(57)【要約】【課題】発生後の時間により減少する特性を持つ拡散物質を扱う際、濃度による分子拡散現象を正確に扱い、濃度分布の予測精度を高める。【解決手段】拡散物質の濃度分布計算方法は、室内空間の拡散物質の濃度分布を求め（Ｓ１５−１）、求めた濃度分布から発生時刻別の濃度に分ける分配計算処理を行って（Ｓ１５−２）、分配された発生時刻別の濃度から総量補正を行う（Ｓ１５−３）。さらに、拡散物質の減少特性に基づき時間と濃度を変化させる計算処理を行い（Ｓ１５−４）、発生時刻別の濃度に分配計算した全体の総濃度分布の計算処理を行う（Ｓ１５−５）。この発生時刻別に分けて拡散物質の濃度分布を扱うことで、時間と共に残存量が減少する特性を持った拡散物質の時々刻々の残存量を求めることができる。結果、全体の拡散物質の量も正確に求まり、空間全体の濃度分布で、特に分子拡散に起因する変化を正確に計算できる。【選択図】図１
2011220910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発生源から空間中に放出された後、時間と共に残存量が減少していく特性を持った拡散物質の濃度分布計算方法であって、
前記発生源からの発生時刻と気流解析に基づいて計算された前記拡散物質の濃度分布を、各計算要素において発生時刻別の濃度分布に分ける分配計算処理の後に、分配された発生時刻別の前記拡散物質の総量を前記計算要素毎に補正する総量補正処理を行って、発生からの経過時間と共に減少する前記拡散物質の残存量を計算する残存量計算処理と、
前記残存量計算処理で計算された残存量に基づいて前記拡散物質の総濃度分布を計算する総濃度分布計算処理と、を有すること
を特徴とする拡散物質の濃度分布計算方法。
【請求項２】
前記総量補正処理での前記拡散物質の総量の補正は、発生時刻別の前記拡散物質の拡散係数に基づいて、前記計算要素毎に総量が１００％になるように補正する処理であること
を特徴とする請求項１記載の拡散物質の濃度分布計算方法。
【請求項３】
前記分配計算処理は、各計算要素における発生時刻別の濃度の割合を示す濃度比率に基づいて発生時刻別の濃度分布への変換を行い、前記濃度比率が、拡散物質発生位置の各時刻の濃度比率を基準として、順次隣接する計算要素の１つ前の時刻の濃度比率との平均をとることで定められること
を特徴とする請求項１または２記載の拡散物質の濃度分布計算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡散物質の濃度分布を予測する計算方法に係り、特に、発生してからの時間によって残存率が変化する特性を持った拡散物質の濃度分布計算方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な空気中の拡散物質としては煙や埃、香りなどがあり、空気清浄機や換気扇などの性能評価のための濃度分布計算が行われてきた。これは、空間の形状や大きさなどの空間情報と空気清浄機や換気扇などの風量情報を元に空間の気流分布を計算予測し、そこに煙や埃などの発生情報を入力してシミュレーションすることによって、拡散物質の対流と拡散による広がりを予測し、濃度分布を求めるものであり、具体的には、図８に示すフローチャートのような工程で計算が行われていた。
【０００３】
図８に示すように、計算開始時間の設定「ｔ＝ｔ１」を行い（ステップＳ１）、同時にその時刻の流れや拡散物質の初期条件の設定を行う（ステップＳ２）。次に時間ｔ１を時間刻みΔｔだけ進める（ステップＳ３）。時刻ｔ＝ｔ１＋Δｔの状態の流れ場を求める気流解析を行う（ステップＳ４）。この気流解析のステップＳ４は、通常、ナビエ・ストークス方程式を離散化した多元連立方程式を解くことで行われる。離散化のアルゴリズムとしても種々の方法があるが、空間を多数の計算要素に分けて、各計算要素毎の保存則に基づいて離散化を行う有限体積法が用いられることが多い。
【０００４】
こうして空間の流れ場が求まると、その流れ場と前の時刻の濃度分布を用いて、濃度変化の計算処理を行うことができる（ステップＳ５）。
【０００５】
このようにして時間Δｔ毎に流れ場と濃度分布を交互に求めていき、計算終了時刻に到達した時点で計算終了の判断を行う（ステップＳ６）。
【０００６】
この手法はクリーンルームの設計や喫煙ルームの排煙設計などに広く用いられている公知の技術であるが、拡散物質が特有の減少特性を持っている場合には適用できないものであった。
【０００７】
例えば、空気中に放出されたイオンや放射性物質などは発生してからの時間に応じた固有の減少特性を持っている。これらの拡散物質の濃度分布を予測する際には気流による対流・拡散・発生の現象だけでなく、拡散物質自体の消滅による濃度変化を考慮する必要がある。
【０００８】
ところが、前述の煙や埃の濃度分布予測手法は、発生した拡散物質はフィルターなどで除去するか、換気扇で空間外へ排出しない限りはなくならないものとして扱うので、時間とともに消滅していくことは考慮されていなかった。さらに、時間と共に減少する特性を表すためには、各々の拡散物質がいつ発生したのかという情報を併せ持つ必要があるが、連続、あるいは、不連続に拡散物質が発生している場合に、ある時刻の濃度分布を構成する拡散物質の発生からの経過時間を区別することはできなかった。
【０００９】
このような課題に対応する濃度予測手法として、特許文献１にはあらかじめ拡散物質の減少を考慮した発生量を与えて、所定時間後の濃度分布を予測する方法が開示されている。
【００１０】
この特許文献１は、室内の気流分布と、室内に設けられたイオン発生源から各時刻に放出されたイオン量とを流体解析手段に入力して計算することにより、イオン発生開始から所定時間後の室内イオン濃度分布を予測するイオン濃度分布シミュレーション方法である。特許文献１には、流体解析手段に入力するイオン量を、各時刻におけるイオン発生源から放出されたイオンがイオンに固有の減少特性に従って時間と共に減少し、前記所定時間後に室内に存在するイオン量として計算するイオン濃度分布シミュレーション方法が記載されている。
【００１１】
また、拡散物質の挙動を予測する別のアプローチとして、特許文献２には拡散物質を粒子に置き換えて、排出源から大気中に広がっていく状況を予測するシステムが開示されている。
【００１２】
この特許文献２では、排出源から大気中に排出された物質が大気中を拡散していく状況を予測するため、拡散物質を多数の粒子に置換して、風向・風速を示す風速場データを、粒子の拡散状態を演算する拡散方程式に代入することによって、各粒子の拡散速度を求める方法が記載されている。さらに、各々の粒子に強度データを設定しておき、任意の時刻に、対象の領域に存在するすべての粒子の強度を積算することにより、その領域の濃度を求める方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−５５０８９号公報
【特許文献２】特開２００３−１９６５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、これらの従来技術を用いても、発生後の時間によって減少していく特性を持った拡散物質を扱う場合には濃度による拡散現象を正確に扱えないという課題があった。
【００１５】
この拡散物質が空間中に広がっていく現象は、空気の流れに乗って広がる「対流拡散」と、流れの乱れによって広がる「乱流拡散」と、拡散物質の濃度勾配によって濃いほうから薄いほうへ広がる「分子拡散」との３つに分けて考えることができる。濃度の変化を計算する場合も、この３つの現象をすべて考慮して行うのが正確な方法である。
【００１６】
しかし、前述の特許文献１に示した方法では、あらかじめ拡散物質の減少を考慮した発生量を与えて、所定時間後の濃度分布を予測するため、所定時間に達するまでの拡散物質の量は現実の場合よりも少ない量になっている。これは、濃度分布自体が現実の場合と異なっているということであり、そのような濃度分布から正しい分子拡散を求めることは不可能である。
【００１７】
また、特許文献２に示された方法では、拡散物質を多数の粒子に置換して、その粒子に対して風速場データを用いて各粒子の拡散速度を求めるものであり、流れに起因する粒子の動き、つまり、対流と乱流の拡散のみを扱っており、分子拡散は考慮されていない。
【００１８】
本発明は、これら従来技術の課題を解決するものであり、発生後の時間によって減少していくような特性を持った拡散物質を扱う場合であっても、濃度による分子拡散現象を正確に扱い、濃度分布の予測精度を高めることができる拡散物質の濃度分布計算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】
【００１９】
前記の目的を達成するために、本発明に係る拡散物質の濃度分布計算方法は、発生源から空間中に放出された後、時間と共に残存量が減少していく特性を持った拡散物質の濃度分布計算方法であって、前記発生源からの発生時刻と気流解析に基づいて計算された前記拡散物質の濃度分布を、各計算要素において発生時刻別の濃度分布に分ける分配計算処理の後に、分配された発生時刻別の前記拡散物質の総量を前記計算要素毎に補正する総量補正処理を行って、発生からの経過時間と共に減少する前記拡散物質の残存量を計算する残存量計算処理と、前記残存量計算処理で計算された残存量に基づいて前記拡散物質の総濃度分布を計算する総濃度分布計算処理と、を有する構成をとっている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、発生時刻別に分けて拡散物質の濃度分布を扱っているので、時間と共に残存量が減少する特性を持った拡散物質の時々刻々の残存量を容易に求めることが可能になる。その結果、それらを併せた全体の拡散物質の量も正確に求まり、空間全体の濃度分布、特に、分子拡散に起因する濃度分布の変化を、時間と共に残存量が減少する特性を持った拡散物質の場合でも正確に計算することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１における非定常濃度分布計算方法を示すフローチャート
【図２】室内の気流分布を示す図
【図３】気流分布解析の格子の例を示す図
【図４】（ａ）時刻ｔ１における濃度分布を示す図、（ｂ）時刻ｔ１における濃度比率分布の一例を示す図
【図５】（ａ）時刻ｔ２における濃度分布を示す図、（ｂ）時刻ｔ２における濃度比率分布の一例を示す図
【図６】時刻ｔ２における分配された濃度分布の一例を示す図
【図７】時刻ｔ２における総量補正後の分配された濃度分布の一例を示す図
【図８】従来の非定常濃度分布計算方法を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、同じ構成には同じ符号を付して適宜説明を省略する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における拡散物質の非定常濃度分布計算方法のフローチャートである。
【００２４】
本実施の形態１の拡散物質の非定常濃度分布計算方法は、図１に示すように、時刻ｔ＝ｔ０とする解析時刻の初期設定処理（ステップＳ１１）、流れや拡散物質の濃度などに関する初期条件の設定処理（ステップＳ１２）、時間を計算時間刻みのΔｔだけ進める処理（ステップＳ１３）、空間内の流れ場を求める気流解析の処理（ステップＳ１４）、時間Δｔにおける対流・拡散・発生による濃度変化を計算する処理（ステップＳ１５−１）、空間の濃度分布を発生時刻別の濃度に変換する分配計算処理（ステップＳ１５−２）、分配された発生時刻別の濃度を用いて発生時刻別の拡散物質の総量補正を行う処理（ステップＳ１５−３）、あらかじめ求めておいた拡散物質固有の減少特性に基づいて発生時刻別の濃度を変化させる計算処理（ステップＳ１５−４）、減少特性を考慮した後の発生時刻別の濃度を再度足し合わせて総濃度分布を求める計算処理（ステップＳ１５−５）、計算終了時刻に到達した時点で計算終了の判断を行う処理（ステップＳ１６）が行われる。
【００２５】
ここで、図２に示すような２次元の簡単なモデルを用いて、空間中に放出される拡散物質の濃度分布を計算する手順について詳細に説明する。
【００２６】
図２において、１は濃度分布を求める室内空間、２は拡散物質の発生器、３は拡散物質と気流を吹出す吹出口である。拡散物質は気流を示す矢印４に示すように吹出口３から気流と一緒に吹出され、室内空間１全体に広がっていく。図２の細い矢印は気流の流れを模式的に示したものである。
【００２７】
このような空間の気流を求めるには図３に示すように、室内空間１全体を直格子に分割して流体解析を行うことが多い。格子によって分割されたそれぞれの領域は計算要素と呼ばれる。
【００２８】
図１に示すステップＳ１１で初期時刻ｔ０（普通、最初は「０秒」）を設定した後、その時刻における流れ場の初期条件を設定するステップＳ１２を行う。流れ場の条件というのは、各計算要素における流速と圧力である。実際には温度も流れ場に関係するが、ここでの説明は温度一定と仮定して、温度を除いて行う。このモデルの場合、室内空間１に気流がなく、拡散物質の発生器２が停止している状態から計算を開始すると考えると、初期条件は室内全体の流速も「０ｍ／秒」、拡散物質の濃度も「０％」である。圧力は一定値（通常、１気圧）である。
【００２９】
ステップＳ１４では、ステップＳ１３で時間刻みΔｔだけ時間を進めた時点の流れ場を求める。このとき、発生器２の運転条件として吹出しの流速が必要で、解析のための境界条件となる。これらの境界条件と初期条件を用い、それぞれの計算要素に対して、質量や運動量の保存則から導かれた代数方程式を作り、それらを連立して解くことで室内空間全体の流れ場を求めることができる。得られる結果は、室内空間１のすべての計算要素における流速と圧力であり、これらによって室内空間１内部の流れの様子を表すことができる。
【００３０】
流れ場が求まると、それを用いて拡散物質の広がりを計算することができる。ステップＳ１５−１ではステップＳ１４で求めた流れ場と発生器２から吹出される拡散物質の濃度とを用いる。ここで用いられる拡散方程式は一般に次の（数１）のように定式化される。
【００３１】
【数１】
2011220910.tif 000003
【００３２】
拡散係数Ｄは乱流拡散係数と分子拡散係数に分けることができるが、ここではまとめて拡散係数として扱って説明する。この（数１）の左辺は拡散物質の濃度の時間変化を表し、右辺の第一項は対流による濃度の変化、右辺の第二項は拡散による濃度の変化を表している。気流を解析したときと同じように、計算要素毎に拡散物質の流入・流出を表す離散化式を作り、それらを連立させて解くことで全体の濃度分布を求めることができる。
【００３３】
最初の計算を行うときは、室内空間１全体で拡散物質の濃度は「０」であり、発生器２の吹出口３から所定の濃度の拡散物質を含んだ気流が吹出してくるだけであるので、吹出口３の近傍の計算要素においてのみ拡散物質の流入・流出を表す離散化式が構成される。この離散化式群を解くことで時刻ｔ１＝ｔ０＋Δｔの濃度分布が求まる。具体的には吹出口３の近傍の計算要素の濃度分布が「０」ではなく、吹出し濃度と流速に応じた値が設定されることになる。
【００３４】
このようにして、既知の流れ場と濃度分布を用いることで、順次、時間を追って濃度の変化を計算していくことができる。
【００３５】
次にステップＳ１５−２の分配計算処理は、ステップＳ１５−１で求めた濃度分布、つまり、各計算要素毎に求められた濃度を発生時刻別の濃度に分ける処理である。１回目の計算ではすべての拡散物質が時刻ｔ＝ｔ０からｔ＝ｔ１の間に発生したものであるので、実質的には分配計算は行わなくてよいが、処理手順は次のようになる。
【００３６】
図４（ａ），（ｂ）は計算要素の一部を取り出したものであり、時刻ｔ＝ｔ１のときの濃度分布に関する一例を示している。マス目は計算要素を表し、各マス目の左上に１−１、１−２、…という識別番号を付けている。マス目４−１は発生器の吹出口に位置するところで、矢印で示した方向に気流が吹出している。
【００３７】
なお、以下の説明ではマス目の大きさはすべて等しく、濃度は容積濃度で表されていると仮定して進める。実際の処理では、計算の要素の大きさによる修正や濃度の表し方の違いによる補正が必要になるが、処理のアルゴリズムそのものを変える必要はない。
【００３８】
ここで、図４（ａ）のマス目に示した「０〜９０」の数値は時刻ｔ１における各位置の拡散物質の濃度、つまり、ステップＳ１５−１で求めた濃度分布の一例を示している。「５０」の場合、このマス目の５０％を拡散物質が占めていることを表す。「０」のところは、まだ、拡散物質が広がってきていないことを表す。
【００３９】
また、図４（ｂ）はこのときの各マス目の濃度比率を表したものである。濃度比率は発生時刻別の拡散物質の割合である。この場合は時刻ｔ０からｔ１の間に発生したものだけであり、この間に発生した濃度をφｔ１とすると、それが占める割合Ｒφｔ１は１００％である。つまり、発生時刻別に分配する必要はなく、すべてがφｔ１に起因するものである。
【００４０】
したがって、１回目の計算では、分配された発生時刻別の濃度から総量補正を行う処理（ステップＳ１５−３）も行わなくてよい。
【００４１】
ステップＳ１５−４は拡散物質の減少特性に基づいて時間と共に濃度を変化させる計算処理である。前記のステップＳ１５−１で求めた濃度分布は時刻ｔ１の濃度分布であり、時刻ｔ０からｔ１の間に発生した濃度をφｔ１と表しているので、１回目は減少特性を考慮する必要はない。しかし、２回目以降は拡散物質の減少特性に応じてその濃度を減少させる必要がある。いま、拡散物質の濃度が指数関数的に減少する場合、その濃度φは次の（数２）で表される。
【００４２】
【数２】
2011220910.tif 000004
【００４３】
減少係数αは、拡散物質が時間と共に減少する割合を表す係数で正の実数である。例えば、１０秒で半分の量に減少する場合のαは０．６９３となる。
【００４４】
ちなみに、αに負の値を設定すると時間と共に増加する特性を表すことも可能であり、その場合の濃度分布の計算も同様の処理手順で行えるが、ここでは減少特性という言葉を用いて以下の説明を行う。
【００４５】
前記の（数２）に従って濃度が変化する場合、発生が時刻ｔｎである拡散物質の時刻ｔｍにおける濃度φｔｍは、（数３）で表される。
【００４６】
【数３】
2011220910.tif 000005
【００４７】
ステップＳ１５−４で、前記ステップＳ１５−１で求めた各計算要素の拡散物質濃度に（φｔｍ／φｔｍ−１）をかけて減少特性を考慮した濃度分布が求まる。
【００４８】
次のステップＳ１５−５も１回目の計算ではステップＳ１５−２の分配計算処理を行っていないので、総濃度分布の計算処理も行う必要がない。つまり、ステップＳ１５−４で求まっている濃度分布がすべて（この場合は１つ）の発生時刻別の濃度を合わせた総濃度分布に等しい。
【００４９】
このようにして、１回目の計算が終了し、以後、Δｔずつ時間を増やしながら気流解析と濃度分布の変化を交互に計算していく作業を、所定の計算終了時間まで行う。
【００５０】
次に、１回目の計算では実質的に行う必要のなかったステップＳ１５−２、Ｓ１５−３、Ｓ１５−４、Ｓ１５−５の２回目以降の処理について詳しく説明する。
【００５１】
まずステップＳ１５−２の分配計算処理であるが、時刻ｔ２においてステップＳ１５−１で求めた濃度分布が図５（ａ）のようになっていたとする。つまり、図４（ａ）の状態から時間が進んで図５（ａ）のように変化したということである。各マス目に示された数値は拡散物質の濃度であるが、ここには、時刻ｔ０からｔ１の間に発生したものによる濃度φｔ１と時刻ｔ１からｔ２の間に発生したものによる濃度φｔ２の両方が含まれている。このφｔ１とφｔ２の濃度比率は発生濃度や吹出し量などにより変化するので一律には決められないが、吹出口に接するマス目４−１のところの比率を元にして、例えば次のような手順で全体の濃度比率分布を求めることができる。
【００５２】
図５（ｂ）はその結果を示した一例で、これを用いて手順を説明する。まず、吹出口に接したマス目４−１の濃度比率Ｒφｔ１、Ｒφｔ２、それぞれを４０％、６０％と仮定する。ただし、この値は拡散物質の発生条件によって異なってくる。この値を元にして、隣接するマス目３−１と４−２の濃度比率を次のように求める。まず、マス目３−１は時刻ｔ１においてＲφｔ１＝１００であったので、その値との平均をとってＲφｔ１＝７０、Ｒφｔ２は時刻ｔ１では「０」だったので平均をとると「３０」となる。同様に、マス目４−２においてもＲφｔ１＝７０、Ｒφｔ２＝３０となる。
【００５３】
次にマス目３−２を考える。ここは隣接するマス目がマス目３−１と４−２の２つあるので、それぞれの値と時刻ｔ１におけるマス目３−２の値の平均をとることによって、Ｒφｔ１＝８０、Ｒφｔ２＝２０となる。このようにして、領域全体の濃度比率分布を定めることができる。
【００５４】
その濃度比率を用いて各マス目の濃度を発生時刻別に分配すると図６のようになる。単に分配しただけであるから、各マス目の合計値は図５（ａ）に示した値と等しくなり、全体の濃度分布は変化しない。
【００５５】
ところが、最初のマス目４−１の濃度比率の決め方や単純平均をとることによる現実とのずれにより発生時刻別の発生総量にずれが生じる可能性があるので、次のステップＳ１５−３の総量補正処理が必要になる。図６に示す分配された時刻ｔ１の濃度φｔ１を合計すると「１７４．６」となる。図４（ａ）に示された発生時の総量は「１８０」なので少し減っていることになる。このずれはステップＳ１５−２の分配計算処理の濃度比率を求める最初のところで吹出口のマス目４−１で仮定した濃度比率を変更することでも補正することができるが、ここでは前記のずれ分を全体の濃度分布へ振り分けて補正する方法を説明する。
【００５６】
前述のように、本来、「１８０」であるはずの濃度の総和が「１７４．６」しかないので、すべての値を「１８０／１７４．６」倍してやればよい。図７はこのようにして時刻ｔ１の発生濃度φｔ１を補正した時刻ｔ２の発生時刻別濃度分布である。φｔ１を補正した量に応じてφｔ２も修正して、全体の濃度分布は図５（ａ）と同じである。
【００５７】
次のステップＳ１５−４は、前述のように、拡散物質の減衰特性に応じて発生時刻別の濃度の値を減少させる処理である。２回目の場合は、図７の各マス目のφｔ１に（φｔ２／φｔ１）をかけて減少特性を考慮した濃度分布が求まる。φｔ２は発生した直後なので減少させる処理は行わず、そのまま残しておく。
【００５８】
ステップＳ１５−５では、各マス目のφｔ１とφｔ２を合わせて、空間全体の総濃度分布を求める計算処理を行う。
【００５９】
以上の手順で時刻ｔ２の最終的な濃度分布を求めることができる。次の時刻の処理では時刻ｔ２とｔ３の間に発生した拡散物質の濃度φｔ３が処理に加わるが、前記した手順を繰り返すことで各時刻の総濃度分布を求めることが可能で、目標とする計算終了時刻まで計算を続けることで拡散物質の減衰特性を考慮した濃度分布の時間変化を求めることができる。
【００６０】
ｐ番目の計算要素における任意の時刻ｔｎの総濃度と、その位置における時刻ｔｎ＋１の総濃度は、時刻ｔｎの総濃度を用いて行う濃度計算処理ステップＳ１５−１の結果として得られる濃度分布を用いて次の（数４）のように表すことができる。
【００６１】
【数４】
2011220910.tif 000006
【００６２】
また、時刻ｔｎ＋１における時刻ｔｍ−１からｔｍに発生した拡散物質の総量補正値は、次の（数５）で表される。
【００６３】
【数５】
2011220910.tif 000007
【００６４】
時刻ｔｎにおける時刻ｔｍ−１からｔｍに発生した拡散物質の総量は、次の（数６）で表される。
【００６５】
【数６】
2011220910.tif 000008
【００６６】
このようにして計算を続けると、時刻が進むにつれて発生時刻別の濃度に関する情報が増えてくるので計算処理は増えることになるが、拡散物質の個々の粒子や分子を追跡する計算方法に比べると格段に少ない計算処理で行えるのは明らかである。
【００６７】
本実施の形態のように発生時刻別に分けて拡散物質の濃度分布を扱うことで、時間と共に残存量が減少する特性を持った拡散物質の時々刻々の残存量を容易に求めることが可能になり、発生時刻別の残存量が正確に求められるので、それらを併せた全体の拡散物質の量も正確に求まることになる。
【００６８】
また、空間全体の濃度分布変化を計算する場合は、発生時刻別の濃度分布を足し合わせた総濃度分布を用いることで、正確な濃度分布に基づいた分子拡散の計算が可能になる。対流や乱流拡散による拡散物質の広がりは気流によるものであるが、分子拡散は拡散物質の濃度分布そのものに依存する広がりであり、正確な濃度分布を基にすることで予測精度が高められる。
【００６９】
さらに、総濃度分布を発生時刻別の濃度分布に分ける際の処理方法によって発生時刻別の総量に誤差を生じる可能性があるが、分配を行った後で発生時刻別の総量を補正することによって、より正確な拡散物質の濃度分布を求めることができる。つまり、分配計算処理は種々の方法が考えられるが、前記の発生時刻別の総量補正を行うことで拡散物質の保存則を維持することができる。
【００７０】
特に、分配計算処理において、拡散物質発生位置の各時刻の濃度比率を基準として、順次、隣接する計算要素の１つ前の時刻の濃度比率との平均をとって全空間の濃度比率を定めることで、発生条件を考慮した濃度比率を決められるので、発生時刻別の濃度分布への分配を合理的、かつ、簡単に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の拡散物質の濃度分布計算方法によれば、発生時刻別に分けて拡散物質の濃度分布を扱っているので、時間と共に残存量が減少する特性を持った拡散物質の時々刻々の残存量を容易に求めることが可能になり、流体現象のＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析を行う広い分野に適用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  室内空間
２  発生器
３  吹出口
４  気流を示す矢印
【図１】
2011220910.tif 000009
【図２】
2011220910.tif 000010
【図３】
2011220910.tif 000011
【図４】
2011220910.tif 000012
【図５】
2011220910.tif 000013
【図６】
2011220910.tif 000014
【図７】
2011220910.tif 000015
【図８】
2011220910.tif 000016