(57)【要約】 【課題】  シミュレーション計算の計算時間短縮を可能にし、また変形しながら移動する物体についてもシミュレーション計算を可能にする熱流体シミュレーション方法を提供する。【解決手段】  シミュレーション計算に用いられる計算条件を入力し（ｓ１）、入力された計算条件を用いて初期状態での流れ場および温度場をシミュレーション計算し（ｓ２）、移動物体の移動方向と移動速度に基づいて補正熱伝導率を計算し（ｓ３）、流れ場および温度場の釣合い計算が収束に達したか否かを判断し（ｓ４）、収束していないときには、補正熱伝導率を用いて流れ場および温度場をシミュレーション計算し（ｓ５）、釣合い計算が収束に達するまで手順ｓ４とｓ５とを繰返す。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する物体を含む系内で移動物体および該物体まわりの流れ場と温度場とを複数に設定されるステップの各ステップごとにシミュレーション計算する熱流体シミュレーション装置において、
シミュレーション計算に用いられる計算条件を供給する計算条件供給手段と、
計算条件供給手段から供給される計算条件を用いて移動物体および該物体まわりの初期状態での流れ場および温度場をシミュレーション計算するとともに、初期状態以外のステップでは移動物体の熱伝導率を補正した補正熱伝導率を用いて移動物体および該物体まわりの流れ場および温度場をシミュレーション計算するシミュレーション計算手段と、
移動物体の移動方向および移動速度に基づいて移動物体の熱伝導率に補正係数を乗算して補正熱伝導率を求めるとともに、該補正熱伝導率をシミュレーション計算手段に与える熱伝導率補正係数計算手段と、
計算条件供給手段、シミュレーション計算手段、熱伝導率補正係数計算手段の動作を制御する制御手段とを含むことを特徴とする熱流体シミュレーション装置。
【請求項２】
移動する物体を含む系内で移動物体および該物体まわりの流れ場と温度場とを複数に設定されるステップの各ステップごとにシミュレーション計算する熱流体シミュレーション方法において、
シミュレーション計算に用いられる計算条件を求める手順と、
求められた計算条件を用いて移動物体および該物体まわりの初期状態での流れ場および温度場をシミュレーション計算する手順と、
移動物体の移動方向および移動速度に基づいて移動物体の熱伝導率に補正係数を乗算して補正熱伝導率を求める手順と、
補正熱伝導率を用いて移動物体および該物体まわりの流れ場および温度場をシミュレーション計算する手順とを含むことを特徴とする熱流体シミュレーション方法。
【請求項３】
移動する物体を含む系内で移動物体および該物体まわりの流れ場と温度場とを複数に設定されるステップの各ステップごとにシミュレーション計算することに用いられる熱流体シミュレーションプログラムであって、
少なくとも、
シミュレーション計算に用いられる計算条件を求める手順と、
求められた計算条件を用いて移動物体および該物体まわりの初期状態での流れ場および温度場をシミュレーション計算する手順と、
移動物体の移動方向および移動速度に基づいて移動物体の熱伝導率に補正係数を乗算して補正熱伝導率を求める手順と、
補正熱伝導率を用いて移動物体および該物体まわりの流れ場および温度場をシミュレーション計算する手順とをコンピュータに実行させるための熱流体シミュレーションプログラム。
【請求項４】
前記請求項３記載の熱流体シミュレーションプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工学的シミュレーション分野に属し、移動する物体を含む系における熱流体シミュレーション装置および熱流体シミュレーション方法ならびに熱流体シミュレーションプログラムおよびそれを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転または直線移動する物体を含む系内で移動物体および該物体まわりの流れ場および温度場をシミュレーション計算する熱流体シミュレーションにおいては、物体を表現するための単一の計算メッシュ（以後、単にメッシュと呼ぶ）を使用し、物体の移動に伴う計算ステップごとに、メッシュを作成しなおす方法がとられている。
【０００３】
図５は、従来の熱流体シミュレーション方法を説明する図である。図５では、平面形状が円形の物体１が回転移動し、回転移動物体１および該物体１まわりに形成した単一のメッシュを使用する場合について例示する。図５の例では、回転移動物体１と外部とを区切る境界２の外側は気体である。メッシュは、回転移動物体１およびそのまわりにも及んで形成され、メッシュを構成する個々の要素には、各要素を識別するための要素番号が割当てられる。図５では、要素番号を丸囲い数字で表す。なお、要素番号は、メッシュを構成する個々の要素すべてに付されるけれども、図５では煩雑さを避けるために要素番号１〜１２までのみを表示する。
【０００４】
一般的に、熱流体シミュレーションでは、ある時間ステップを定めそのステップごとに計算を進める時系列シミュレーションが行われる。図５も時系列シミュレーションを示し、図５（ａ）では、ある時刻ステップｎにおける状態を示し、図５（ｂ）では図５（ａ）の時刻から予め定める時間だけ経過した次の時刻ステップｎ＋１における状態を示す。
【０００５】
図５の例において予め定める時間とは、回転移動物体１が矢符３で示す時計まわり方向にメッシュの構成要素１つ分だけ回転移動するのに要する時間である。したがって、予め定める時間が経過して、図５（ａ）の状態から図５（ｂ）の状態へ移行したとき、すなわち計算ステップが１つ進んだとき、回転移動物体１に形成されるメッシュのみが、１要素分だけ時計まわり方向にずれたメッシュとなる。これは、各要素間の接続状態が変わる新たなメッシュであることを意味し、シミュレーション計算には、新たなメッシュの作成とそれに対応する新たな方程式を解くことが必要となる。
【０００６】
したがって、従来の方法では、シミュレーション計算の各ステップにおいて、メッシュすなわち状態を表す釣合い方程式をその都度作り直さなければならないので、多大な計算量が必要になるという問題がある。さらに、シミュレーションの対象とする系の時間を細かい時間ステップに刻み、各ステップにおける流れ場および温度場の釣合い計算を行う過渡応答解析となるので、最終的な系が安定した状態を求めるためには、途中経過のすべてを計算しなければならず、膨大な計算時間を必要とするという問題がある。
【０００７】
また熱流体シミュレーションの他の従来技術に、複数のメッシュを使用し、移動物体まわりのメッシュを他のメッシュとは独立して移動させ、各計算ステップごとに、各メッシュ系の接続境界節点で流れ場の情報を交換しあいながら計算するシミュレーション方法がある。しかしながら、この従来技術では、接続境界節点において各メッシュが流れ場の情報を交換する際に必要となる接続境界節点の属する他のメッシュのメッシュセル（要素）検索に多大な計算時間を要し、物体が移動することによる計算量増大の問題がある。
【０００８】
このような問題を解決する従来技術に、新しい計算ステップにおいて、一方のメッシュの接続境界節点が属する他方のメッシュのメッシュセル番号の検索を、各メッシュ系において隣接するメッシュセルを参照するテーブルを予め作成しておき、前の計算ステップで接続境界節点が属していたメッシュセルおよびその隣接メッシュセルから行い、流れ場の情報を交換するものがある（特許文献１参照）。
【０００９】
特許文献１に開示される技術では、メッシュセルの検索に要する時間を短縮することができるけれども、検索されたメッシュセルを含む新たなメッシュにおいて、状態を表す釣合い方程式をその都度作成し、該方程式を解く計算量が必要であるという問題が残るので、計算量の低減および計算時間の短縮が未だ充分に達成されないという問題がある。
【００１０】
また、上記の従来技術では、物体が変形しない剛体であり、回転または直線移動の場合にはシミュレーションが可能であるけれども、たとえば物体がゴムベルトのように変形しながら移動するものである場合には適用できないという問題がある。
【００１１】
【特許文献１】特開平４−３１９７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、シミュレーション計算の計算時間短縮を可能にし、また変形しながら移動する物体についてもシミュレーション計算を可能にする熱流体シミュレーション装置および熱流体シミュレーション方法を提供することである。
【００１３】
また本発明のもう一つの目的は、上記熱流体シミュレーション方法をコンピュータが実行するための熱流体シミュレーションプログラムおよびそれを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、移動する物体を含む系内で移動物体および該物体まわりの流れ場と温度場とを複数に設定されるステップの各ステップごとにシミュレーション計算する熱流体シミュレーション装置において、
シミュレーション計算に用いられる計算条件を供給する計算条件供給手段と、
計算条件供給手段から供給される計算条件を用いて移動物体および該物体まわりの初期状態での流れ場および温度場をシミュレーション計算するとともに、初期状態以外のステップでは移動物体の熱伝導率を補正した補正熱伝導率を用いて移動物体および該物体まわりの流れ場および温度場をシミュレーション計算するシミュレーション計算手段と、
移動物体の移動方向および移動速度に基づいて移動物体の熱伝導率に補正係数を乗算して補正熱伝導率を求めるとともに、該補正熱伝導率をシミュレーション計算手段に与える熱伝導率補正係数計算手段と、
計算条件供給手段、シミュレーション計算手段、熱伝導率補正係数計算手段の動作を制御する制御手段とを含むことを特徴とする熱流体シミュレーション装置である。
【００１５】
また本発明は、移動する物体を含む系内で移動物体および該物体まわりの流れ場と温度場とを複数に設定されるステップの各ステップごとにシミュレーション計算する熱流体シミュレーション方法において、
シミュレーション計算に用いられる計算条件を求める手順と、
求められた計算条件を用いて移動物体および該物体まわりの初期状態での流れ場および温度場をシミュレーション計算する手順と、
移動物体の移動方向および移動速度に基づいて移動物体の熱伝導率に補正係数を乗算して補正熱伝導率を求める手順と、
補正熱伝導率を用いて移動物体および該物体まわりの流れ場および温度場をシミュレーション計算する手順とを含むことを特徴とする熱流体シミュレーション方法である。
【００１６】
また本発明は、移動する物体を含む系内で移動物体および該物体まわりの流れ場と温度場とを複数に設定されるステップの各ステップごとにシミュレーション計算することに用いられる熱流体シミュレーションプログラムであって、
少なくとも、
シミュレーション計算に用いられる計算条件を求める手順と、
求められた計算条件を用いて移動物体および該物体まわりの初期状態での流れ場および温度場をシミュレーション計算する手順と、
移動物体の移動方向および移動速度に基づいて移動物体の熱伝導率に補正係数を乗算して補正熱伝導率を求める手順と、
補正熱伝導率を用いて移動物体および該物体まわりの流れ場および温度場をシミュレーション計算する手順とをコンピュータに実行させるための熱流体シミュレーションプログラムである。
【００１７】
また本発明は、前記の熱流体シミュレーションプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、たとえば移動物体が均質で移動後も物体の構成が変化せず、物体移動が周期的なものである場合、移動物体および該物体まわりの流れ場および温度場をシミュレーション計算するに際し、物体の熱伝導率を物体の移動方向のみ移動速度に応じた補正係数を乗じて得られる補正熱伝導率を用いることによって、物体が移動するごとに新たなメッシュを作成することなく流れ場および温度場をシミュレーション計算することができるので、シミュレーション計算の各ステップで釣合い方程式を作り直す必要が無くなり、計算時間の短縮を実現することができる。また、たとえばゴムベルトのように変形しながら移動する物体を含む系の熱流体シミュレーションが可能となる。
【００１９】
また本発明によれば、物体の熱伝導率を物体の移動方向のみ移動速度に応じた補正係数を乗じて得られる補正熱伝導率を用いることによって、物体が移動するごとに新たなメッシュを作成することなく流れ場および温度場をシミュレーション計算することができ、またシミュレーション計算の各ステップで釣合い方程式を作り直す必要が無く計算時間の短縮を実現することができる熱流体シミュレーション方法が、コンピュータによって実行される熱流体シミュレーションプログラムとして、また該プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能な記録媒体として提供される。したがって、熱流体シミュレーション方法の汎用性が増し、熱流体シミュレーション方法をコンピュータによって容易に短時間で実行することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の実施の一形態である熱流体シミュレーション装置１０の構成を簡略化して示すブロック図である。熱流体シミュレーション装置１０は、大略、シミュレーション計算に用いられる計算条件を供給する計算条件供給手段１１と、計算条件供給手段から供給される計算条件を用いて移動物体および該物体まわりの初期状態での流れ場および温度場をシミュレーション計算するとともに、初期状態以外のステップでは移動物体の熱伝導率を補正した補正熱伝導率を用いて移動物体および該物体まわりの流れ場および温度場をシミュレーション計算するシミュレーション計算手段１２と、移動物体の移動方向および移動速度に基づいて移動物体の熱伝導率に補正係数を乗算して補正熱伝導率を求めるとともに、該補正熱伝導率をシミュレーション計算手段１２に与える熱伝導率補正係数計算手段１３と、計算条件供給手段１１、シミュレーション計算手段１２、熱伝導率補正係数計算手段１３の動作を制御する制御手段１４と、シミュレーション計算結果を表示する表示手段１５とを含んで構成される。
【００２１】
この熱流体シミュレーション装置１０は、移動する物体を含む系内で移動物体および該物体まわりの流れ場と温度場とを複数に設定されるステップの各ステップごとにシミュレーション計算することに用いられる。
【００２２】
本実施の形態では、計算条件供給手段１１は、移動物体の形状およびシミュレーション領域ならびに物体の配置およびメッシュに関するデータが予め格納されている形状データ記憶部２１と、移動物体および移動物体まわりの物質に関する物性データである密度、比熱、熱伝導率等が予め格納されている物性データ記憶部２２と、たとえば、熱源の発熱量、物体の移動方向および移動速度、シミュレーション計算の適用可能な物体の移動速度範囲、シミュレーション計算を繰返し実行する時間間隔などの計算条件データが、予め格納されている計算条件データ記憶部２３と、上記の各データを手入力することができる手入力部２４とを含んで構成される。
【００２３】
形状データ記憶部２１、物性データ記憶部２２、計算条件データ記憶部２３は、たとえばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）またはハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などによって実現されるメモリ装置である。形状データ記憶部２１、物性データ記憶部２２、計算条件データ記憶部２３のそれぞれに格納されるデータは、たとえば他のコンピュータから与えられてもよく、手入力部２４から入力されてもよい。
【００２４】
手入力部２４は、たとえばキーボードなどの入力装置である。前述の各データは、シミュレーション計算の機会に応じて手入力部２４から直接計算手段１２へ入力されてもよく、また予め手入力部２４から形状データ記憶部２１、物性データ記憶部２２、計算条件データ記憶部２３の各部に入力しておき、シミュレーション計算の機会に応じて各部から読出されてもよい。
【００２５】
シミュレーション計算手段１２は、たとえば大規模集積回路（ＬＳＩ）などによって実現される演算回路であり、本実施の形態では、ナビエストークス方程式による流れ場を計算する流れ場計算部２５と、ポアソン方程式による温度場を計算する温度場計算部２６とを含む。シミュレーション計算手段１２は、計算条件供給手段１１から得られる物体の移動方向および移動速度に関するデータを、熱伝導率補正係数計算手段１３に対して出力するとともに、熱伝導率補正係数計算手段１３から得られる補正熱伝導率に基づいて移動物体と移動物体まわりの流れ場と温度場とをシミュレーション計算する。
【００２６】
熱伝導率補正係数計算手段１３は、ＬＳＩなどによって実現される演算回路であり、メモリ部１３ａを有する。メモリ部１３ａには、演算プログラムが予め格納される。シミュレーション計算手段１２から物体の移動方向および移動速度に関するデータが与えられたとき、熱伝導率補正係数計算手段１３は、メモリ部１３ａから上記演算プログラムを読出し、該演算プログラムに従って、物体の移動方向の熱伝導率を補正する係数を設定し、移動物体の熱伝導率のうち、移動方向への熱伝導に関する熱伝導率に対してのみ、補正係数を乗算し補正熱伝導率を求める演算を行う。
【００２７】
補正熱伝導率の演算は、たとえば次のようにして行う。まず移動する物体の熱伝導率を、座標系の各成分、たとえば並進であればＸ−Ｙ２軸座標系、回転であればＲ−θ極座標系に分解する。次に、移動物体の移動速度があらかじめ決められた範囲にあること確認し、先の座標系において分解された移動方向の補正係数を設定する。この補正係数は、たとえば、シミュレーション計算の対象とするべき移動物体および移動物体まわりの物質の物性、移動速度、移動方向などに基づいて、予めテーブルデータを作成し、メモリ部１３ａに格納しておくことによって、読出し設定される。設定された補正係数が、上記移動方向への熱伝導に関する熱伝導率に対してのみ乗算され、補正熱伝導率が計算される。
【００２８】
この補正された熱伝導率は、熱エネルギ移動の結果生じる物体の移動方向の温度の平均化に寄与する働きをする。したがって、熱伝導率に乗算される補正係数は、たとえば１００というように、１よりも充分大きい数であることが望ましい。
【００２９】
制御手段（制御部）１４は、たとえば中央処理装置（略称ＣＰＵ）を備える処理回路である。制御手段１４には、図示を省くけれども、熱流体シミュレーション装置１０全体の動作を制御するためのプログラムが予めストアされる記憶部が備えられる。記憶部は、たとえばリードオンリィメモリィ（ＲＯＭ）などによって実現される。制御手段１４は、記憶部から読出される前述のプログラムに従って、前述の計算条件供給手段１１、シミュレーション計算手段１２、熱伝導率補正係数計算手段１３の動作を制御する。なお、本実施の形態では、制御手段１４は、シミュレーション計算手段１２および熱伝導率補正係数計算手段１３と一体的に形成される。
【００３０】
表示手段（表示部）１５は、たとえば陰極線管（ＣＲＴ）または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などの画像表示可能な画面を有する表示装置である。なお、表示手段１５には、熱流体シミュレーション計算結果を、記録紙などに記録するためのプリンタなどが併設されてもよい。
【００３１】
図２は、図１に示す熱流体シミュレーション装置１０を用いて行われる熱流体シミュレーション方法を説明するフローチャートである。図２を参照して熱流体シミュレーション方法の実行に係る制御手段１４の動作について説明する。熱流体シミュレーションは、多くの場合３次元空間を対象として行われるけれども、ここでは説明を容易にするために、２次元空間の場合について説明を行う。シミュレーションの原理および効果は、２次元であるか３次元であるかに関係なく、同様である。
【００３２】
手順ｓ０のスタートでは、熱流体シミュレーション装置１０の各スイッチがオンにされて動作可能な状態である。
【００３３】
手順ｓ１では、熱流体のシミュレーション計算、すなわち移動物体および移動物体まわりの流れ場および温度場のシミュレーション計算に必要な諸条件が、手入力部２４から入力される。入力される条件としては、たとえば、移動物体の形状モデル、移動物体および移動物体まわりの物質の物性値、各種境界条件、熱源の発熱量等の発熱条件、収束条件、シミュレーション計算のステップ間隔などが挙げられる。なおこれらの計算条件は、手入力部２４もしくは他の上位コンピュータなどから、形状データ記憶部２１、物性データ記憶部２２および計算条件データ記憶部２３に予め格納し、該格納データを読出すようにしてもよい。
【００３４】
手順ｓ２では、入力された計算条件を用いて初期状態における流れ場および温度場のシミュレーション計算を行い、初期状態における場の釣合い結果を計算する。
【００３５】
手順ｓ３では、シミュレーション計算手段１２から与えられる移動物体の移動速度および移動方向データに基づいて、熱伝導率補正計算手段１３が補正係数を設定し、移動物体の移動方向に関する補正熱伝導率を演算する。演算された補正熱伝導率は、シミュレーション計算手段１２に与えられる。
【００３６】
手順ｓ４では、先の手順ｓ２で実行された流れ場および温度場の計算が、収束したか否かが判断される。収束に達していない場合、手順ｓ５へ進む。
【００３７】
手順ｓ５では、補正熱伝導率を用いて、次のステップにおける流れ場および温度場の釣り合い計算を行う。本手順におけるシミュレーション計算は、新たなメッシュを作成することなく、移動物体の移動方向に対する熱伝導に関して補正熱伝導率を用いる以外は、通常の熱流体シミュレーションであり、流れ場と温度場の釣合い方程式を計算する。
【００３８】
手順ｓ５においてシミュレーション計算結果が得られると、手順ｓ４へ戻り、流れ場および温度場の計算が収束するまで、以降の手順が繰返される。
【００３９】
手順ｓ４において、流れ場および温度場の計算が、収束に達していると判断されると、手順ｓ６のエンドへ進み、シミュレーション計算を終了する。
【００４０】
図３は、図２のフローチャートに示す熱流体シミュレーションの事例を示す図である。図３では、移動物体３１として、平面形状が円環形状を有し、円の中心まわりに、矢符３２方向に回転移動する物体について例示する。
【００４１】
移動物体３１の外方は大気空間であり、この大気空間には、移動物体３１を臨み、移動物体３１の外周に沿って２つの領域、すなわち加熱領域３３と放熱領域３４とが設けられる。加熱領域３３には、移動物体３１を臨んで加熱ヒータ３５が設けられる。移動物体３１が、矢符３２方向に回転移動し、この加熱領域３３を通過するとき、加熱ヒータ３５によって熱エネルギを与えられて加熱される。一方、放熱領域３４には加熱源が設けられておらず、移動物体３１の加熱領域３３で加熱された部位は、加熱領域３３を通り過ぎて放熱領域３４に達すると、大気中に放熱する。
【００４２】
図３に示すように、加熱領域３３の加熱ヒータ３５を臨む位置で、熱エネルギを吸収した移動物体３１の被加熱部位３１ａは、回転移動によって放熱領域３４まで移動し、その後再度加熱領域３３を臨む位置に達するまでの間、大気に熱エネルギを渡すことで放熱し温度が下がる。
【００４３】
移動物体３１が回転移動を継続し、先の被加熱部位３１ａが再度加熱領域３３に達すると、再び熱エネルギを吸収して昇温する。移動物体３１が、ある程度の回転速度で回っている場合、加熱領域３３で吸収した熱エネルギの全てを空気に放熱することはできず、加熱領域３３で加熱される前の温度に下がりきることなく、再度加熱領域３３で加熱されることになる。このように、前回の加熱領域３３を通過するときに吸収した熱エネルギの一部を残したまま再度熱エネルギを吸収することになるので、被加熱部位３１ａの総熱量は前回に比べて増加し、温度も前回の加熱時に比べてより高くなる。
【００４４】
移動物体３１が回転を継続することによって、熱エネルギが蓄積されて、着目している被加熱部位３１ａは一層高温になっていくけれども、被加熱部位３１ａから大気への放熱量は、被加熱部位３１ａの温度と大気との温度差に比例して大きくなる。したがって、被加熱部位３１ａの温度がある程度まで上がった時点で、加熱領域３３で加熱ヒータ３５から吸収する熱エネルギと、放熱領域３４で大気中に放熱する熱エネルギとが等しくなり、温度が変化しなくなる。この、熱エネルギの入出力系が飽和した状態を、以後定常状態と呼ぶ。この定常状態に至る現象は、移動物体３１のどの部位においても同様に起こるので、回転する移動物体３１の温度は回転方向においては平均化されることになる。
【００４５】
本発明の熱流体シミュレーションでは、移動物体３１の矢符３２で示す回転移動方向への熱伝導に関する熱伝導率のみに、補正係数を乗算して大きくした補正熱伝導率を用いるので、回転方向の熱エネルギ移動が促進される。その結果、移動物体３１の温度分布は回転方向のみ平均化され、回転方向の熱エネルギ移動が促進されるという条件下で温度場の釣合い計算することで、実現象の定常状態を表すことが可能、すなわち定常解析によって系の飽和状態を求めることが可能になる。以下、釣合い計算を繰返し、最終的に釣合い計算が収束に達した時点で、シミュレーション計算が終了となる。
【００４６】
本発明の熱流体シミュレーションによって、移動する物体を含む系をシミュレーションする場合にも、メッシュを移動させることなくシミュレーション計算が可能になるので、各計算ステップにおける釣合い計算を不要とし、計算時間の短縮が可能になる。
【００４７】
図４は、変形しながら移動する物体についての熱流体シミュレーションを説明する図である。図４では、駆動プーリ４１と従動プーリ４２とに巻きまわされて移動するベルト４３について例示する。ベルト４３は、たとえばゴムなどの弾性体からなり、不図示の電動機によって駆動プーリ４１が矢符４４方向に回転駆動され、該回転駆動力がベルト４３に伝達され、ベルト４３が変形を伴いながら矢符４５方向に移動する。
【００４８】
図４に示すようなベルト４３の移動を含む系において、ベルト４３の移動に伴ってメッシュも移動させてシミュレーション計算するという手法では、ベルト４３の直進部分と回転部分とのメッシュ形状が変わるので、実施不可能である。しかしながら、本発明の熱流体シミュレーションによれば、メッシュの各要素毎に局所座標系を設定し、前述の移動物体が回転移動する場合と同様に、局所座標系において、ベルト４３の移動方向への熱伝導に関する熱伝導率のみに補正係数を乗算して補正することによって、ベルト４３の移動による熱エネルギ移動を表現することができるので、ベルト４３のように変形を伴う移動物体を含む系でのシミュレーションが可能になる。
【００４９】
また本発明は、コンピュータを熱流体シミュレーション装置として動作させるための熱流体シミュレーションプログラム、および熱流体シミュレーションプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供する。
【００５０】
熱流体シミュレーションプログラムを記録する記録媒体としては、前述の制御手段１４に備えられるたとえばＲＯＭなどが挙げられる。また記録媒体は、外部装置としてプログラムの読取装置が設けられ、該読取装置に挿入されて読取られるものであってもよい。
【００５１】
外部で読取られるタイプの記録媒体が、本熱流体シミュレーション装置１０に用いられる場合、読取装置によって記録媒体から熱流体シミュレーションプログラムを読出し、読出された熱流体シミュレーションプログラムは、制御手段１４に備えられる不図示のプログラム記憶部にダウンロードされて、実行される。なおダウンロード用のプログラムは、制御手段１４の記憶部に予め格納されているものとする。
【００５２】
読取装置で読取られるタイプの記録媒体としては、カセットテープなどの磁気テープ、フレキシブルディスクなどの磁気ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、ミニディスク（ＭＤ）、Magneto Optical Disk（ＭＯ）などの光もしくは光磁気記録媒体、Integral Circuit（ＩＣ）カード（メモリカードを含む）、光カード、半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持するマスクＲＯＭ、
Erasable Programmable Read Only Memory（ＥＰＲＯＭ）、Electrically Erasable
Programmable Read Only Memory（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭなど挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の一形態である熱流体シミュレーション装置１０の構成を簡略化して示すブロック図である。
【図２】図１に示す熱流体シミュレーション装置１０を用いて行われる熱流体シミュレーション方法を説明するフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートに示す熱流体シミュレーションの事例を示す図である。
【図４】変形しながら移動する物体についての熱流体シミュレーションを説明する図である。
【図５】従来の熱流体シミュレーション方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  熱流体シミュレーション装置
１１  計算条件供給手段
１２  シミュレーション計算手段
１３  熱伝導率補正係数計算手段
１４  制御手段
１５  表示手段
２１  形状データ記憶部
２２  物性データ記憶部
２３  計算条件データ記憶部
２４  手入力部
２５  流れ場計算部
２６  温度場計算部
【図１】
2006059086.tif 000003
【図２】
2006059086.tif 000004
【図３】
2006059086.tif 000005
【図４】
2006059086.tif 000006
【図５】
2006059086.tif 000007