱伝導率との積を求めることで、前記混合流体に前記各位置で授受される熱量を算出する、請求項１乃至８の何れか１項に記載のプログラム。
【請求項１０】
空間に配置された物体を冷却するための流体を前記空間に流入させる冷却装置の冷却能力の評価に用いられる情報処理装置であって、
複数の冷却装置により流入された複数の流体が混合した混合流体の前記空間内の各位置での温度を示す第１の情報と前記混合流体の前記各位置での速度を示す第２の情報と前記複数の流体それぞれの前記各位置での流量を示す第３の情報とを記憶する記憶部と、
前記混合流体に前記各位置で授受される熱量を前記第１の情報を用いて算出し、前記混合流体に前記各位置で授受される熱量と前記第２の情報と前記第３の情報とに基づいて前記複数の流体それぞれに前記各位置で授受される熱量を算出し、前記複数の流体それぞれに前記各位置で授受される熱量を用いて前記複数の冷却装置それぞれが前記物体の冷却に寄与する度合いを評価する演算部と、
を有する情報処理装置。
【請求項１１】
空間に配置された物体を冷却するための流体を前記空間に流入させる冷却装置の冷却能力を評価する情報処理装置により実行される冷却評価方法であって、
複数の冷却装置により流入された複数の流体が混合した混合流体の前記空間内の各位置での温度を示す情報を用いて、前記混合流体に前記各位置で授受される熱量を算出し、
前記混合流体に前記各位置で授受される熱量と前記混合流体の前記各位置での速度を示す情報と複数の流体それぞれの前記各位置での流量を示す情報とに基づいて、前記複数の流体それぞれに前記各位置で授受される熱量を算出し、
前記複数の流体それぞれに前記各位置で授受される熱量を用いて、前記複数の冷却装置それぞれが前記物体の冷却に寄与する度合いを評価する、
冷却評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプログラム、情報処理装置および冷却評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、種々の製品に電子部品が組み込まれている。電子部品は動作に伴い電力を消費して発熱する。電子部品の消費電力や電子部品の配置の密度などによっては発熱量が増大し得る。製品筐体内に熱が蓄積されると筐体内の温度が高まる可能性がある。製品の高温化は、故障、ユーザへの傷害および発火事故などの要因になり得る。そこで、製品の開発では熱対策を考慮した設計を行うことで、製品の信頼性や安全性の向上が図られている。
【０００３】
例えば、電子部品などの発熱体の冷却方法として、気体や液体などの流体を発熱体に当てて発熱体の熱を流体に吸収させることが考えられる。熱を得た流体を移動させて低温の流体を発熱体に当て続ければ、発熱体から継続的に熱を奪える。例えば、製品内の空冷を行うためにファンが用いられることがある。ファンを用いて、筐体内へ空気を放出したり、筐体内から空気を排出したりすることで、筐体外から筐体内に空気を流入させ、対流を起こして放熱を図る。このように、流体による放熱性を検証するために、ＣＦＤ（Computational Fluid Dynamics）と呼ばれる手法を用いた熱流体解析が行われることがある。
【０００４】
ＣＦＤでは、移流拡散方程式と呼ばれる基礎方程式群が用いられる。差分法、有限体積法および有限要素法などを用いて空間を離散化し、検証したい条件下で移流拡散方程式を数値的に解くことで、流体の移流や熱の拡散に関する評価・検証を行い得る。例えば、ＣＦＤ解析の結果として、空気の流れや温度分布を可視化することで放熱構造の検証へ活用する提案がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】原、三輪、“熱流体解析技術の開発・実用化と熱設計（ＡＶＮ熱設計への効果的な活用法）”、［online］、2006年12月、富士通テン株式会社、［2012年5月25日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｕｊｉｔｓｕ−ｔｅｎ．ｃｏ．ｊｐ／ｇｉｈｏｕ／ｊｐ＿ｐｄｆ／４８／４８−４．ｐｄｆ＞
【非特許文献２】張、他三名、“室内環境形成寄与率ＣＲＩの時間応答モデル開発とエネルギーシミュレーションへの適用（その２）温熱環境形成寄与率ＣＲＩの自然対流の支配する室内熱伝達性状への適用”、日本建築学会大会学術講演梗概集（北陸）、2010年9月、国立大学法人東京大学
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３７３１８１号公報
【特許文献２】特開２００７−５２０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
流体を空間に流入させる冷却装置（例えば、ファン）を複数用いることがある。このとき、複数の冷却装置を並行して動作させた際の、各冷却装置の個別の冷却能力を設計時に把握したいことがある。例えば、省電力化などのために各冷却装置の動作を個々に制御するような設計を行う場合である。しかし、上記の熱流体解析では、複数の冷却装置の個別の冷却能力の評価について考慮されていなかった。
【０００８】
１つの側面では、本発明は、複数の冷却装置の個別の冷却能力の検証を支援するプログラム、情報処理装置および冷却評価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】
【０００９】
１つの態様では、コンピュータによって実行されるプログラムであって、空間に配置された物体を冷却するための流体を空間に流入させる冷却装置の冷却能力を評価するためのプログラムが提供される。このプログラムは、複数の冷却装置により流入された複数の流体が混合した混合流体の空間内の各位置での温度を示す情報を用いて、混合流体に各位置で授受される熱量を算出し、混合流体に各位置で授受される熱量と混合流体の各位置での速度を示す情報と複数の流体それぞれの各位置での流量を示す情報とに基づいて、複数の流体それぞれに各位置で授受される熱量を算出し、複数の流体それぞれに各位置で授受される熱量を用いて、複数の冷却装置それぞれが物体の冷却に寄与する度合いを評価する、処理をコンピュータに実行させる。
【００１０】
また、１つの態様では、空間に配置された物体を冷却するための流体を空間に流入させる冷却装置の冷却能力の評価に用いられる情報処理装置が提供される。この情報処理装置は、記憶部と演算部とを有する。記憶部は、複数の冷却装置により流入された複数の流体が混合した混合流体の空間内の各位置での温度を示す第１の情報と混合流体の各位置での速度を示す第２の情報と複数の流体それぞれの各位置での流量を示す第３の情報とを記憶する。演算部は、混合流体に各位置で授受される熱量を第１の情報を用いて算出し、混合流体に各位置で授受される熱量と第２の情報と第３の情報とに基づいて複数の流体それぞれに各位置で授受される熱量を算出し、複数の流体それぞれに各位置で授受される熱量を用いて複数の冷却装置それぞれが物体の冷却に寄与する度合いを評価する。
【００１１】
また、１つの態様では、空間に配置された物体を冷却するための流体を空間に流入させる冷却装置の冷却能力を評価する情報処理装置により実行される冷却評価方法が提供される。この冷却評価方法では、情報処理装置が、複数の冷却装置により流入された複数の流体が混合した混合流体の空間内の各位置での温度を示す情報を用いて、混合流体に各位置で授受される熱量を算出し、混合流体に各位置で授受される熱量と混合流体の各位置での速度を示す情報と複数の流体それぞれの各位置での流量を示す情報とに基づいて、複数の流体それぞれに各位置で授受される熱量を算出し、複数の流体それぞれに各位置で授受される熱量を用いて、複数の冷却装置それぞれが物体の冷却に寄与する度合いを評価する。
【発明の効果】
【００１２】
１つの側面では、複数の冷却装置の個別の冷却能力の検証を支援できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施の形態の情報処理装置を示す図である。
【図２】第２の実施の形態の評価装置のハードウェア例を示す図である。
【図３】評価装置のソフトウェア例を示す図である。
【図４】定義情報の例を示す図である。
【図５】解析対象モデルの例を示す図である。
【図６】セル配置の例を示す図である。
【図７】冷却評価の処理例を示すフローチャートである。
【図８】混合空気の速度分布を示す図である。
【図９】流量分布の例（その１）を示す図である。
【図１０】流量分布の例（その２）を示す図である。
【図１１】流量分布の例（その３）を示す図である。
【図１２】混合空気の温度分布の例を示す図である。
【図１３】授受熱量分布の例を示す図である。
【図１４】ファン単位の授受熱量分布（初期値）の例（その１）を示す図である。
【図１５】ファン単位の授受熱量分布（初期値）の例（その２）を示す図である。
【図１６】ファン単位の授受熱量分布（初期値）の例（その３）を示す図である。
【図１７】ファン単位の保有熱量分布（初期値）の例（その１）を示す図である。
【図１８】ファン単位の保有熱量分布（初期値）の例（その２）を示す図である。
【図１９】ファン単位の保有熱量分布（初期値）の例（その３）を示す図である。
【図２０】ファン単位の授受熱量分布の更新処理の例を示すフローチャートである。
【図２１】セルの授受熱および流入熱を示す図である。
【図２２】あるセルの保有熱量および授受熱量の例を示す図である。
【図２３】あるセルの流入熱量および更新後の保有熱量の例を示す図である。
【図２４】あるセルの授受熱量の更新例を示す図である。
【図２５】ファン単位の授受熱量分布（収束後）の例（その１）を示す図である。
【図２６】ファン単位の授受熱量分布（収束後）の例（その２）を示す図である。
【図２７】ファン単位の授受熱量分布（収束後）の例（その３）を示す図である。
【図２８】熱授受に関わるセル範囲の特定処理の例を示すフローチャートである。
【図２９】熱授受に関わるセル範囲の例を示す図である。
【図３０】ファン単位の冷却能力の評価処理の例を示すフローチャートである。
【図３１】ファン単位の冷却能力の評価例（その１）を示す図である。
【図３２】ファン単位の冷却能力の評価例（その２）を示す図である。
【図３３】ファン単位の冷却能力の評価例（その３）を示す図である。
【図３４】評価結果の表示例（その１）を示す図である。
【図３５】評価結果の表示例（その２）を示す図である。
【図３６】評価結果の表示例（その３）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本実施の形態を図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態の情報処理装置を示す図である。情報処理装置１は、冷却装置の冷却能力の評価に用いられる。冷却装置は、空間に配置された物体を冷却するための流体を当該空間に流入させるための装置である。流体とは固体以外の物質である。例えば、流体として空気などの気体や水などの液体が考えられる。
【００１５】
冷却装置は、筐体外部から流体を吸引し、筐体内部に当該流体を放出することで、筐体内部の空間に流体を流入させるものでもよい。また、冷却装置は、筐体内部の流体を筐体外部へ強制的に排出することで、別の流入口より筐体外部から筐体内部へ流体を流入させるものでもよい。冷却装置は、気体を流入させる送風装置（例えば、ファン）でもよいし、液体を流入させる送水装置（例えば、ポンプ）でもよい。
【００１６】
情報処理装置１は、発熱する物体と冷却装置とを仮想的な空間内に配置し、冷却装置による物体の冷却能力を評価する。情報処理装置１は、記憶部１ａと演算部１ｂとを有する。記憶部１ａはＲＡＭ（Random Access Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置でもよい。演算部１ｂはＣＰＵ（Central Processing Unit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのプロセッサでもよい。第１の実施の形態の情報処理は、記憶部１ａに記憶されたプログラムを演算部１ｂが実行することで実現されてもよい。例えば、演算部１ｂは、記憶部１ａに格納された仮想的な空間２を示す情報、冷却装置３，４を示す情報および発熱する物体５を示す情報を読み込んで、仮想的な検証環境を情報処理装置１内に構築する。
【００１７】
記憶部１ａは、冷却装置３，４により流入された複数（ここでは冷却装置３により流入された流体と冷却装置４により流入された流体との２つ。以下、同様）の流体が混合した混合流体６の空間２内の各位置での温度を示す第１の情報を記憶する。複数の流体は、同じ種類（例えば、気体であれば空気）でもよいし、異なる種類（例えば、気体であれば空気およびヘリウム（Ｈｅ）など）でもよい。
【００１８】
記憶部１ａは、混合流体６の各位置での速度を示す第２の情報を記憶する。第２の情報は、混合流体６の空間２内の速度分布７あるいは流れ場ともいえる。記憶部１ａは、複数の流体それぞれの各位置での流量を示す第３の情報を記憶する。第３の情報は、冷却装置３により流入された流体の流量分布８を含む。第３の情報は冷却装置４により流入された流体の流量分布８ａを含む。
【００１９】
第１，第２および第３の情報は、従来のＣＦＤによる熱流体解析の結果として取得することができる。例えば、演算部１ｂは、上記の仮想的な検証環境において冷却装置３，４を並行して動作させた際のＣＦＤによる熱流体解析を事前に行うことで、第１，第２および第３の情報を取得し得る。
【００２０】
演算部１ｂは、記憶部１ａに記憶された第１の情報を用いて、混合流体６に各位置で授受される熱量（以下、授受熱量ということがある）を算出する。混合流体６の各位置での授受熱量は、混合流体が各位置で取得する（または、奪う）熱量ともいえる。例えば、定常状態（各分布の時間変化なしの状態）において、第１の情報で示される温度分布から、温度勾配（gradient）の発散（divergence）を計算することで、混合流体６の各位置での授受熱量を得る。温度（Ｔ）の勾配（ｇｒａｄＴ）に流体の熱伝導率（ｋ）を乗じれば熱量（ｋ・ｇｒａｄＴ）を得られるし、その発散（ｄｉｖ（ｋ・ｇｒａｄＴ））から単位体積当たりの熱の出入り、あるいは、単位体積当たりの熱の湧き出し（すなわち、流体に授受される熱量）を得られるからである。
【００２１】
演算部１ｂは、混合流体６の各位置での授受熱量と記憶部１ａに記憶された第２および第３の情報とに基づいて、冷却装置３，４により流入された複数の流体それぞれの各位置での授受熱量を算出する。具体的には、混合流体６の各位置での授受熱量を、流量分布８，８ａに基づいて、複数の流体それぞれの各位置での流量比で按分すれば、複数の流体それぞれの各位置での授受熱量を流量比により評価し得る。
【００２２】
ただし、流量比で按分するだけでは、冷却装置３，４ごとの流体の移流の影響が考慮されていない。そこで、冷却装置３，４それぞれについて、各位置を熱源（発熱量を各位置に対して求めた授受熱量とした熱源）として移流方程式を解くことで、各位置での熱量（温度）の分布を更新しながら、冷却装置３，４それぞれの各位置での授受熱量を調整する。
【００２３】
具体的には、演算部１ｂは、速度分布７および冷却装置３の授受熱量分布を移流方程式に代入して、定常状態かつ熱拡散なしの条件下で数値的に解き、冷却装置３により流入された第１の流体により保有される熱量の分布である第１の保有熱量分布を得る。また、演算部１ｂは、速度分布７および冷却装置４の授受熱量分布を移流方程式に代入して、定常状態かつ熱拡散なしの条件下で数値的に解き、速度分布７および冷却装置４により流入された第２の流体により保有される熱量の分布である第２の保有熱量分布を得る。そして、第１および第２の保有熱量分布それぞれから得られる２つの温度分布が、均一（所定の誤差内で均一であればよい）になるように、冷却装置３，４それぞれの各位置での授受熱量（当該各位置における授受熱量の合計は混合流体６の各位置での授受熱量となる）を更新する。反復法により、各保有熱量分布の残差が収束するまで当該更新を繰り返す。このようにして、移流の影響を考慮して、冷却装置３，４ごとの各位置での授受熱量を調整し得る。このような調整を行うのは、第１，第２の流体が各位置から流出する際には、ほぼ同じ温度になっていると考えられるからである。
【００２４】
演算部１ｂは、複数の流体それぞれの各位置での授受熱量を用いて冷却装置３，４それぞれが物体５の冷却に寄与する度合いを評価する。例えば、冷却装置３により流入された流体に関する授受熱量分布を、物体５周囲の所定領域で積分すれば、冷却装置３により流入された流体が物体５から奪う第１の熱量を評価し得る。また、例えば、冷却装置４により流入された流体に関する授受熱量分布を、物体５周囲の当該所定領域で積分すれば、冷却装置４により流入された流体が物体５から奪う第２の熱量を評価し得る。第１，第２の熱量を対比すれば、冷却装置３，４それぞれが物体５の冷却に寄与する度合いを評価し得る。
【００２５】
情報処理装置１によれば、演算部１ｂにより、混合流体６の空間２内の各位置での温度を示す第１の情報を用いて、混合流体６の各位置での授受熱量（混合流体６の授受熱量分布）が算出される。演算部１ｂにより、混合流体６の授受熱量分布と混合流体の各位置での速度を示す第２の情報（速度分布７）と複数の流体それぞれの各位置での流量を示す第３の情報（流量分布８，８ａ）とに基づいて、複数の流体それぞれの各位置での授受熱量（複数の流体それぞれの授受熱量分布）が算出される。演算部１ｂにより、複数の流体それぞれの授受熱量分布を用いて、冷却装置３，４が物体５の冷却に寄与する度合いが評価される。
【００２６】
これにより、複数の冷却装置の個別の冷却能力の検証を支援できる。例えば、ファンなどの冷却装置を筐体内に複数設けて、製品の高温化に備えることがある。筐体空間内の流体の流量を増やすことで、冷却能力を向上し得るからである。しかし、製品の高温化状態が常時継続するとは限らない。例えば、コンピュータのように、比較的高負荷時に電子部品の消費電力・発熱量が増大し、比較的低負荷時に消費電力・発熱量が減少するものもある。消費電力・発熱量が小さい場合にまで、全ての冷却装置を稼働させると、冷却装置を稼働させるための電力を余計に消費することになる。
【００２７】
このため、各冷却装置の動作を個々に制御したいことがある。例えば、コンピュータの低負荷時に一部の冷却装置を稼働させることで筐体内を所定温度に維持できれば、他の冷却装置を停止させて省電力化を図り得る。そこで、冷却装置の制御方法を検討するために、複数の冷却装置それぞれの個別の冷却能力を設計時に把握したいということがある。
【００２８】
ところが、これまでの熱流体解析では、複数の冷却装置を並行して動作させた際の、複数の冷却装置それぞれの個別の冷却能力を計算することが難しい。複数の冷却装置により流入された流体は混合されて１つの流れ場を作る。したがって、この流れ場を用いて基礎方程式を単に数値的に解くのみでは、全冷却装置を合わせた全体の冷却能力を評価できるに過ぎない。
【００２９】
すなわち、従来の熱流体解析では、物体５から発せられる熱９に対する混合流体６による放熱効果を評価し得る。しかし、冷却装置３により流入された流体により物体５から奪われる熱９ａ、および、冷却装置４により流入された流体により物体５から奪われる熱９ｂを評価できていなかった。
【００３０】
そこで、情報処理装置１では、混合流体６の授受熱量分布と、混合流体６の速度分布７と、冷却装置３，４により空間２に流入された複数の流体それぞれの各位置での流量分布８，８ａと、に基づいて、複数の流体それぞれの授受熱量分布を算出する。そして、当該授受熱量分布を用いて、冷却装置３，４による物体５に対する個々の冷却能力を評価する。こうすれば、冷却装置３，４により空間２に流入された複数の流体の個別の流れ場を把握できなくても（複数の流体は混合されて１つの流れ場を作るから個別の流れ場を考えるのは困難である）、冷却装置３，４による物体５に対する個々の冷却能力を評価し得る。
【００３１】
例えば、情報処理装置１は冷却装置３，４それぞれから流入される各流体により物体５から奪われる各熱量や当該各熱量の物体５の発熱量に対する比などを、評価結果として表示装置に表示させることが考えられる。例えば、製品の開発者は、当該評価結果を閲覧して、複数の冷却装置の個別の冷却能力の検証を行える。具体的には、各冷却装置による流量を調整しながら、複数の冷却装置を並行して動作させた場合の冷却装置個別の冷却能力の評価を情報処理装置１に行わせ、冷却装置単位の制御（稼働、停止および稼働時の消費電力の増減など）の設計を行うことが考えられる。このようにして、情報処理装置１は、複数の冷却装置の個別の冷却能力の効率的な検証を支援することができる。
【００３２】
［第２の実施の形態］
図２は、第２の実施の形態の評価装置のハードウェア例を示す図である。評価装置１００は、ＣＦＤによる熱流体解析を行うコンピュータである。評価装置１００は、プロセッサ１０１、ＲＡＭ１０２、ＨＤＤ１０３、通信部１０４、画像信号処理部１０５、入力信号処理部１０６、ディスクドライブ１０７および機器接続部１０８を有する。各ユニットが評価装置１００のバスに接続されている。
【００３３】
プロセッサ１０１は、評価装置１００の情報処理を制御する。プロセッサ１０１は、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡまたはＰＬＤ（Programmable Logic Device）などである。プロセッサ１０１は、マルチプロセッサであってもよい。プロセッサ１０１は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＰＬＤのうちの２以上の要素の組み合わせであってもよい。
【００３４】
ＲＡＭ１０２は、評価装置１００の主記憶装置である。ＲＡＭ１０２は、プロセッサ１０１に実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部を一時的に記憶する。また、ＲＡＭ１０２は、プロセッサ１０１による処理に用いる各種データを記憶する。
【００３５】
ＨＤＤ１０３は、評価装置１００の補助記憶装置である。ＨＤＤ１０３は、内蔵した磁気ディスクに対して、磁気的にデータの書き込みおよび読み出しを行う。ＨＤＤ１０３には、ＯＳのプログラム、アプリケーションプログラム、および各種データが格納される。評価装置１００は、フラッシュメモリやＳＳＤ（Solid State Drive）などの他の種類の補助記憶装置を備えてもよく、複数の補助記憶装置を備えてもよい。
【００３６】
通信部１０４は、ネットワーク１０を介して他のコンピュータと通信を行えるインタフェースである。通信部１０４は、有線インタフェースでもよいし、無線インタフェースでもよい。
【００３７】
画像信号処理部１０５は、プロセッサ１０１からの命令に従って、評価装置１００に接続されたディスプレイ１１に画像を出力する。ディスプレイ１１としては、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイや液晶ディスプレイなどを用いることができる。
【００３８】
入力信号処理部１０６は、評価装置１００に接続された入力デバイス１２から入力信号を取得し、プロセッサ１０１に出力する。入力デバイス１２としては、例えば、マウスやタッチパネルなどのポインティングデバイス、キーボードなどを用いることができる。
【００３９】
ディスクドライブ１０７は、レーザ光などを利用して、光ディスク１３に記録されたプログラムやデータを読み取る駆動装置である。光ディスク１３として、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）などを使用できる。ディスクドライブ１０７は、例えば、プロセッサ１０１からの命令に従って、光ディスク１３から読み取ったプログラムやデータをＲＡＭ１０２またはＨＤＤ１０３に格納する。
【００４０】
機器接続部１０８は、評価装置１００に周辺機器を接続するための通信インタフェースである。例えば、機器接続部１０８にはメモリ装置１４やリーダライタ装置１５を接続できる。メモリ装置１４は、機器接続部１０８との通信機能を搭載した記録媒体である。リーダライタ装置１５は、メモリカード１６へのデータの書き込み、またはメモリカード１６からのデータの読み出しを行う装置である。メモリカード１６は、カード型の記録媒体である。機器接続部１０８は、例えば、プロセッサ１０１からの命令に従って、メモリ装置１４またはメモリカード１６から読み取ったプログラムやデータをＲＡＭ１０２またはＨＤＤ１０３に格納する。
【００４１】
図３は、評価装置のソフトウェア例を示す図である。評価装置１００は、記憶部１１０および冷却評価部１２０を有する。記憶部１１０は、ＲＡＭ１０２やＨＤＤ１０３の記憶領域を用いて実現し得る。冷却評価部１２０は、記憶部１１０に記憶されたプログラムをプロセッサ１０１が実行することで実現され得る。
【００４２】
記憶部１１０は、冷却評価部１２０の処理に用いられる各種の情報を記憶する。例えば、記憶部１１０は、定義情報を記憶する。定義情報は、熱流体解析の解析対象モデルを定義するための情報である。
【００４３】
冷却評価部１２０は、記憶部１１０に記憶された情報に基づいて、ファンなどの冷却装置の発熱する物体に対する冷却能力を評価する。ここで、上記解析対象モデルは、複数の冷却装置を含み得る。冷却評価部１２０は、全冷却装置を合わせた冷却能力をＣＦＤの手法により評価する。更に、冷却評価部１２０は、複数の冷却装置それぞれの物体に対する冷却能力を個別に評価する。
【００４４】
図４は、定義情報の例を示す図である。定義情報１１１は、記憶部１１０に予め格納される。定義情報１１１は、項番、部品名、配置および属性値の項目を含む。項番の項目には、レコードを識別するための番号が登録される。部品名の項目には、解析対象モデルの空間内に配置する部品の名称が登録される。配置の項目には、当該空間内の部品を配置する位置を示す情報が登録される。属性値の項目には、部品ごとの属性値が登録される。例えば、部品がファンであれば、属性値は流量である。また、例えば、部品が発熱体であれば、属性値は発熱量である。
【００４５】
例えば、定義情報１１１には、項番が“１”、部品名が“ファンＦ１”、配置が“Ｐ１”、属性値が“流量ｆ１”という情報が登録される。これは、ファンＦ１がモデル空間内の位置Ｐ１に配置され、その流量がｆ１であることを示す。流量の単位は立方メートル毎秒（ｍ3／ｓ）である。項番“２”、“３”のレコードも同様にファンＦ２，Ｆ３の情報を示している。ファンＦ２の属性値は流量ｆ２である。ファンＦ３の属性値は流量ｆ３である。
【００４６】
ここで、以下の説明において、ファンの流量という場合、ファンが解析対象の空間内に放出する流体の量を示すとする。また、流体として空気を想定する。ただし、他の種類の流体を用いてもよい。また、流体として液体を用いてもよい。
【００４７】
また、例えば、定義情報１１１には、項番が“４”、部品名が“発熱体Ｈ１”、配置が“Ｐ４”、属性値が“発熱量Ｑ１”という情報が登録される。これは、発熱体Ｈ１（例えば、電子部品に相当する物体）がモデル空間内の位置Ｐ４に配置され、その発熱量がＱ１であることを示す。項番“５”のレコードも同様に発熱体Ｈ２の情報を示している。発熱体Ｈ２の属性値は発熱量Ｑ２である。以下の説明では、発熱量をワット（Ｗ）（単位時間当たりの消費電力）で表す。
【００４８】
図５は、解析対象モデルの例を示す図である。図５（Ａ）は、解析対象とする筐体２００の外観モデルを例示している。筐体２００は、基板２０１と蓋２０２とを有する。基板２０１は、部品を設置するための部材である。蓋２０２は、基板２０１の上部を基板２０１と接する壁面および基板２０１と離隔した壁面で覆い、基板２０１と蓋２０２とで覆われる領域に空間を形成している。筐体２００の紙面手前側は、開口されている。筐体２００の紙面奥側は、閉塞されている。基板２０１および蓋２０２によって形成される空間を筐体２００の内部の空間ということができる。ただし、筐体２００の内部の空間は、上記開口部分によって筐体２００の外部の空間と連続している。
【００４９】
図５（Ｂ）は、筐体２００の蓋２０２を取り外した状態を例示している。基板２０１上に、ファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３および発熱体Ｈ１，Ｈ２が設置されている。ファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３および発熱体Ｈ１，Ｈ２の配置や属性値は、前述のように定義情報１１１により定義される。ここで、蓋２０２には、ファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３に対応する位置に孔が設けられ、ファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３が筐体２００の外部から空気を取り込み、筐体２００の内部の空間に放出できるようになっている。すなわち、ファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３により筐体２００の内部に放出された空気は、筐体２００の内部を紙面手前の開口部側へ流れる。その際に、ファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３により放出された空気は、発熱体Ｈ１，Ｈ２により発せられた熱を得て、運び去る。これにより、発熱体Ｈ１，Ｈ２が冷却される。
【００５０】
図６は、セル配置の例を示す図である。筐体２００の内部の位置は、基板２０１の上面を格子状に区切ったセルと呼ばれる単位で区別される。例えば、紙面左上を原点とし、紙面横方向をＸ軸、紙面縦方向をＹ軸とする。Ｘ軸を１９、Ｙ軸を２６に分割すれば、１９×２６個のセル位置を管理できる。セルの細かさは任意に変更できる。例えば、セルを更に細かく定義してもよい。セル座標を（Ｘ，Ｙ）と表す（以下の説明では、Ｘ，Ｙの図示を省略する）。ここで、Ｙ＝２７は、空気の“出口”であることを明記するためのセルである。
【００５１】
例えば、ファンＦ１の配置“Ｐ１”は、｛（４，１）、（５，１）、（６，１）、（７，１）｝である。ファンＦ２の配置“Ｐ２”は、｛（１０，１）、（１１，１）、（１２，１）、（１３，１）｝である。ファンＦ３の配置“Ｐ３”は、｛（１９，１６）、（１９，１７）、（１９，１８）、（１９，１９）｝である。
【００５２】
例えば、発熱体Ｈ１の配置“Ｐ４”は、｛（８，６）、（９，６）、（１０，６）、（８，７）、（９，７）、（１０，７）、（８，８）、（９，８），（１０，８）｝である。発熱体Ｈ２の配置“Ｐ５”は、｛（８，１６）、（９，１６）、（１０，１６）、（８，１７）、（９，１７）、（１０，１７）、（８，１８）、（９，１８）、（１０，１８）｝である。
【００５３】
前述のように、ファンＦ１，Ｆ２の紙面上側およびファンＦ３の紙面右側から筐体２００の内部に空気が流入し、“出口”側から筐体２００の外部に流出する。以下では、ファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３により筐体２００の内部に流入した空気が混合した空気を、混合空気と称することがある。
【００５４】
図７は、冷却評価の処理例を示すフローチャートである。以下、図７に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
（Ｓ１１）冷却評価部１２０は、記憶部１１０に記憶された定義情報１１１を参照して、熱流体解析のための初期設定を行う。具体的には、冷却評価部１２０は、筐体２００内のファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３および発熱体Ｈ１，Ｈ２の配置や属性値の情報を読み込む。
【００５５】
（Ｓ１２）冷却評価部１２０は、従来のＣＦＤの手法を用いて、筐体２００内の混合空気の定常状態の温度分布（Ｔ（ｘ））と、混合空気の速度分布（ベクトルＶ（ｘ））と、各ファンからの空気の流量分布（ｑn（ｘ））とを算出する。ここで、各分布の変数であるベクトルｘは、筐体２００内の空間の位置を示す位置ベクトルｘ＝（ｘ，ｙ，ｚ）である（ただし、ｚは一定）。なお、ｘ軸はＸ軸と重なる軸であり、ｙ軸はＹ軸と重なる軸である。離散化の度合い（座標の区切り）は同じとする。また、ｎはファンＦ１、ファンＦ２およびファンＦ３の何れかである。ここで、数式の中で各ファンを次のように表記する。ファンＦ１はｎ＝ｆａｎ１である。ファンＦ２はｎ＝ｆａｎ２である。ファンＦ３はｎ＝ｆａｎ３である。なお、Ｔの単位はケルビン（Ｋ）である。ベクトルＶの単位はメートル毎秒（ｍ／ｓ）である。
【００５６】
（Ｓ１３）冷却評価部１２０は、混合空気に対する授受熱量分布ｈ0（ｘ）を算出する。ｈ0の単位はワット（Ｗ）である。ここで、移流拡散方程式を式（１）のように記述できる。ただし、位置ベクトルｘの記述を省略している（以下の説明でも省略することがある）。
【００５７】
【数１】
2014215805.tif 000003
【００５８】
ｔは時間（ｓ）である。ρは空気の密度（ｋｇ／ｍ3）である。Ｅは速さの２乗（ｍ2／ｓ2）である。∇（ナブラ：nabla）は空間に対するベクトル微分演算子である。ベクトルＶは混合空気の速度分布である。ｐは圧力（Ｐａ）である。ｋは空気の熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））である。Ｔは温度分布である。Ｓは発熱密度（Ｗ／ｍ3）である。式（１）の左辺第１項を非定常項と呼ぶことがある。同左辺第２項は移流項と呼ぶことがある。同右辺第１項を熱伝導項と呼ぶことがある。同右辺第２項を発熱項（ソース項）と呼ぶことがある。ここで、式（２）のようにψ（エネルギー密度）を定義する。ψの単位はジュール立方メートル（Ｊ／ｍ3）である。
【００５９】
【数２】
2014215805.tif 000004
【００６０】
すると、式（１）において、定常状態かつ各セルで発熱しないと考えて、非定常項と発熱項とを無視することで式（３）を得る。式（３）にステップＳ１２で求めた温度分布Ｔを代入して授受熱量分布ｈ0を得る（式（４））。
【００６１】
【数３】
2014215805.tif 000005
【００６２】
ａはセル当たりの体積（ｍ3）である。
（Ｓ１４）冷却評価部１２０は、式（５）を用いてファン単位の授受熱量分布ｈn（ｘ）の初期値を算出する。ｈnの単位はワット（Ｗ）である。
【００６３】
【数４】
2014215805.tif 000006
【００６４】
ｑnはステップＳ１２で求めた各ファンからの空気の流量分布である。また、ｑ＝Σｑnである（Σはｎについて和をとることを示す）。括弧で括られた上付きの添え字は、計算を繰り返した回数ｉ（ｉは０以上の整数）を示しており、ｉ＝０、すなわち“（０）”は初期値であることを示す。なお、以下の説明では、上付きの添え字“（ｉ）”の表記を省略することがある。ｈnは式（６）により授受熱量密度分布Ｓnに変換できる（式（６）は任意のｉについて利用し得る）。熱の湧き出しを発熱ととらえることができるから、授受熱量密度分布Ｓnは各セルにおける空気の発熱密度を示しているということもできる。
【００６５】
（Ｓ１５）冷却評価部１２０は、式（７）、（８）を用いてファン単位の保有熱量分布Ｗn（ｘ）の初期値を算出する。Ｗnの単位はワット（Ｗ）である。
【００６６】
【数５】
2014215805.tif 000007
【００６７】
【数６】
2014215805.tif 000008
【００６８】
ここで、初期値について求めるからｉ＝０である。式（７）は、式（１）から非定常項と熱伝導項とを無視した移流方程式である。定常状態を考えており、速度分布Ｖによる空気の移流に対し、授受熱量密度分布Ｓnで示される各セルでの熱の湧き出し（熱の授受）を与えるエネルギー密度の分布ψnを求めるためである。分布ψnは、各ファンからの各流体により各セルで保有されるエネルギー密度の分布ということができる。
【００６９】
（Ｓ１６）冷却評価部１２０は、ファン単位の授受熱量分布ｈnを更新する。すなわち、冷却評価部１２０は、ｉ番目に求めたｈnを用いて、ｉ＋１番目のｈnを算出する。具体的な算出方法は後述する。ｈnは式（６）により授受熱量密度分布Ｓnに変換できる。
【００７０】
（Ｓ１７）冷却評価部１２０は、式（７）、（８）を用いてファン単位の保有熱量分布Ｗnを更新する。すなわち、ステップＳ１６で更新したＳnを用いてＷnを更新する。
（Ｓ１８）冷却評価部１２０は、ファン単位の保有熱量分布Ｗnの残差が収束したか否かを判定する。収束していない場合、処理をステップＳ１６に進める。収束した場合、処理をステップＳ１９に進める。
【００７１】
（Ｓ１９）冷却評価部１２０は、発熱体Ｈ１，Ｈ２それぞれについて、熱授受に関わるセル範囲を特定する。具体的には、所定のルールに基づいて、筐体２００内の空間から発熱体Ｈ１の周囲の所定のセル範囲を抽出する。同様に、筐体２００内の空間から発熱体Ｈ２の周囲の所定のセル範囲を抽出する。
【００７２】
（Ｓ２０）冷却評価部１２０は、授受熱量分布ｈnとステップＳ１９で抽出されたセル範囲とを用いて、発熱体Ｈ１，Ｈ２それぞれに対するファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３の冷却能力を評価する。冷却評価部１２０は、ディスプレイ１１に評価結果を表示させる。
【００７３】
このようにして、冷却評価部１２０は、保有熱量分布Ｗnの残差が収束するまで授受熱量分布ｈnを更新し、最終的に得られた授受熱量分布ｈnを用いて、発熱体Ｈ１，Ｈ２それぞれに対するファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３の冷却能力を評価する。
【００７４】
図８は、混合空気の速度分布を示す図である。図８ではファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３を全て稼働させたときの定常状態における混合空気の速度分布Ｖを例示している。例えば、ファンＦ１，Ｆ２からの空気は紙面上側から下側へ向けて流れて混ざり合う。ファンＦ３からの空気は、紙面右側から左側へ向けて流れる。このとき、ファンＦ３からの空気は、発熱体Ｈ２に当たって上下に移動する。この移動した空気がファンＦ１，Ｆ２からの空気の流れに対するあおりとなってファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３からの空気が混ざり合う。ファンＦ２からの空気は、ファンＦ１からの空気よりもあおりの影響を大きく受ける。
【００７５】
図９は、流量分布の例（その１）を示す図である。図９ではファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３を全て稼働させたときのファンＦ１からの空気の流量分布ｑn（ｎ＝ｆａｎ１）を例示している。各セルに付された数値は流量割合ｑn／ｑ（ｎ＝ｆａｎ１）である。色の濃いセルほど流量が大きく、色の薄いセルほど流量が小さい（以下に示す他の流量分布も同様）。ファンＦ１に関する流量分布では、流量の比較的大きな領域がＸ＝１〜８辺りのセル範囲に分布している。
【００７６】
図１０は、流量分布の例（その２）を示す図である。図１０ではファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３を全て稼働させたときのファンＦ２からの空気の流量分布ｑn（ｎ＝ｆａｎ２）を例示している。各セルに付された数値は流量割合ｑn／ｑ（ｎ＝ｆａｎ２）である。ファンＦ２に関する流量分布では、流量の比較的大きな領域がＸ＝９〜１９かつＹ＝１〜１３辺りのセル範囲に分布している。
【００７７】
図１１は、流量分布の例（その３）を示す図である。図１１ではファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３を全て稼働させたときのファンＦ３からの空気の流量分布ｑn（ｎ＝ｆａｎ３）を例示している。各セルに付された数値は流量割合ｑn／ｑ（ｎ＝ｆａｎ３）である。ファンＦ３に関する流量分布では、流量の比較的大きな領域がＸ＝１１〜１９かつＹ＝１４〜２６辺りのセル範囲に分布している。
【００７８】
図１２は、混合空気の温度分布の例を示す図である。図１２はファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３を全て稼働させたときの定常状態の温度分布Ｔを例示している。各セルに付された数値は、温度（Ｔ−２７３．１５）（℃単位）である。色の濃いセルほど温度が高く、色の薄いセルほど温度が低い。例えば、温度分布Ｔによれば、発熱体Ｈ１，Ｈ２の風上側の温度が比較的低く、風下側の温度が比較的高いことが分かる。冷却評価部１２０は、図８〜１２に示した各分布を、図７で説明したステップＳ１２（既存のＣＦＤによる熱流体解析）の処理により求める。
【００７９】
図１３は、授受熱量分布の例を示す図である。図１３は温度分布Ｔに対する授受熱量分布ｈ0を例示している。図７のステップＳ１３で説明したように、冷却評価部１２０は、温度分布Ｔを式（３）に代入することで、授受熱量分布ｈ0を得る。例えば、授受熱量分布ｈ0によれば、発熱体Ｈ１，Ｈ２の風上側で授受熱量が大きく、風下側で授受熱量が小さいことが分かる。
【００８０】
図１４は、ファン単位の授受熱量分布（初期値）の例（その１）を示す図である。図１４ではファンＦ１に対する授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ１）の初期値を例示している。これは、図１３で例示した授受熱量分布ｈ0にファンＦ１からの空気の流量比（ｑn／ｑ）（ｎ＝ｆａｎ１）を乗じたものである。例えば、あるセルのｈ0の値に、当該セルにおけるｑn／ｑ（ｎ＝ｆａｎ１）の値を乗じれば、当該セルのｈn（ｎ＝ｆａｎ１）の値が求まる（以下、同様）。
【００８１】
図１５は、ファン単位の授受熱量分布（初期値）の例（その２）を示す図である。図１５ではファンＦ２に対する授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ２）の初期値を例示している。これは、図１３で例示した授受熱量分布ｈ0にファンＦ２からの空気の流量比（ｑn／ｑ）（ｎ＝ｆａｎ２）を乗じたものである。
【００８２】
図１６は、ファン単位の授受熱量分布（初期値）の例（その３）を示す図である。図１６ではファンＦ３に対する授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ３）の初期値を例示している。これは、図１３で例示した授受熱量分布ｈ0にファンＦ３からの空気の流量比（ｑn／ｑ）（ｎ＝ｆａｎ３）を乗じたものである。冷却評価部１２０は、図１４〜１６に示した各分布ｈnを、図７で説明したステップＳ１４の処理により求める。
【００８３】
図１７は、ファン単位の保有熱量分布（初期値）の例（その１）を示す図である。図１７ではファンＦ１に対する保有熱量分布Ｗn（ｎ＝ｆａｎ１）の初期値を例示している。これは、図１４で例示した授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ１）を用いて、式（７）、（８）から保有熱量分布Ｗn（ｎ＝ｆａｎ１）を求めた結果である。
【００８４】
図１８は、ファン単位の保有熱量分布（初期値）の例（その２）を示す図である。図１８ではファンＦ２に対する保有熱量分布Ｗn（ｎ＝ｆａｎ２）の初期値を例示している。これは、図１５で例示した授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ２）を用いて、式（７）、（８）から保有熱量分布Ｗn（ｎ＝ｆａｎ２）を求めた結果である。
【００８５】
図１９は、ファン単位の保有熱量分布（初期値）の例（その３）を示す図である。図１９ではファンＦ３に対する保有熱量分布Ｗn（ｎ＝ｆａｎ３）の初期値を例示している。これは、図１６で例示した授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ３）を用いて、式（７）、（８）から保有熱量分布Ｗn（ｎ＝ｆａｎ３）を求めた結果である。冷却評価部１２０は、図１７〜１９に示した各分布Ｗnを、図７で例示したステップＳ１５の処理により求める。
【００８６】
次に、図７のステップＳ１６のファン単位の授受熱量分布の更新の手順を例示する。
図２０は、ファン単位の授受熱量分布の更新処理の例を示すフローチャートである。以下、図２０に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
【００８７】
（Ｓ２１）冷却評価部１２０は、未処理のセルの中からセルを１つ選択する。
（Ｓ２２）冷却評価部１２０は、ファン単位の保有熱量Ｗnからファン単位の授受熱量ｈnを減算して、ファン単位の流入熱量（Ｗn−ｈn）を算出する。ただし、Ｗnおよびｈnの値は、ステップＳ２１で選択されたセルにおける値を示す（以下、同様）。
【００８８】
（Ｓ２３）冷却評価部１２０は、式（９）を用いてセルに流入するファンごとの空気の温度τn（ｘ）を算出する。
【００８９】
【数７】
2014215805.tif 000009
【００９０】
Ｃは空気の比熱（Ｊ／（ｇ・Ｋ））、ρは空気の密度である。ｑnは流量である。
（Ｓ２４）冷却評価部１２０は、各ファンの空気のうち、温度Ｔnが最低値であるファンの空気に、ステップＳ２２で減算したΣｈn＝ｈ0（Σはｎについての和をとることを示す）の一部を分配する。ｈ0の値は、ステップＳ２１で選択されたセルにおける値を示す。１回に分配する量は、任意に決定できる。例えば、分配する量はｈ0／１００やｈ0／５０のように冷却評価部１２０に予め与えられる。ファンごとの分配量の積算がｉ＋１回目に算出されるｈnに相当する。このようにして、ｉ回目に求めたｈnに対し、ｉ＋１回目のｈnを求める。ここで、Ｔnとτnとの関係は式（１０）により与えられる。
【００９１】
【数８】
2014215805.tif 000010
【００９２】
（Ｓ２５）冷却評価部１２０は、減算した授受熱量ｈ0分を各ファンの空気に全て分配したか否かを判定する。全て分配した場合、処理をステップＳ２８に進める。全て分配していない場合、処理をステップＳ２６に進める。例えば、ステップＳ２４を繰り返し実行し、分配量の積算がｈ0に等しければ、全て分配したと判定する。分配量の積算がｈ0よりも小さければ、全て分配していないと判定する。
【００９３】
（Ｓ２６）冷却評価部１２０は、ファンごとの空気の温度Ｔnが均一であるか否かを判定する。均一である場合、処理をステップＳ２７に進める。均一でない場合、処理をステップＳ２４に進める。
【００９４】
（Ｓ２７）冷却評価部１２０は、ファンごとの空気の温度の均一を維持して、未分配分の授受熱量を各ファンの空気に分配する。ステップＳ２４〜Ｓ２７の処理は、式（１０）および以下に示す式（１１）、（１２）、（１３）で示される条件の下に、ｉ＋１回目のｈnを求める処理であるといえる。
【００９５】
【数９】
2014215805.tif 000011
【００９６】
【数１０】
2014215805.tif 000012
【００９７】
（Ｓ２８）冷却評価部１２０は、ステップＳ２１で選択されたセルにおけるファン単位の授受熱量をステップＳ２４〜Ｓ２７の処理により最終的に得られたｉ＋１回目のｈnの値に更新する。
【００９８】
（Ｓ２９）冷却評価部１２０は、筐体２００内の空間の全てのセルを処理済であるか否かを判定する。全てのセルを処理済である場合、処理を終了する。全てのセルを処理済でない、すなわち、未処理のセルがある場合、処理をステップＳ２１に進める。
【００９９】
このようにして、冷却評価部１２０は、ファン単位の授受熱量分布ｈnを更新する。
図２１は、セルの授受熱および流入熱を示す図である。図２１（Ａ）は１つのセルにおいて保有される熱の種類を例示している。図２１（Ｂ）は授受熱ＨＲ１を例示している。図２１（Ｃ）は流入熱ＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４を例示している。
【０１００】
１つのセルに着目すると、当該セルにおける各ファンからの空気により保有される熱は、当該空気が当該セル位置で奪う熱（授受熱ＨＲ１）と隣接セルから流入する熱（流入熱ＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４）との和であると考えることができる。したがって、保有熱量Ｗnから授受熱ＨＲ１分の授受熱量ｈnを減算すれば、流入熱ＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４分の流入熱量を得られる。すると、当該流入熱量から流入する空気の温度を評価できる。各ファンからの空気について、この温度が均一になるように各ファンの空気の授受熱量ｈnを調整する。各ファンの空気が当該セルに流入する際に異なる温度であったとしても、各ファンの空気はセル内で混合される。このため、当該セルから空気が流出する際には、各ファンの空気は同一の温度になって流出すると考えられるからである。
【０１０１】
図２２は、あるセルの保有熱量および授受熱量の例を示す図である。図２２（Ａ）はセルＣｘにおける空気の保有熱量Ｗn（ｉ回目）を例示している。例えば、各ファンの空気の保有熱量をシリンダ３１１，３１２，３１３で表す。各シリンダの断面積はＣρ（ｑn）（比熱、密度および流量の積）に相当する。シリンダ３１１は、ファンＦ１の保有熱量Ｗn（ｎ＝ｆａｎ１）を示す。シリンダ３１２は、ファンＦ２の保有熱量Ｗn（ｎ＝ｆａｎ２）を示す。シリンダ３１３は、ファンＦ３の保有熱量Ｗn（ｎ＝ｆａｎ３）を示す。ΣＷn（Σはｎについて和をとることを示す）がセルＣｘの全保有熱量である。
【０１０２】
図２２（Ｂ）はセルＣｘにおける空気の授受熱量ｈn（ｉ回目）を例示している。各ファンの空気の授受熱量をシリンダ３２１，３２２，３２３で表す。各シリンダの断面積は図２２（Ａ）と同様にＣρ（ｑn）を示す。シリンダ３２１は、ファンＦ１の授受熱量ｈn（ｎ＝ｆａｎ１）を示す。シリンダ３２２は、ファンＦ２の授受熱量ｈn（ｎ＝ｆａｎ２）を示す。シリンダ３２３は、ファンＦ３の授受熱量ｈn（ｎ＝ｆａｎ３）を示す。
【０１０３】
図２３は、あるセルの流入熱量および更新後の保有熱量の例を示す図である。シリンダ３１１ａ，３１２ａ，３１３ａは、図２２で示した保有熱量Ｗnおよび授受熱量ｈnに対する流入熱量（ｉ回目）を例示している。シリンダ３１１ａは、ファンＦ１に関する流入熱量（Ｗn−ｈn）（ｎ＝ｆａｎ１）である。シリンダ３１２ａは、ファンＦ２に関する流入熱量（Ｗn−ｈn）（ｎ＝ｆａｎ２）である。シリンダ３１３ａは、ファンＦ３に関する流入熱量（Ｗn−ｈn）（ｎ＝ｆａｎ３）である。なお、シリンダ３２０は、授受熱量ｈnの合計Σｈn＝ｈ0（Σはｎについて和をとることを示す）を示している。
【０１０４】
そして、シリンダ３１１ａ，３１２ａ，３１３ａそれぞれに対して、シリンダ３２０の授受熱量合計ｈ0を再分配する。このとき、各ファンの空気の温度Ｔn（すなわち、シリンダの高さに相当）がほぼ均一になるようにする。シリンダ３１１ｂ，３１２ｂ，３１３ｂは、このようにしてシリンダ３２０の授受熱量ｈ0を再分配した後を例示している。シリンダ３１１ｂは、シリンダ３１１ａに対して授受熱量を再分配した後を示す。シリンダ３１２ｂは、シリンダ３１２ａに対して授受熱量を再分配した後を示す。シリンダ３１３ｂは、シリンダ３１３ａに対して授受熱量を再分配した後を示す。
【０１０５】
図２４は、あるセルの授受熱量の更新例を示す図である。シリンダ３２１ａ，３２２ａ，３２３ａは、シリンダ３２１，３２２，３２３の更新後（ｉ＋１回目）を示している。すなわち、シリンダ３２１ａは、ファンＦ１からの空気のセルＣｘにおける更新後の授受熱量ｈn（ｎ＝ｆａｎ１）である。シリンダ３２２ａは、ファンＦ２からの空気のセルＣｘにおける更新後の授受熱量ｈn（ｎ＝ｆａｎ２）である。シリンダ３２３ａは、ファンＦ３からの空気のセルＣｘにおける更新後の授受熱量ｈn（ｎ＝ｆａｎ３）である。
【０１０６】
冷却評価部１２０は、セルＣｘに対する処理と同様の処理を全てのセルに対して行い、ファンごとの授受熱量分布ｈnを更新する。そして、式（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）、（１３）を用いて、授受熱量分布ｈnの更新を繰り返し行う。
【０１０７】
冷却評価部１２０は、この調整を反復法により、例えば、保有熱量分布Ｗnの各セルの値に対する残差が式（１４）で表すようにε（εは正の実数）に収束するまで行う。値εは、冷却評価部１２０に予め与えられる。
【０１０８】
【数１１】
2014215805.tif 000013
【０１０９】
このようにして、最終的な授受熱量ｈnを決定する。なお、冷却評価部１２０は、エネルギー密度分布ψnまたは温度分布Ｔnの残差が収束したところで授受熱量ｈnの調整を終了してもよい。
【０１１０】
図２５は、ファン単位の授受熱量分布（収束後）の例（その１）を示す図である。図２５ではファンＦ１に対して最終的に求められた授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ１）を例示している。図１４と比較すると、セル範囲Ｒａに含まれる各セルの授受熱量が他のセル範囲のセルよりも大幅に調整されている。セル範囲ＲａはＸ＝７〜１１かつＹ＝１５〜１９のセル範囲である。これは、発熱体Ｈ２の周囲の領域であり、ファンＦ１，Ｆ２からの空気がファンＦ３からの空気のあおりの影響が他の領域よりも大きい領域であると考えられる。
【０１１１】
図２６は、ファン単位の授受熱量分布（収束後）の例（その２）を示す図である。図２６ではファンＦ２に対して最終的に求められた授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ２）を例示している。図１５と比較すると、図２５と同様にセル範囲Ｒｂに含まれる各セルの授受熱量が他の領域のセルよりも大幅に調整されている。ここで、セル範囲Ｒｂはセル範囲Ｒａと同じ（Ｘ，Ｙ）座標範囲で示されるセル範囲である。
【０１１２】
図２７は、ファン単位の授受熱量分布（収束後）の例（その３）を示す図である。図２７ではファンＦ３に対して最終的に求められた授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ３）を例示している。図１６と比較すると、図２５と同様にセル範囲Ｒｃに含まれる各セルの授受熱量が他の領域のセルよりも大幅に調整されている。ここで、セル範囲Ｒｃはセル範囲Ｒａと同じ（Ｘ，Ｙ）座標範囲で示されるセル範囲である。
【０１１３】
このように、図２０の手順を用いることで、あおりの影響が比較的大きなセル範囲Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃについて、他の領域よりも特に大きく授受熱量分布ｈnが調整される。すなわち、あおりの影響があった場合でも、その影響を授受熱量分布ｈnに適切に反映させることができる。
【０１１４】
冷却評価部１２０は、図２５〜２７で示した授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ１，ｆａｎ２，ｆａｎ３）の何れかのユーザによる選択を許容する。冷却評価部１２０は、選択された授受熱量分布ｈnを示す画像（図２５〜２７で示されるような図）をディスプレイ１１に表示させる。また、冷却評価部１２０は、授受熱量分布ｈnに対する保有熱量分布Ｗn（ｎ＝ｆａｎ１，ｆａｎ２，ｆａｎ３）についても、ユーザによる選択を許容する。冷却評価部１２０は、選択された保有熱量分布Ｗnを示す画像をディスプレイ１１に表示させる。
【０１１５】
例えば、冷却評価部１２０は、ディスプレイ１１を用いて、ユーザにより選択された分布で示される各セルにおける値に応じた画像（例えば、数値、色、色の濃淡など）を、筐体２００内部の空間を示す画像の各セルに対応する部分に表示する。ユーザは授受熱量分布ｈnや保有熱量分布Ｗnを示す画像を閲覧することで、各ファンによる各発熱体に対する冷却効果を容易に把握することができる。
【０１１６】
次に、図７のステップＳ１９の熱授受に関わるセル範囲の特定処理の手順を説明する。
図２８は、熱授受に関わるセル範囲の特定処理の例を示すフローチャートである。以下、図２８に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
【０１１７】
（Ｓ３１）冷却評価部１２０は、解析対象モデルに含まれる発熱体を１つ選択する。選択された発熱体を発熱体ｍとする。
（Ｓ３２）冷却評価部１２０は、発熱体ｍに隣接するセル範囲Ｒを取得する。例えば、発熱体Ｈ１であれば、隣接するセル範囲Ｒは、（Ｘ，Ｙ）＝｛（８，５）、（９，５）、（１０，５）、（７，６）、（１１，６）、（７，７）、（１１，７）、（７，８）、（１１，８）、（８，９）、（９，９）、（１０，９）｝である。
【０１１８】
（Ｓ３３）冷却評価部１２０は、セル範囲Ｒの中から１つのセルＣ１を選択する。
（Ｓ３４）冷却評価部１２０は、セルＣ１にマークを付与する。例えば、セルＣ１に対して、発熱体ｍの熱授受に関わるセル範囲Ｒmに含まれるセルであることを示すマーク（例えば、セルＣ１を示す座標に対する“ｔｒｕｅ”などのフラグ）を付与する。
【０１１９】
（Ｓ３５）冷却評価部１２０は、セルＣ１に隣接する隣接セルＣ２を取得する。隣接するセルが複数ある場合、複数の隣接セルＣ２が得られることになる。冷却評価部１２０は、隣接セルＣ２の授受熱量が、“０＜隣接セルＣ２の授受熱量≦セルＣ１の授受熱量”の関係を満たすか否かを判定する。満たす場合、処理をステップＳ３６に進める。満たさない場合、処理をステップＳ３７に進める。なお、複数の隣接セルＣ２が得られている場合は、少なくとも１つの隣接セルＣ２が当該関係を満たしていれば、ステップＳ３６に進める。
【０１２０】
（Ｓ３６）冷却評価部１２０は、セル範囲ＲにセルＣ２を追加する。ステップＳ３５の関係を満たすセルＣ２が複数存在する場合、複数のセルＣ２をセル範囲Ｒに追加する。ただし、セル範囲Ｒに既に存在するセルを、重複して追加しなくてよい。そして、処理をステップＳ３３に進める。
【０１２１】
（Ｓ３７）冷却評価部１２０は、セル範囲Ｒ内の全セルを処理済であるか否かを判定する。セル範囲Ｒ内の全セルを処理済である場合、処理をステップＳ３８に進める。セル範囲Ｒ内の全セルを処理済でない場合、処理をステップＳ３３に進める。
【０１２２】
（Ｓ３８）冷却評価部１２０は、マーク付与されたセルの集合を発熱体ｍの熱授受に関わるセル範囲Ｒmとする。
（Ｓ３９）冷却評価部１２０は、解析対象モデルに含まれる全ての発熱体について処理済であるか否か（すなわち、全ての発熱体についてセル範囲Ｒmを取得したか否か）を判定する。全ての発熱体について処理済である場合、処理を終了する。全ての発熱体について処理済でない場合、処理をステップＳ３１に進める。
【０１２３】
図２９は、熱授受に関わるセル範囲の例を示す図である。例えば、冷却評価部１２０は、図２８の手順により、発熱体Ｈ１に対してセル範囲Ｒ１０を取得する。また、冷却評価部１２０は、図２８の手順により、発熱体Ｈ２に対してセル範囲Ｒ２０を取得する。次に、図７のステップＳ２０のファン単位の冷却能力の評価の手順を説明する。
【０１２４】
図３０は、ファン単位の冷却能力の評価処理の例を示すフローチャートである。以下、図３０に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
（Ｓ４１）冷却評価部１２０は、ファン単位の授受熱量分布ｈnを１つ選択する。
【０１２５】
（Ｓ４２）冷却評価部１２０は、式（１５）を用いて熱授受に関わるセル範囲の総授受熱量Ｚm,nを発熱体ｍごとに算出する。
【０１２６】
【数１２】
2014215805.tif 000014
【０１２７】
Ｚm,nは、発熱体ｍの発熱量に対してファンｎからの空気が奪う熱量（単位時間当たりに奪う熱量といってもよい）に相当する。
（Ｓ４３）冷却評価部１２０は、ステップＳ４１で選択されたファンからの空気の冷却寄与度を発熱体ｍごとに算出する。例えば、冷却寄与度＝Ｚm,n／（発熱体ｍの発熱量）とする。
【０１２８】
（Ｓ４４）冷却評価部１２０は、ステップＳ４１で選択されたファンからの空気が発熱体から奪う熱量を、発熱体ｍごとに温度に換算する。例えば、当該温度＝Ｚm,n／（発熱体ｍの質量×発熱体ｍの比熱）とする。
【０１２９】
（Ｓ４５）冷却評価部１２０は、全てのファンについてステップＳ４１〜Ｓ４４の処理を行ったか否かを判定する。全てのファンについて処理済の場合、処理をステップＳ４６に進める。全てのファンについて処理済でない場合、処理をステップＳ４１に進める。
【０１３０】
（Ｓ４６）冷却評価部１２０は、各ファンの冷却能力の評価結果をディスプレイ１１に出力し、当該評価結果を示す画像を表示させる。
このように、冷却評価部１２０は、熱量、冷却寄与度および温度などを指標として、各発熱体に対して各ファンが冷却に寄与する度合いを評価できる。
【０１３１】
図３１は、ファン単位の冷却能力の評価例（その１）を示す図である。図３１ではファンＦ１の最終的な授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ１）に基づく冷却能力の評価方法を例示している。セル範囲Ｒ１１はセル範囲Ｒ１０に対応するセル範囲であり、セル範囲Ｒ１０，Ｒ１１に含まれるセルは同じである。冷却評価部１２０は、セル範囲Ｒ１１内の各セルについて授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ１）の和をとることで、ファンＦ１からの空気が発熱体Ｈ１から奪う熱量を算出する。
【０１３２】
セル範囲Ｒ２１はセル範囲Ｒ２０に対応するセル範囲であり、セル範囲Ｒ２０，Ｒ２１に含まれるセルは同じである。冷却評価部１２０は、セル範囲Ｒ２１内の各セルについて授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ１）の和をとることで、ファンＦ１からの空気が発熱体Ｈ２から奪う熱量を算出する。
【０１３３】
図３２は、ファン単位の冷却能力の評価例（その２）を示す図である。図３２ではファンＦ２の最終的な授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ２）に基づく冷却能力の評価方法を例示している。セル範囲Ｒ１２はセル範囲Ｒ１０に対応するセル範囲であり、セル範囲Ｒ１０，Ｒ１２に含まれるセルは同じである。冷却評価部１２０は、セル範囲Ｒ１２内の各セルについて授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ２）の和をとることで、ファンＦ２からの空気が発熱体Ｈ１から奪う熱量を算出する。
【０１３４】
セル範囲Ｒ２２はセル範囲Ｒ２０に対応するセル範囲であり、セル範囲Ｒ２０，Ｒ２２に含まれるセルは同じである。冷却評価部１２０は、セル範囲Ｒ２２内の各セルについて授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ２）の和をとることで、ファンＦ２からの空気が発熱体Ｈ２から奪う熱量を算出する。
【０１３５】
図３３は、ファン単位の冷却能力の評価例（その３）を示す図である。図３３ではファンＦ３の最終的な授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ３）に基づく冷却能力の評価方法を例示している。セル範囲Ｒ１３はセル範囲Ｒ１０に対応するセル範囲であり、セル範囲Ｒ１０，Ｒ１３に含まれるセルは同じである。冷却評価部１２０は、セル範囲Ｒ１３内の各セルについて授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ３）の和をとることで、ファンＦ３からの空気が発熱体Ｈ１から奪う熱量を算出する。
【０１３６】
セル範囲Ｒ２３はセル範囲Ｒ２０に対応するセル範囲であり、セル範囲Ｒ２０，Ｒ２３に含まれるセルは同じである。冷却評価部１２０は、セル範囲Ｒ２３内の各セルについて授受熱量分布ｈn（ｎ＝ｆａｎ３）の和をとることで、ファンＦ３からの空気が発熱体Ｈ２から奪う熱量を算出する。次に、各ファンが発熱体Ｈ１，Ｈ２の冷却に対して寄与する度合いの表示方法を例示する。
【０１３７】
図３４は、評価結果の表示例（その１）を示す図である。図３４（Ａ）は表示画面Ｄ１を例示している。表示画面Ｄ１は、発熱体Ｈ１に対して、各ファンが奪う熱量を表示する画面である。例えば、冷却評価部１２０は、表示画面Ｄ１の情報をディスプレイ１１に出力し、表示画面Ｄ１をディスプレイ１１に表示させる（以下に示す他の表示画面も同様）。例えば、冷却評価部１２０は、発熱体Ｈ１の発熱量が２００Ｗであるとき、ファンＦ１からの空気により奪われる熱量を８０Ｗ、ファンＦ２からの空気により奪われる熱量を１００Ｗ、ファンＦ３からの空気により奪われる熱量を０Ｗと算出する。例えば、冷却評価部１２０は、表示画面Ｄ１において、奪う熱量が大きいファンほど濃い色で表示し、奪う熱量が小さいファンほど薄い色で表示することが考えられる。
【０１３８】
図３４（Ｂ）は表示画面Ｄ２を例示している。表示画面Ｄ２は、発熱体Ｈ１に対して各ファンの冷却寄与度を表示する画面である。例えば、冷却評価部１２０は、発熱体Ｈ１に対するファンＦ１の冷却寄与度を４０％、ファンＦ２の冷却寄与度を５０％、ファンＦ３の冷却寄与度を０％と算出する。例えば、冷却評価部１２０は、表示画面Ｄ２において、冷却寄与度が大きいファンほど濃い色で表示し、冷却寄与度が小さいファンほど薄い色で表示することが考えられる。
【０１３９】
図３４（Ｃ）は表示画面Ｄ３を例示している。表示画面Ｄ３は、発熱体Ｈ１に対して各ファンが奪う温度を表示する画面である。例えば、冷却評価部１２０は、発熱体Ｈ１に対して、ファンＦ１からの空気により奪われる温度を４０℃、ファンＦ２からの空気により奪われる温度を５０℃、ファンＦ３からの空気により奪われる温度を０℃と算出する。
【０１４０】
これは、図３４（Ａ）で示した各ファンからの空気が奪う熱量を、発熱体Ｈ１の質量と比熱とに基づいて温度に換算したものである。例えば、冷却評価部１２０は、表示画面Ｄ３において、奪う温度が高いファンほど濃い色で表示し、奪う温度が低いファンほど薄い色で表示することが考えられる。
【０１４１】
なお、色の濃淡により各ファンの冷却能力を区別して表示する例を挙げたが、他の方法を用いて表示してもよい。例えば、冷却評価部１２０は、色調、彩度、明度、色温度、輝度、数値や単位などを示す文字およびこれらの組み合わせなどを、奪う熱量、冷却寄与度および奪う温度に応じて変化させて表示してもよい。
【０１４２】
図３５は、評価結果の表示例（その２）を示す図である。図３５（Ａ）は表示画面Ｄ１１，Ｄ１２を例示している。表示画面Ｄ１１は、発熱体Ｈ１に対する各ファンの冷却寄与度を表示する画面である。表示画面Ｄ１２は、発熱体Ｈ２に対する各ファンの冷却寄与度を表示する画面である。
【０１４３】
図３５（Ｂ）は、表示画面Ｄ１３，Ｄ１４を例示している。表示画面Ｄ１３は、表示画面Ｄ１１の各ファンの冷却寄与度を棒グラフで表示する画面である。表示画面Ｄ１４は、表示画面Ｄ１２の各ファンの冷却寄与度を棒グラフで表示する画面である。
【０１４４】
図３５（Ｃ）は、表示画面Ｄ１５，Ｄ１６を例示している。表示画面Ｄ１５は、表示画面Ｄ１３を円グラフで表示する画面である。表示画面Ｄ１６は、表示画面Ｄ１４を円グラフで表示する画面である。
【０１４５】
図３５（Ｄ）は、表示画面Ｄ１７を例示している。表示画面Ｄ１７は、表示画面Ｄ１３，Ｄ１４の内容を１つにまとめて表示する画面である。図３５（Ｅ）は、表示画面Ｄ１８を例示している。表示画面Ｄ１８は、表示画面Ｄ１７の内容を、表示形式を変えて表示する画面である。
【０１４６】
図３６は、評価結果の表示例（その３）を示す図である。図３６（Ａ）は表示画面Ｄ２１，Ｄ２２を例示している。表示画面Ｄ２１は、ファンＦ１の発熱体Ｈ１，Ｈ２に対する冷却寄与度を表示する画面である。表示画面Ｄ２２は、ファンＦ３の発熱体Ｈ１，Ｈ２に対する冷却寄与度を表示する画面である。例えば、ファンの冷却寄与度が大きいほど発熱体Ｈ１，Ｈ２を濃い色で表示し、選択されたファンの冷却寄与度が小さいほど発熱体Ｈ１，Ｈ２を薄い色で表示する。ただし、前述のように、色の濃淡以外にも、色調、彩度、明度、色温度、輝度およびこれらの組み合わせなどを、冷却寄与度に応じて変えて表示してもよい。また、ファンＦ２の発熱体Ｈ１，Ｈ２に対する冷却寄与度も同様に表示できる。
【０１４７】
図３６（Ｂ）は表示画面Ｄ２３，Ｄ２４，Ｄ２５を例示している。表示画面Ｄ２３は、ファンＦ１の発熱体Ｈ１，Ｈ２に対する冷却寄与度を棒グラフで表示する画面である。表示画面Ｄ２４は、ファンＦ２の発熱体Ｈ１，Ｈ２に対する冷却寄与度を棒グラフで表示する画面である。表示画面Ｄ２５は、ファンＦ３の発熱体Ｈ１，Ｈ２に対する冷却寄与度を棒グラフで表示する画面である。
【０１４８】
図３６（Ｃ）は表示画面Ｄ２６を例示している。表示画面Ｄ２６は、表示画面Ｄ２３，Ｄ２４，Ｄ２５の内容を１つにまとめて表示する画面である。図３６（Ｄ）は、表示画面Ｄ２７を例示している。表示画面Ｄ２７は、表示画面Ｄ２６の内容を、表示形式を変えて表示する画面である。
【０１４９】
このようにして、冷却評価部１２０は、発熱体Ｈ１，Ｈ２それぞれに対して、ファン単位の冷却寄与度の評価結果をディスプレイ１１に表示させる。なお、前述の奪う熱量および温度に関しても、冷却寄与度と同様の方法に評価結果を表示させることができる。また、冷却評価部１２０は、ユーザの操作に応じて、表示画面を任意に切り換え可能である。また、冷却評価部１２０は、前述のように、計算の結果得られた授受熱量分布ｈnおよび保有熱量分布Ｗnをユーザの選択に応じてディスプレイ１１に表示させることもできる。
【０１５０】
以上により、評価装置１００は複数の冷却装置の個別の冷却能力の検証を支援できる。ここで、これまでの熱流体解析では、複数の冷却装置を並行して動作させた際の、複数の冷却装置それぞれの個別の冷却能力を計算することが難しかった。複数の冷却装置により流入された流体は混合されて１つの流れ場（速度分布）を作る。したがって、この流れ場を用いて基礎方程式を単に数値的に解くのみでは、全冷却装置を合わせた全体の冷却能力を評価できるに過ぎない。すなわち、第２の実施の形態の例でいえば、ファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３により流入された混合空気の温度分布などを評価できるものの、ファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３それぞれにより流入された空気により発熱体Ｈ１，Ｈ２から奪われる熱を個別に評価できていなかった。
【０１５１】
一方、評価装置１００は、複数の冷却装置に対して、発熱体に対する冷却能力の個別の評価を行い、評価結果をユーザに提示する。また、発熱体が複数存在する場合には、発熱体ごとに各冷却装置の冷却能力を個別に評価する。これにより、ユーザは、冷却装置単位の詳細な冷却能力の検証を行える。
【０１５２】
第２の実施の形態の例でいえば、製品の開発者は、上述した評価結果を示す各画面を閲覧して、ファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３の個別の冷却能力の検証を行える。具体的には、ファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３による流量を調整しながら、ファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３を並行して動作させた際の各ファンの冷却能力の評価結果を確認し、ファン単位の制御（稼働、停止および稼働時の消費電力の増減など）の設計を行い得る。このようにして、評価装置１００は、複数の冷却装置の個別の冷却能力のユーザによる効率的な検証を支援できる。
【０１５３】
また、上記の評価方法は、例示したようにある冷却装置からの流体が他の冷却装置からの流体によるあおりを受けるような場合に特に有効である。
更に、図８〜１２で例示したように、混合流体の速度分布、温度分布および各流体の流量分布を、従来のＣＦＤによる熱流体解析で求めることができる。このため、従来の熱流体解析で得られた結果を流用して、各冷却装置の個別の評価を行えるという利点もある。
【０１５４】
また、第２の実施の形態では、ファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、筐体２００の外部から筐体２００の内部へ空気を放出するものとした。ただし、ファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、筐体２００の内部から筐体２００の外部へ空気を放出するものでもよい。その場合、筐体２００内部の空間に存在する空気が、定常状態において、ファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３それぞれによってどれだけ外部に放出されるかを示す流量分布（当該空間内の位置に対する分布）が評価装置１００に予め与えられる。評価装置１００は、図９〜１１の分布に代えて、当該流量分布を用いて同様の計算を行うことで、ファン個別の冷却能力を評価し得る。
【０１５５】
なお、前述のように、第１の実施の形態の情報処理は、演算部１ｂにプログラムを実行させることで実現できる。また、第２の実施の形態の情報処理は、プロセッサ１０１にプログラムを実行させることで実現できる。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体（例えば、光ディスク１３、メモリ装置１４およびメモリカード１６など）に記録できる。
【０１５６】
プログラムを流通させる場合、例えば、当該プログラムを記録した可搬記録媒体が提供される。また、プログラムを他のコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワーク経由でプログラムを配布することもできる。コンピュータは、例えば、可搬記録媒体に記録されたプログラムまたは他のコンピュータから受信したプログラムを、記憶装置に格納し、当該記憶装置からプログラムを読み込んで実行する。ただし、可搬記録媒体から読み込んだプログラムを直接実行してもよく、他のコンピュータからネットワークを介して受信したプログラムを直接実行してもよい。
【０１５７】
また、上記の情報処理の少なくとも一部を、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤなどの電子回路で実現することもできる。
【符号の説明】
【０１５８】
１  情報処理装置
１ａ  記憶部
１ｂ  演算部
２  空間
３，４  冷却装置
５  物体
６  混合流体
７  速度分布
８，８ａ  流量分布
９，９ａ，９ｂ  熱
【図１】
2014215805.tif 000015
【図２】
2014215805.tif 000016
【図３】
2014215805.tif 000017
【図４】
2014215805.tif 000018
【図５】
2014215805.tif 000019
【図６】
2014215805.tif 000020
【図７】
2014215805.tif 000021
【図８】
2014215805.tif 000022
【図９】
2014215805.tif 000023
【図１０】
2014215805.tif 000024
【図１１】
2014215805.tif 000025
【図１２】
2014215805.tif 000026
【図１３】
2014215805.tif 000027
【図１４】
2014215805.tif 000028
【図１５】
2014215805.tif 000029
【図１６】
2014215805.tif 000030
【図１７】
2014215805.tif 000031
【図１８】
2014215805.tif 000032
【図１９】
2014215805.tif 000033
【図２０】
2014215805.tif 000034
【図２１】
2014215805.tif 000035
【図２２】
2014215805.tif 000036
【図２３】
2014215805.tif 000037
【図２４】
2014215805.tif 000038
【図２５】
2014215805.tif 000039
【図２６】
2014215805.tif 000040
【図２７】
2014215805.tif 000041
【図２８】
2014215805.tif 000042
【図２９】
2014215805.tif 000043
【図３０】
2014215805.tif 000044
【図３１】
2014215805.tif 000045
【図３２】
2014215805.tif 000046
【図３３】
2014215805.tif 000047
【図３４】
2014215805.tif 000048
【図３５】
2014215805.tif 000049
【図３６】
2014215805.tif 000050