(57)【要約】【課題】熱交換器モデルに対して流体が斜め方向から流入する場合でも、流体の流れを精度良く解析することのできる熱交換器モデルの生成方法を提供する。【解決手段】この熱交換器モデルの生成方法は、コンピュータに、チューブモデル６１をＺ軸方向に所定の間隔で複数設ける処理と、空気の流れ方向をＹ軸方向に変換する方向変換モデル６２を隣り合う２つのチューブモデル６１，６１の間に設ける処理と、流体に対して抵抗特性を付与する抵抗付与モデル６３を方向変換モデル６２の空気の流れ方向の下流側の部分に設ける処理とを実行させる。【選択図】図３
2018045576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ（３０）に、
第１方向に長手方向を有し、且つ前記第１方向に直交する断面形状が扁平状に形成されるチューブモデル（６１）を、前記第１方向に直交する第２方向に所定の間隔で複数設ける処理と、
前記第２方向において隣り合う２つのチューブモデルの間に、前記隣り合う２つのチューブモデルの間に流入する流体の流れ方向を前記第１方向及び前記第２方向の両方に直交する第３方向に変換する方向変換モデル（６２）を設ける処理と、
前記隣り合う２つのチューブモデルの間であって、且つ前記方向変換モデルの流体の流れ方向の下流側の部分に、流体に対して抵抗特性を付与する抵抗付与モデル（６３）を設ける処理と、を実行させる
熱交換器モデルの生成方法。
【請求項２】
前記コンピュータに、
前記方向変換モデルを設ける処理として、
前記隣り合う２つのチューブモデルの間であって、且つ前記隣り合う２つのチューブモデルの間における流体の流れ方向の上流側の端部から流体の流れ方向の下流側に向かって所定の長さを有する領域に空間モデル（６２０）を設ける処理と、
前記空間モデルの流体の流れ方向の下流側の部分に、空気の流れを整流化する整流化モデル（６２１）を設ける処理と、を実行させる
請求項１に記載の熱交換器モデルの生成方法。
【請求項３】
前記コンピュータに、
前記整流化モデルを設ける処理として、ポーラスメディアモデルを設ける処理を実行させる
請求項２に記載の熱交換器モデルの生成方法。
【請求項４】
前記コンピュータに、
前記抵抗付与モデルを設ける処理として、ポーラスメディアモデルを設ける処理を実行させる
請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱交換器モデルの生成方法。
【請求項５】
コンピュータに、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱交換器モデルの生成方法を用いて生成された熱交換器モデルを用いて流体解析を行う処理を実行させる
熱交換器の流体解析方法。
【請求項６】
前記コンピュータに、
前記チューブモデルにおける流体の流れ方向の上流側端部（６１ａ）周辺の空間のメッシュの分割数が、前記隣り合う２つのチューブモデルの間の空間のメッシュの分割数よりも多くなるように解析対象エリアをメッシュで分割する処理と、
メッシュで分割された前記解析対象エリアに対して流体解析を行う処理と、を実行させる
請求項５に記載の熱交換器の流体解析方法。
【請求項７】
熱交換器を流れる流体の流れを解析する熱交換器の流体解析装置（１０）であって、
熱交換器モデル（６０）を生成するモデル生成部（３１０）と、
前記熱交換器モデルを用いて流体解析を行う解析部（３１１）と、を備え、
前記モデル生成部は、
第１方向に長手方向を有し、且つ前記第１方向に直交する断面形状が扁平状に形成されるチューブモデル（６１）を、前記第１方向に直交する第２方向に所定の間隔で複数設ける処理と、
前記第２方向において隣り合う２つのチューブモデルの間に、前記隣り合う２つのチューブモデルの間に流入する流体の流れ方向を前記第１方向及び前記第２方向の両方に直交する第３方向に変換する方向変換モデル（６２）を設ける処理と、
前記隣り合う２つのチューブモデルの間であって、且つ前記方向変換モデルの流体の流れ方向の下流側の部分に、流体に対して抵抗特性を付与する抵抗付与モデル（６３）を設ける処理と、を実行することにより前記熱交換器モデルを生成する
流体解析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱交換器モデルの生成方法、熱交換器の流体解析方法、及び流体解析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載の熱交換器がある。特許文献１に記載の熱交換器は、コア部と、コア部の両端部にそれぞれ接続される一対のヘッダタンクとを備えている。コア部は、隙間を隔てて積層配置される複数のチューブと、隣り合うチューブ間に配置される波形状のフィンとを備えている。この熱交換器では、隣り合うチューブ間の隙間を流れる空気と、チューブの内部を流れる熱媒体との間で熱交換が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１４２０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されるような熱交換器を設計する際には、その熱交換性能を予測する必要がある。熱交換器の熱交換性能を予測するためには、熱交換器における空気の流れを適切に予測することが重要である。しかしながら、熱交換器における空気の流れは実際に計測することが難しいため、流体解析（Computational Fluid Dynamics : CFD）を利用して熱交換器の空気の流れを予測することが一般的に行われている。
【０００５】
一方、流体解析により熱交換器の空気の流れを予測する際に、熱交換器の実際の製品形状をそのままモデル化すると、解析に係る演算時間が膨大になる可能性がある。そこで、解析時間を短縮するための方法の一つとして、熱交換器の実際の製品形状のモデルに代えて、ポーラスメディア（多孔質体）のモデルを用いるという方法が採用されることがある。ポーラスメディアは、空気の流れに対して３軸方向の圧力損失を付与することの可能なモデルである。より詳細には、ポーラスメディアモデルは、熱交換器における空気の流れ方向をＸ軸方向とするとき、Ｘ軸方向の成分に対して圧力損失特性をダルシー則に基づき定義するとともに、Ｘ軸方向に直交する他の残り２軸方向に対して無限大、又はＸ軸方向に比較して十分に大きな圧力損失特性を定義する。
【０００６】
ところで、熱交換器の実際の製品形状のモデルに代えてポーラスメディアモデルを用いた場合、熱交換器に対して、Ｘ軸方向と交差する斜め方向から空気が流入するモデルの流体解析を行うと、解析精度が悪化することが発明者により確認されている。なお、斜め方向とは、Ｘ軸方向と交差する方向である。具体的には、ポーラスメディアモデルを用いて流体解析を行うことにより得られた熱交換器の前後の風速分布や圧力損失値が、熱交換器の構造をそのままモデル化して流体解析を行った場合の解析結果と大きく異なることが分かっている。また、ポーラスメディアモデルを用いて流体解析を行った場合、熱交換器に対する空気の流入角度が大きくなるほど、解析精度がより悪化することも同様に確認されている。
【０００７】
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱交換器モデルに対して流体が斜め方向から流入する場合でも、流体の流れを精度良く解析することのできる熱交換器モデルの生成方法、熱交換器の流体解析方法、及び流体解析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する熱交換器モデルの生成方法は、コンピュータ（３０）に、第１方向に長手方向を有し、且つ第１方向に直交する断面形状が扁平状に形成されるチューブモデル（６１）を、第１方向に直交する第２方向に所定の間隔で複数設ける処理と、第２方向において隣り合う２つのチューブモデルの間に、隣り合う２つのチューブモデルの間に流入する流体の流れ方向を第１方向及び第２方向の両方に直交する第３方向に変換する方向変換モデル（６２）を設ける処理と、隣り合う２つのチューブモデルの間であって、且つ方向変換モデルの流体の流れ方向の下流側の部分に、流体に対して抵抗特性を付与する抵抗付与モデル（６３）を設ける処理と、を実行させる。
【０００９】
また、上記課題を解決する熱交換器の流体解析方法は、コンピュータに、上記の熱交換器モデルの生成方法を用いて生成された熱交換器モデルを用いて流体解析を行う処理を実行させる。
【００１０】
さらに、上記課題を解決するために、熱交換器を流れる流体の流れを解析する熱交換器の流体解析装置（１０）は、熱交換器モデル（６０）を生成するモデル生成部（３１０）と、熱交換器モデルを用いて流体解析を行う解析部（３１１）と、を備える。モデル生成部は、第１方向に長手方向を有し、且つ第１方向に直交する断面形状が扁平状に形成されるチューブモデル（６１）を、第１方向に直交する第２方向に所定の間隔で複数設ける処理と、第２方向において隣り合う２つのチューブモデルの間に、隣り合う２つのチューブモデルの間に流入する流体の流れ方向を第１方向及び第２方向の両方に直交する第３方向に変換する方向変換モデル（６２）を設ける処理と、隣り合う２つのチューブモデルの間であって、且つ方向変換モデルの流体の流れ方向の下流側の部分に、流体に対して抵抗特性を付与する抵抗付与モデル（６３）を設ける処理と、を実行することにより熱交換器モデルを生成する。
【００１１】
上記の方法及び構成によれば、第３方向と交差する斜め方向から流体が熱交換器モデルに流入する際の流体の流れを解析する際に、隣り合う２つのチューブモデルの間に流入する流体の流れ方向が方向変換モデルにより第３方向に変換される。よって、抵抗付与モデルには第３方向から流体が流入することになる。これにより、抵抗付与モデルが、第３方向を流れる流体に対してのみ抵抗を付与できるモデルである場合でも、チューブモデル間に流入する流体に対して圧力損失を適切に付与することができる。よって、熱交換器モデルにおける流体の流れを精度良く表現することができるため、熱交換器モデルに対して流体が斜め方向から流入する場合でも、流体の流れを精度良く解析することができる。
【００１２】
なお、上記手段、及び特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、熱交換器モデルに対して流体が斜め方向から流入する場合でも、流体の流れを精度良く解析することのできる熱交換器モデルの生成方法、熱交換器の流体解析方法、及び流体解析装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態の流体解析装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、一般的な熱交換器の正面構造を参考例として示す正面図である。
【図３】図３は、実施形態の流体解析装置により生成される熱交換器モデルの斜視構造を示す斜視図である。
【図４】図４は、実施形態のモデルの断面構造を拡大して示す断面図である。
【図５】図５は、実施形態のモデルを構成する空間モデルの機能を模式的に示す図である。
【図６】図６は、実施形態のモデルを構成する整流化モデルの機能を模式的に示す図である。
【図７】図７は、実施形態のモデルを構成する抵抗付与モデルの機能を模式的に示す図である。
【図８】図８は、実施形態のモデルにおける空気の流速Ｖｃと圧力損失ΔＰａとの関係を示すグラフである。
【図９】図９は、実施形態の熱交換器モデルにおける熱交換器に流入する直前の空気の流速Ｖａと、チューブ間の空気の流速Ｖｃとの関係を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態の流体解析装置による解析対象エリアのメッシュ分割の方法を模式的に示す図である。
【図１１】図１１は、熱交換器モデルとしてポーラスメディアモデルを用いた場合の空気の流れの解析結果を参考例として示す断面図である。
【図１２】図１２は、実施形態の熱交換器モデルを用いた場合の空気の流れの解析結果を示す断面図である。
【図１３】図１３は、他の実施形態の熱交換器モデルの拡大断面構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、熱交換器モデルの生成方法、熱交換器の流体解析方法、及び流体解析装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１６】
図１に示される本実施形態の流体解析装置１０は、熱交換器の外部を流れる空気を解析するための装置である。はじめに、解析対象である熱交換器の概略構成について説明する。
【００１７】
図２に示されるように、実際の熱交換器１００は、コア部１１０と、一対のタンク部１２１，１２２とを備えている。この熱交換器１００は、ラジエータや凝縮器、蒸発器等として用いられる。
【００１８】
コア部１１０は、内部を流れる熱媒体と、外部を流れる流体である空気との間で熱交換を行う部分である。コア部１１０は、複数のチューブ１１１と、複数のフィン１１２とにより構成されている。
【００１９】
複数のチューブ１１１は、Ｘ軸方向に長手方向を有するとともに、Ｘ軸方向に直交する断面形状が扁平状に形成されている。チューブ１１１の内部には、熱媒体の流れる流路が形成されている。複数のチューブ１１１は、Ｘ軸方向に直交するＺ軸方向に所定の隙間を隔てて積層配置されている。隣り合うチューブ１１１，１１１の間の隙間には、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の両方に直交するＹ軸方向に空気が流れる。
【００２０】
フィン１１２は、薄い金属板を波形状に屈曲させることで形成される、いわゆるコルゲートフィンである。フィン１１２は、Ｚ軸方向に隣り合う２つのチューブ１１１，１１１の間に配置されており、２つのチューブ１１１，１１１のそれぞれの外面にろう付けにより接合されている。フィン１１２は、伝熱面積を増加させることによりコア部１１０の熱交換性能を高める機能を有している。
【００２１】
一対のタンク部１２１，１２２は、Ｘ軸方向におけるコア部１１０の両端部にそれぞれ接続されている。タンク部１２１，１２２のそれぞれの内部空間は、複数のチューブ１１１の内部流路に連通されている。タンク部１２１，１２２は、複数のチューブ１１１に熱熱媒体を分配する機能、及び複数のチューブ１１１をそれぞれ流れた熱媒体を回収する機能の少なくとも一方を有している。
【００２２】
この熱交換器１００では、チューブ１１１の内部を流れる熱媒体と、チューブ１１１の外部を流れる空気との間で熱交換が行われることにより、熱媒体が冷却又は加熱される。このような熱交換器１００における空気の流れを解析するための装置として、例えば図１に示されるような流体解析装置１０が用いられる。図１に示されるように、流体解析装置１０は、入力装置２０と、コンピュータ３０と、記憶装置４０と、表示装置５０とを備えている。
【００２３】
入力装置２０は、オペレータ等により解析条件を入力する際に操作される。
記憶装置４０は、コンピュータ３０により演算された解析データ等の永続的な保存や読み込み等に用いられる。記憶装置４０は、ハードディスクドライブやＳＳＤ等により構成されている。
【００２４】
表示装置５０は、コンピュータ３０の解析結果を表示するモニター等により構成されている。
【００２５】
コンピュータ３０は、熱交換器の流体解析に関する演算処理を行う部分である。コンピュータ３０は、ＣＰＵや、それに付随するＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成されている。コンピュータ３０は、モデル生成部３１０と、解析部３１１と、表示部３１２とを備えている。モデル生成部３１０は、熱交換器モデルを生成する処理を実行する部分である。解析部３１１は、モデル生成部３１０により生成された熱交換器モデルを基礎として、入力装置２０に入力された解析条件に基づく流体解析を行うことにより、解析データを取得する処理を実行する部分である。表示部３１２は、取得した解析データをコンター図等で表示装置５０に表示する処理を実行する部分である。
【００２６】
次に、モデル生成部３１０、解析部３１１、及び表示部３１２について詳しく説明する。
図３に示されるように、モデル生成部３１０は、チューブモデル６１と、方向変換モデル６２と、抵抗付与モデル６３とを用いて熱交換器モデル６０を、より具体的には熱交換器のコア部のモデル６０をモデル化する。
【００２７】
具体的には、モデル生成部３１０は、図４に示されるように、チューブモデル６１をＺ軸方向に所定の間隔で複数設ける。チューブモデル６１は、Ｘ軸方向に長手方向を有し、且つＸ軸方向に直交する断面形状が扁平状に形成されている。Ｚ軸方向において隣り合う２つのチューブモデル６１，６１の間には、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の両方に直交するＹ軸方向に空気が流れる。したがって、チューブモデル６１におけるＹ軸方向の一端部６１ａが、チューブモデル６１の空気の流れ方向の上流側の端部となっている。本実施形態では、Ｘ軸方向が第１方向に相当し、Ｚ軸方向が第２方向に相当し、Ｙ軸方向が第３方向に相当する。
【００２８】
また、モデル生成部３１０は、Ｚ軸方向において隣り合う２つのチューブモデル６１，６１の間に方向変換モデル６２を設ける。方向変換モデル６２は、隣り合う２つのチューブモデル６１，６１に流入する空気の流れ方向をＹ軸方向に変換するためのモデルである。具体的には、方向変換モデル６２は、空間モデル６２０と、整流化モデル６２１とにより構成されている。
【００２９】
空間モデル６２０は、隣り合う２つのチューブモデル６１，６１の間であって、且つ隣り合う２つのチューブモデル６１，６１における空気の流れ方向の上流側の端部６１ａ，６１ａから空気の流れ方向の下流側に向かって所定の長さＬを有する領域に配置されている。図５に示されるように、この空間モデル６２０は、熱交換器モデル６０に対して実線の矢印Ｆａで示される空気が流入した場合に、すなわちＹ軸方向に対して所定の角度をなす方向の空気が流入した場合に、その空気の流れ方向をＹ軸方向に変化させる部分として機能する。
【００３０】
図４に示されるように、整流化モデル６２１は、空間モデル６２０の空気の流れ方向の下流側の部分に配置される。具体的には、図６に示されるように、整流化モデル６２１は、空間モデル６２０を通過した空気の流れＦａをＹ軸方向に整流化するためのモデルである。整流化モデル６２１は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の圧力損失が無限大で定義され、且つＹ軸方向の圧力損失が零で定義されたモデルである。この整流化モデル６２１は、ポーラスメディアモデルにより構成することが可能である。
【００３１】
図４に示されるように、抵抗付与モデル６３は、隣り合う２つのチューブモデル６１，６１の間であって、且つ方向変換モデル６２における空気の流れ方向の下流側の部分に配置されている。具体的には、図７に示されるように、抵抗付与モデル６３は、Ｙ軸方向の空気の流れＦａに対して抵抗特性を付与するモデルである。抵抗付与モデル６３は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の圧力損失が無限大で定義され、且つＹ軸方向の圧力損失がΔＰａで定義されたモデルである。圧力損失ΔＰａは、所定の圧力損失特性式から得られる値が用いられる。圧力損失特性式としては、例えば空気の流速Ｖｃと圧力損失ΔＰａとの関係が図８に示されるような関係を示す演算式が用いられる。
【００３２】
ところで、図２に示される実際の熱交換器１００のコア部１１０では、空気がチューブ１１１，１１１に流入する際に、絞り作用により空気の流速が増加する。この絞り作用による空気の流速の増加をモデル化するために、圧力損失特性式に用いられる空気の流速Ｖｃは、以下の式ｆ１で定義されている。
Ｖｃ＝Ｖａ×｛Ｔｐ／（Ｔｐ−Ｔｂ）｝  （ｆ１）
なお、「Ｖａ」、「Ｔｐ」、「Ｔｂ」は、図９に示されるように定義されている。すなわち、「Ｖａ」は、熱交換器１００のコア部１１０に流入する直前の空気の流速である。「Ｔｐ」は、Ｚ軸方向におけるチューブモデル６１，６１の間の距離である。「Ｔｂ」は、Ｚ軸方向におけるチューブモデル６１の厚さである。
【００３３】
抵抗付与モデル６３には、整流化モデル６２１により整流化されたＹ軸方向の空気が当たる。換言すれば、整流化モデル６２１により空気の流れをＹ軸方向に整流化することにより、抵抗付与モデル６３に対して斜めに空気を当てないようにすることができる。よって、空気の流れに対して適切に圧力損失ΔＰａを付与することが可能となる。
【００３４】
モデル生成部３１０は、以上のような処理により、図３に示されるような熱交換器モデル６０を生成する。この熱交換器モデル６０では、熱交換器モデル６０のＹ軸方向の前後の空間、並びにチューブモデル６１，６１間の空間が、空気の流れを解析する解析対象エリアとなっている。モデル生成部３１０は、この解析対象エリアをメッシュ分割する。
【００３５】
ところで、チューブモデル６１の先端部６１ａ周辺の空間のメッシュサイズが大きい場合、演算誤差によりチューブモデル６１の先端部６１ａ周辺の空気圧が異常上昇し、適切な解析結果が得られないことが発明者により確認されている。
【００３６】
そこで、本実施形態のモデル生成部３１０は、図１０に示されるように、チューブモデル６１の先端部６１ａ周辺の空間のメッシュＭの分割数が、隣り合う２つのチューブモデル６１，６１の間の空間のメッシュＭの分割数よりも多くなるように、解析対象エリアをメッシュ分割する。具体的には、チューブモデル６１の先端部６１ａ周辺の空間のメッシュＭの分割数は、隣り合う２つのチューブモデル６１，６１の間の空間のメッシュＭの分割数の２倍となっている。これにより、チューブモデル６１の先端部６１ａ周辺の空気の流れをより精度良く解析することができるため、結果的により適切な解析結果が得られ易くなる。
【００３７】
このようにしてモデル生成部３１０による熱交換器のモデル化が完了した後、解析部３１１による流体解析が実行される。具体的には、解析部３１１は、熱交換器モデル６０を用いて空気の流れを解析することにより、メッシュＭ毎に解析データを取得する。解析データは、空気の流速や圧力等である。
【００３８】
表示部３１２は、解析部３１１により取得された解析データを例えばコンター図として表示装置５０に表示する。
【００３９】
次に、本実施形態の流体解析装置１０の動作例について説明する。
図１１は、熱交換器のコア部のモデルとしてポーラスメディアモデル７０を用いた場合の空気の流れ解析の結果を参考例として図示したものである。図１１に示される解析結果は、Ｙ軸方向に対して３０°の流入角度θをなす空気がポーラスメディアモデル７０に流入した場合における空気の流れを解析したものである。図１１に示されるように、熱交換器のコア部のモデルとしてポーラスメディアモデル７０を用いた場合、空気がポーラスメディアモデル７０に流入する直前で空気の流れ方向がＹ軸方向に平行な方向に曲げられる。その結果、ポーラスメディアモデル７０の直前で空気の流速が大きく増大するという、実際の製品形状のモデルとは異なる解析結果が得られることが発明者により確認されている。
【００４０】
この点、本実施形態のモデル生成部３１０により生成される図３に示される熱交換器モデル６０を用いれば、図１２に示されるような解析結果を得ることができる。すなわち、熱交換器モデル６０に対して斜め方向から空気が流入する場合、隣り合うチューブモデル６１，６１の間に流入する空気の流れ方向が方向変換モデル６２によりＹ軸方向に変換される。これにより、空気が熱交換器モデル６０に流入する直前で空気の流れ方向が大きく曲げられてしまうような不自然な空気の流れが生じ難くなるため、実際の製品形状のモデルに近い空気の流れを再現することができる。
【００４１】
また、空気の流れ方向が方向変換モデル６２によりＹ軸方向に変換されることにより、抵抗付与モデル６３にはＹ軸方向の空気が流入することになる。これにより、抵抗付与モデル６３が、Ｙ軸方向を流れる空気の流れに対してのみ抵抗を付与することのできるモデルである場合でも、チューブモデル６１，６１間に流入する空気に対して圧力損失を適切に付与することができる。よって、熱交換器モデル６０における空気の流れを精度良く表現することができるため、熱交換器モデル６０に対して空気が斜め方向から流入する場合でも、空気の流れを精度良く解析することができる。
【００４２】
以上説明した本実施形態の熱交換器モデルの生成方法、熱交換器の流体解析方法、及び流体解析装置１０によれば、以下の（１）〜（６）に示される作用及び効果を得ることができる。
【００４３】
（１）コンピュータ３０に、チューブモデル６１をＺ軸方向に所定の間隔で複数設ける処理と、チューブモデル６１，６１間に方向変換モデル６２を設ける処理と、方向変換モデル６２の空気の流れ方向の下流側の部分に抵抗付与モデル６３を設ける処理とを実行させることにより、熱交換器モデル６０を生成することとした。そして、生成された熱交換器モデル６０を用いることにより、空気の流れ解析を行うこととした。これにより、熱交換器モデル６０に対して空気が斜め方向から流入する場合でも、空気の流れを精度良く解析することができる。また、熱交換器の実際の製品形状をモデル化する場合と比較すると、熱交換器モデルの構造を簡素化することができるため、解析時間を短縮することもできる。
【００４４】
（２）コンピュータ３０に、隣り合う２つのチューブモデル６１，６１の間におけるチューブモデル６１の先端部６１ａから空気の流れ方向の下流側に向かって所定の長さＬを有する領域に空間モデル６２０を設ける処理と、空間モデル６２０の空気の流れ方向の下流側に整流化モデル６２１を設ける処理とを実行させることにより、方向変換モデル６２を設けることとした。これにより、方向変換モデル６２を容易に実現することができる。
【００４５】
（３）コンピュータ３０に、整流化モデル６２１としてポーラスメディアモデルを設ける処理を実行させることとした。これにより、整流化モデル６２１を容易に実現することができる。
【００４６】
（４）コンピュータ３０に、抵抗付与モデル６３としてポーラスメディアモデルを設ける処理を実行させることとした。これにより、抵抗付与モデル６３を容易に実現することができる。
【００４７】
（５）コンピュータ３０に、チューブモデル６１の先端部６１ａ周辺の空間のメッシュＭの分割数が、隣り合う２つのチューブモデル６１，６１の間の空間のメッシュＭの分割数よりも多くなるように、解析対象エリアをメッシュ分割する処理を実行させることとした。これにより、チューブモデル６１の先端部６１ａ周辺の空気の流れを精度良く解析することができるため、解析精度を向上させることができる。
【００４８】
（６）流体解析装置１０は、熱交換器モデル６０を生成するモデル生成部３１０と、熱交換器モデル６０を用いて空気の流れを解析する解析部３１１とを備えている。これにより、空気の流れを容易に解析することができる。
【００４９】
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・空間モデル６２０だけで空気の流れ方向をＹ軸方向に変換することができる場合には、方向変換モデル６２から整流化モデル６２１を省略することも可能である。すなわち、熱交換器モデル６０は、図１３に示されるように、チューブモデル６１と、空間モデル６２０と、抵抗付与モデル６３とにより構成されていてもよい。
【００５０】
・流体解析に用いられる流体としては、空気以外の任意の流体を用いることができる。
・コンピュータ３０が提供する手段及び／又は機能は、実体的な記憶装置に記憶されたソフトウェア及びそれを実行するハードウェア、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組み合わせにより提供することができる。例えばコンピュータ３０がハードウェアである電子回路により提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路により提供することができる。
【００５１】
・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０：流体解析装置
３０：コンピュータ
６０：熱交換器モデル
６１：チューブモデル
６２：方向変換モデル
６３：抵抗付与モデル
３１０：モデル生成部
３１１：解析部
６２０：空間モデル
６２１：整流化モデル
【図１】
2018045576.tif 000003
【図２】
2018045576.tif 000004
【図３】
2018045576.tif 000005
【図４】
2018045576.tif 000006
【図５】
2018045576.tif 000007
【図６】
2018045576.tif 000008
【図７】
2018045576.tif 000009
【図８】
2018045576.tif 000010
【図９】
2018045576.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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