(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量を解析装置によって求めるガス流量解析方法であって、
前記解析装置が、タンクのガス圧力Ｐを、下記［数１］から求め、
［数１］
ＰＶ＝ＸＭ×ＲＣ×Ｔ
（ここで  Ｐ；ガス圧力、Ｖ；タンク容積、ＸＭ；ガス量、ＲＣ；ガス固有の定数、Ｔ；ガス温度）
タンクＮ，Ｍ間を結ぶガス管路に流れるガス流量を、下記［数２］から求める段階と、
［数２］
流量＝流量係数×ＳＱＲＴ（（タンクＮのガス圧力）２−（タンクＭのガス圧力）２）
前記［数１］で求められる前記複数タンクの中の各タンクのガス量ＸＭの初期値を、各タンクのガス圧力、タンク容積、ガス固有の定数及びガス温度の初期値から求め、
前記［数２］で求められるタンクＮとタンクＭを結ぶ各ガス管路に流れるガス流量係数の初期値を、タンクＮとタンクＭの間の初期流量、及び、タンクＮとタンクＭのガス圧力の初期値から求めて、変数値としてメモリーに記憶する初期値設定段階と、
前記解析装置が、予め定められた演算時間（Δｔ）ごとに、各ガス管路に流れるガス流量の変化を表す値ＤＸＭを
ＤＸＭ＝ガス管路に流れる今回のガス流量−ガス管路に流れるΔｔ前のガス流量
により求め、
ガス量ＸＭ＝前回のガス量ＸＭ＋ガス流量の変化ＤＸＭ×演算時間刻みΔｔ
により、各ガス管路を結ぶタンクのガス量ＸＭを求め、
［数１］に従い、複数タンクのガス圧力を求めることを所定回数繰り返す段階と、を含み、
ガス管路のいくつかがアクチュエータを備え、前記解析装置がアクチュエータの開度を設定する段階を更に含む、２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量を求めることを特徴とするガス流量解析方法。
【請求項２】
前記アクチュエータの開度を設定する段階において、オペレータの入力に対応して前記アクチュエータを前記ガス管路の任意の場所に設定し、前記アクチュエータを全閉した場合の事故解析を行う、２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量を求めることを特徴とする請求項１に記載のガス流量解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数タンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量を求めるガス流量解析方法に関し、より詳しくは、２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量を求めるガス流量解析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量を求めることは、流体方程式に関連し計算機を用いたとしても容易でない。
【０００３】
非特許文献１は、電力プラントにおいて、配管、弁、ポンプが接続されたボイラのシミュレーションを行うものであり、同じ特性の数式を持つ機器にモジュール化し、モデル化された液体流量系の圧力と流量分布を求めるものである。
このモデルは、Ｐ０及びＰ９の２つの固定圧力点と内部の１から８の分岐圧力点を有していて、それ以外の分岐圧力点であるＰ１、Ｐ４およびＰ８が微小に変化した場合の各分岐点の圧力変動を求める。
【０００４】
非特許文献１の圧力変動の計算は、例えばタンク１とタンク２を結ぶ配管の中を流れる非圧縮性液体に対する流量を下記ベルヌーイの式を基に求める。
流量Ｑ  ∝  ＳＱＲＴ（Ｐ１−Ｐ２）  （１）
ボイラ系全体の圧力変動は、計算機によりヤコビアン行列を用いた行列演算と圧力と流量双方の収束演算を行って求める。
【０００５】
しかし、非特許文献１は、モデル化されたシステムの各接続点における流体圧力と管路の液体流量を求めるものであって、本願が目的とするガス管路で従属接続されるガスタンクの圧力とガス管路に流れる流量を求めるものではない。
【０００６】
近年は、流体の解析ツールとして各種のシミュレーションソフトが世に販売されていてガスを扱うこともできるが、高価でかつ実際の運用場所に合わせて使用するには、ガスを含む流体全般に関する幅広い知識とシミュレーションソフトをこなす専門技術を必要とする。
【０００７】
しかるに、ガス流量を扱うに当たり参考になる式として、プロセス設備の配管の途中に挿入される調整弁の容量（Ｃｖ値）を求める計算式がある。
調整弁は液体、気体などの流体を通過させたり遮断したりする目的で使用される。
【０００８】
非特許文献２は、気体のＣｖ値を求める式として、手計算での確認が行える下記の米国ＦＣＩ（Ｆｌｕｉｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  Ｉｎｃ．）が定めた式（２）を挙げている。
（別途、計算式には計算精度が高いＩＥＣ（国際電気標準会議）規格があるが、この式の計算はコンピュータを用いて行う必要がある。）
0006908758.tif 000002
但し  
Ｑ  ：  最大流量（ｍ３／ｈｒ）  （１５．６℃，１０１．３ｋＰａ・Ａ）
Ｇ  ：  比重  （空気＝１）
Ｔｆ  ：  ガス温度（℃）
Ｐ１  ：  １次側絶対圧力（ｋｇｆ／ｃｍ２  ａｂｓ）
Ｐ２  ：  ２次側絶対圧力（ｋｇｆ／ｃｍ２  ａｂｓ）
ΔＰ  ：  Ｐ１−Ｐ２（ｋｇｆ／ｃｍ２）
【０００９】
一方、非特許文献３は、調節弁の計算式について説明した論文であり、流量ＱをＣｖ値を用い下式で表している。
0006908758.tif 000003
【００１０】
上記論文では、管内を流れる弁入口および弁出口の間の気体に対して、エネルギー保存則を適用し、流れが乱流領域にあり、弁通過時に気体と管壁との間で摩擦が生ずるとして、摩擦を伴う流れに対する一般式を適用し、（３）式を求めている。
（２）式と（３）式が、係数２８７と２９０の微小な差異を除き一致することは明らかである。
【００１１】
（２）式で、条件「ΔＰ  ＜  Ｐ１／２    の場合」を付しているのは、気体（ガス）においては、ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）＞  Ｐ１／２  の条件では弁の縮流部の流速が音速に達して流量が飽和し、それ以上いくら差圧を大きく与えても流量が増加しないことを考慮してなされたためであり、調整弁に対してのみ適用される。
【００１２】
ガス流量システムにおける管内を流れるガスは乱流領域にあり、ガスと管壁との間で摩擦が生ずる状態は調整弁と同一であるので、例えばタンク１とタンク２を結ぶ配管の中を流れるガス流量の計算は（２）、（３）式に依り、下記（４）式を適用して行える。
流量Ｑ＝係数×ＳＱＲＴ（（Ｐ１）２−（Ｐ２）２）  （４）
但し、ＳＱＲＴ（  ）は（  ）内の数値の平方根を表す。（以下同様。）
【００１３】
なお、タンク内のガスはＰＶ＝ＮＲＴの公式を満たす。（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平３−２０９０９７号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】プラントシミュレーション  長崎大学大学院生産科学研究科  松井信生  ＷＷＷ．ｅｅｅ．ｎａｇａｓａｋｉ−ｕ．ａｃ．ｊｐ＞ＰＤＦ＞ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＭａｔｓｕｉ１
【非特許文献２】アズビル株式会社  製品仕様書のダウンロード  コントロールバルブ（調整弁）／操作端  ポートサイズとＣｖ値計算式  ＳＰ１−ＣＶ２０１４−Ｓｅｃ１０−１  １．３  気体のＣｖ値計算式
【非特許文献３】調整弁の計算式について  浅野  勇  昭和３６年９月  計測第９号  ５５３〜５６０頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量を、式（４）を用い簡易な数値計算で求めるガス流量解析方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するためになされた本発明は、２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量を解析装置によって求めるガス流量解析方法であって、
前記解析装置が、タンクのガス圧力Ｐを、下記［数１］から求め、
［数１］
ＰＶ＝ＸＭ×ＲＣ×Ｔ
（ここで  Ｐ；ガス圧力、Ｖ；タンク容積、ＸＭ；ガス量、ＲＣ；ガス固有の定数、Ｔ；ガス温度）
タンクＮ，Ｍ間を結ぶガス管路に流れるガス流量を、下記［数２］から求める段階と、
［数２］
流量＝流量係数×ＳＱＲＴ（（タンクＮのガス圧力）２−（タンクＭのガス圧力）２）
［数１］で求められる前記複数タンクの中の各タンクのガス量ＸＭの初期値を、各タンクのガス圧力、タンク容積、ガス固有の定数及びガス温度の初期値から求め、
［数２］で求められるＮとＭを結ぶガス管路に流れるガス流量係数の初期値を、タンクＮとタンクＭの間の初期流量、及び、タンクＮとタンクＭのガス圧力の初期値から求めて、変数値として変数メモリに代入する初期値設定段階と、
前記解析装置が、予め定められた演算時間（Δｔ）ごとに、各ガス管路に流れるガス流量の変化を表す値ＤＸＭを、
ＤＸＭ＝ガス管路に流れる今回のガス流量−ガス管路に流れるΔｔ前のガス流量
により求め、
ガス量ＸＭ＝前回のガス量ＸＭ＋ガス流量の変化ＤＸＭ×演算時間刻みΔｔ
により、各ガス管路を結ぶタンクのガス量ＸＭを求め、
［数１］に従い、複数タンクのガス圧力を求めることを所定回数繰り返す段階と、を含み、
ガス管路のいくつかがアクチュエータを備え、前記解析装置がアクチュエータの開度を設定する段階を更に含む、２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量を求めることを特徴とする。
【００１８】
また、２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクにおいて、オペレータの入力に対応してアクチュエータをガス管路の任意の場所に設定し、アクチュエータを全閉した場合の事故解析を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクにおいて、簡易な計算式を用いて、アクチュエータ開度を変更した場合の、所定時間内のタンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量の変動を知ることができる。
また、アクチュエータをガス管路の任意の場所に設定し、アクチュエータ開度を全閉した場合の事故解析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明によるガス流量解析フローに用いられるタンクの構成図である。
【図２−１】本発明によるガス流量解析フローに用いられるメインルーチンの前半部である。
【図２−２】本発明によるガス流量解析フローに用いられるメインルーチンの後半部である。
【図３−１】本発明によるガス流量解析フローに用いられるサブルーチンの前半部である。
【図３−２】本発明によるガス流量解析フローに用いられるサブルーチンの後半部である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について、ガス管路の所定の箇所で、所定の時間にアクチュエータ開度を変更した場合に、各タンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量がどのように変動するかを調べる解析方法について説明する。
【００２２】
図１は、本発明による２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量を求めるタンクの構成図である。
【００２３】
図１で、タンク３から４へのガス管路がＣ、Ｄの２系統あるのは、重要なガス管路に対しては故障対策として２重系が用いられるからである
【００２４】
ガスの種類として、窒素ガス、アルゴンガス等のガスを用いる構成を形成することができる。
本発明の実施例は、ガスとして窒素ガスを用いる。以下窒素ガスを単にガスと呼ぶ。
【００２５】
図１によれば、タンク１にあるガスがガス管路Ａを介してタンク３に流入する。同様に、タンク２にあるガスがガス管路Ｂを介してタンク３に流入する。更に、タンク３のガスは２重系であるガス管路Ｃ、ガス管路Ｄを介してタンク４に流入する。
【００２６】
本発明では、ガス管路Ｃ，ガス管路ＤのガスをアクチュエータＣ、アクチュエータＤの開度により流量制御する。
【００２７】
解析対象となるガスがタンク間を流れる場合の、各タンクにおけるガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量を、演算時間Δｔごとに求める。
演算時間を累積していくことにより、所定時間内の各タンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量の変動を解析することができる。
【００２８】
各タンクにおけるガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量を求めるに当たり、代表的な計算式を始めに説明する。
【００２９】
一般にガスは［数１］を満たす。
［数１］
ＰＶ＝ＸＭ×ＲＣ×Ｔ
ここで、
Ｐ；ガス圧力、Ｖ；タンク容積、ＸＭ；ガス量、ＲＣ；ガス固有の定数、Ｔ；ガス温度である。
【００３０】
一方、タンク間に流れるガス流量を、例えば、タンク１と３の間のガス管路Ａに流れる流量ＷＡ（例えば毎秒当たり）を、前述した式（４）に倣い下記［数２］で求める。
［数２］
流量ＷＡ＝ＡＧ（流量係数）×ＳＱＲＴ（（タンク１の圧力）２−（タンク３の圧力）２）
【００３１】
演算時間刻みΔｔごとのガス流量の変化を表す値であるＤＸＭ（例えば毎秒当たり）は，下記［数３］で求められる。
［数３］
ＤＸＭ＝ガス管路に流れる今回のガス流量−ガス管路に流れるΔｔ前のガス流量
【００３２】
上記ＤＸＭは、タンク間を結ぶガス流量の変化なので、タンク内のガス量ＸＭの変化をもたらす。
従って、演算時間刻みΔｔごとのタンク内のガス量ＸＭは下記［数４］で求められる。
［数４］
ガス量ＸＭ＝前回のガス量ＸＭ＋ガス流量の変化ＤＸＭ×演算時間刻みΔｔ
【００３３】
タンク内のガス量ＸＭが分れば、タンク内のガス圧力Ｐは、［数１］に従い、下記の式で求められる。
ガス圧力Ｐ＝（ガス量ＸＭ×ガス固有の定数ＲＣ×ガス温度Ｔ）／タンク容積Ｖ
【００３４】
以下、ガス流量解析方法についてフローチャートを基に説明する。
処理フローは図２に示すメインルーチンと図３に示すサブルーチンからなる。
【００３５】
始めに図２に示すメインルーチンについて説明する。ステップごとに符号Ｓ１〜Ｓ１３を付けた。以下すべてステップＳ１〜ステップＳ１３とする。
【００３６】
メインルーチンは繰り返し演算になっており、演算時間刻みΔｔごとに演算を行い所定回数繰り返す。実施例では、繰り返し回数を例えば７０とした。
【００３７】
ステップＳ１では、ＦＬＡＧ１、ＦＬＡＧ２を１に、繰り返し演算回数  Ｉを０に、演算時間ｔを０に設定する。
【００３８】
ステップＳ２の分岐では、ＦＬＡＧ１＝１であるので所定のパラメータの初期値を設定する初期値設定のステップＳ３に進む。
【００３９】
ステップＳ３で設定するパラメータの初期値には、タンク１〜４のそれぞれのガス圧力Ｐ１〜Ｐ４、タンク１〜４のそれぞれのタンク容積Ｖ１〜Ｖ４、ガス管路Ａ〜Ｄのそれぞれの初期流量ＷＡ１、ＷＢ１、ＷＣ１、ＷＤ１、タンク１〜４のそれぞれのガス温度Ｔ１〜Ｔ４、ガス固有の定数ＲＣ、アクチェータＣ，Ｄそれぞれの開度ＡＫＡ、開度ＡＫＢ、演算時間刻みΔｔがある。
ここで、ガス管路Ａ〜Ｄそれぞれの初期流量ＷＡ１、ＷＢ１、ＷＣ１、ＷＤ１は、計算式（２）、過去の類似システムの実測値、或いは稼働中のシステムの実測値を参考にして定めるものとする。
また、後の演算で用いられる初回演算時の前回ガス流出入量は、前回ガス流出量（ＷＡＡ１）＝ＷＡ１、前回ガス流出量（ＷＢＢ１）＝ＷＢ１、前回ガス流入量ＷＤＤ＝ＷＣ１＋ＷＤ１として、所定のメモリー領域に記憶する。
【００４０】
ステップＳ４で設定するタンク１〜３のそれぞれのガス量ＸＭ１〜ＸＭ３の初期値は［数１］のパラメータに、ステップＳ３で設定したガス圧力Ｐ１〜Ｐ３、タンク容積Ｖ１〜Ｖ３、ガス固有の定数ＲＣ，ガス温度Ｔ１〜Ｔ３の各初期値を用いて求める。
また、ガス管路Ａ、Ｂの流量係数ＡＧ、ＢＧの初期値は、［数２］のパラメータにステップＳ３で設定した初期流量ＷＡ１，ＷＢ１及びガス圧力Ｐ１〜Ｐ３の初期値を用いて求める。これらの初期値は、演算後のデータ処理のため所定のメモリに記録される。
タンク１のガス量ＸＭ１＝圧力Ｐ１×タンク容積Ｖ１／（定数ＲＣ×ガス温度Ｔ１）
タンク２のガス量ＸＭ２＝圧力Ｐ２×タンク容積Ｖ２／（定数ＲＣ×ガス温度Ｔ２）
タンク３のガス量ＸＭ３＝圧力Ｐ３×タンク容積Ｖ３／（定数ＲＣ×ガス温度Ｔ３）
流量係数ＡＧ＝管路Ａ流量（ＷＡ１）／ＳＱＲＴ（圧力（Ｐ１）２−圧力（Ｐ３）２）
流量係数ＢＧ＝管路Ｂ流量（ＷＢ１）／ＳＱＲＴ（圧力（Ｐ２）２−圧力（Ｐ３）２）
【００４１】
初期値の設定が終了すると、ステップＳ５でＦＬＡＧ１＝０とする。
【００４２】
ステップＳ６では、演算時間ｔ＝ｔ＋演算時間刻みΔｔ
とした後、ステップＳ４の初期値計算で求めた流量係数ＡＧ、ＢＧを用い、タンク１から３及び、タンク２から３へのガス管路Ａ，Ｂのガス流出量ＷＡＡ１，ＷＢＢ１（例えば毎秒当たり）を［数２］を用いて求める。
ＷＡＡ１＝ＡＧ（流量係数）×ＳＱＲＴ（（圧力Ｐ１）２−（圧力Ｐ３）２）
ＷＢＢ１＝ＢＧ（流量係数）×ＳＱＲＴ（（圧力Ｐ２）２−（圧力Ｐ３）２）
【００４３】
ステップＳ７では、ステップＳ６で得られたガス流出量ＷＡＡ１、ＷＢＢ１を用い、タンク１，２のガス流出変化量ＤＸＭ１、ＤＸＭ２を求める。
ガス流出変化量ＤＸＭ１＝今回ガス流出量（ＷＡＡ１）−前回ガス流出量（ＷＡＡ１）
ガス流出変化量ＤＸＭ２＝今回ガス流出量（ＷＢＢ１）−前回ガス流出量（ＷＢＢ１）
ここで、前回ガス流出量（ＷＡＡ１）、前回ガス流出量（ＷＢＢ１）は、前回演算時に同名称で記憶されたメモリ領域から読み出して用いる。初回演算時は、初期値として記憶された値を読みだして用いる。
そして、ここでの演算が終わると、今回ガス流出量（ＷＡＡ１）、今回ガス流出量（ＷＢＢ１）は、上記メモリ領域である前回ガス流出量（ＷＡＡ１）、前回ガス流出量（ＷＢＢ１）に記憶される。
ガス流出変化量はとりも直さずタンクのガス量変化量である。
【００４４】
続いて、ステップＳ８でサブルーチンを実行する。図３で示すサブルーチンについては後述する。
【００４５】
ステップＳ９では、タンク３のガス量の変化量ＤＸＭ３を、タンク１、２からタンク３へ流出するガス流出量ＷＡＡ１とＷＢＢ１の和ＷＣＣから、サブルーチンの戻り値でありタンク３からタンク４へ流入するガス管路Ｃ，Ｄのガス流入量の和ＷＤＤを引いて求める。
ガス量の変化量ＤＸＭ３＝ＷＣＣ−ＷＤＤ
ＷＣＣ＝ＷＡＡ１＋ＷＢＢ１
【００４６】
ステップＳ１０では、ステップＳ７，ステップＳ９で求められたタンク１〜３内のガス量変化量ＤＸＭ１〜ＤＸＭ３を用い、演算時間刻みΔｔごとのタンク１〜３のガス量ＸＭ１〜ＸＭ３を求める。
タンク１のガス量ＸＭ１＝前回ガス量ＸＭ１＋ＤＸＭ１×演算時間刻みΔｔ
タンク２のガス量ＸＭ２＝前回ガス量ＸＭ２＋ＤＸＭ２×演算時間刻みΔｔ
タンク３のガス量ＸＭ３＝前回ガス量ＸＭ３＋ＤＸＭ３×演算時間刻みΔｔ
【００４７】
ステップＳ１１において、ステップＳ１０で得られた結果から［数１］を用いて、各タンクのガス圧力Ｐ１〜Ｐ３を求める。
ガス圧力Ｐ１＝（ＸＭ１×ガス固有のＲＣ×ガス温度Ｔ１）／タンク容積Ｖ１
ガス圧力Ｐ２＝（ＸＭ２×ガス固有のＲＣ×ガス温度Ｔ２）／タンク容積Ｖ２
ガス圧力Ｐ３＝（ＸＭ３×ガス固有のＲＣ×ガス温度Ｔ３）／タンク容積Ｖ３
【００４８】
ステップＳ１２では、上記計算式で得られたガス圧力Ｐ１〜Ｐ３に対し、条件に応じた処理を行う。
Ｐ１〜Ｐ３が≦０の場合、Ｐ１〜Ｐ３＝０                  
Ｐ３≧Ｐ１の場合、Ｐ３＝Ｐ１
Ｐ３≧Ｐ２の場合、Ｐ３＝Ｐ２
【００４９】
ステップＳ１３で、以上の演算で得られた、ガス流出量ＷＡＡ１，ＷＢＢ１、ガス流出量ＷＡＡ１とＷＢＢ１の和ＷＣＣ、ガス流出変化量ＤＸＭ１〜ＤＸＭ３、タンク１〜３それぞれのガス量ＸＭ１〜ＸＭ３、ガス圧力Ｐ１〜３は、演算後のグラフ表示等のデータ処理のため、演算時間ｔに関連づけられて所定のメモリ領域に記憶される。
【００５０】
最後に演算が終了したか否かの判断を行い、Ｉが７０に達していなければ元のステップＳ２へ戻る。
【００５１】
次に、サブルーチンについて図３のフローチャートを元に説明する。
このサブルーチンは、アクチュエータＣ、Ｄが設置されているガス管路Ｃ、Ｄの、タンク３からタンク４へ流入するガスの流入量の和ＷＤＤ、及び、タンク４の圧力を求めることにある。
【００５２】
最初の分岐ステップＳ１４では、メインルーチンのステップＳ１において設定したＦＬＡＧ２＝１なので次のステップＳ１５に進む。
【００５３】
ステップＳ１５で設定するタンク４のガス量ＸＭ４の初期値は、メインルーチンのステップＳ３で設定したガス圧力Ｐ４、タンク容積Ｖ４、ガス固有の定数ＲＣ，ガス温度Ｔ４の各初期値を用い、［数１］を用いて求める。
ついで流量係数ＣＧ、ＤＧの初期値を、ガス管路Ｃ及びガス管路Ｄを介しタンク３からタンク４に流入する初期流量ＷＣ１、ＷＤ１及びガス圧力Ｐ３，Ｐ４の初期値を用いて［数２］から求める。これらの初期値は、演算後のデータ処理のため所定のメモリに記録される。
タンク４のガス量ＸＭ４＝圧力Ｐ４×タンク容積Ｖ４／（定数ＲＣ×ガス温度Ｔ４）
流量係数ＣＧ＝ＷＣ１／（０．８×ＳＱＲＴ（（圧力Ｐ３）２−（圧力Ｐ４）２））
流量係数ＤＧ＝ＷＤ１／（０．８×ＳＱＲＴ（（圧力Ｐ３）２−（圧力Ｐ４）２））
【００５４】
ステップＳ１６で、初期値計算を終え、ＦＬＡＧ２＝０とする。
【００５５】
ステップＳ１７で、計算回数  Ｉを更新する。
【００５６】
ステップＳ１８で、あらかじめ設定された計算回数が３である場合には、ステップＳ１９に進みアクチュエータＣ、Ｄの開度（開度ＡＫＡ，開度ＡＫＢ）をいずれも変更値の０．７９５に変更する。
【００５７】
ステップＳ２０で、計算回数が３以外の場合にはアクチュエータＣ、Ｄの開度（開度ＡＫＡ，開度ＡＫＢ）をいずれも通常値０．８に設定する。
なお、アクチュエータＣ、Ｄの開度（開度ＡＫＡ，開度ＡＫＢ）を変更する計算回数およびアクチュエータ開度は任意の数に設定可能である。
【００５８】
ステップＳ２１で、初期値計算で得られた流量係数ＣＧ、ＤＧ及び、設定されたアクチュエータＣ、Ｄの開度（開度Ｃ，開度Ｄ）を元に、［数２］に従い、タンク３からタンク４へ流入するガス流入量ＷＣＣ１、ＷＤＤ１を求める。
ガス流入量ＷＣＣ１＝ＣＧ×ＡＫＡ×ＳＱＲＴ（（圧力Ｐ３）２−（圧力Ｐ４）２）
ガス流入量ＷＤＤ１＝ＤＧ×ＡＫＢ×ＳＱＲＴ（（圧力Ｐ３）２−（圧力Ｐ４）２）
【００５９】
ステップＳ２２で、ステップＳ２１で求めたガス流入量ＷＣＣ１、ＷＤＤ１によりタンク３からタンク４へ流入するガス流入量の和ＷＤＤを求める。
ガス流入量ＷＤＤ＝ＷＣＣ１＋ＷＤＤ１
なお、ＷＤＤは戻り値としてメインルーチンへ返される。
【００６０】
ステップＳ２３で、ステップＳ２２で得られたガス流入量ＷＤＤと前回のガス流入量ＷＤＤを元に、タンク４内のガス流入変化量ＤＸＭ４を求める。
ガス流入変化量ＤＸＭ４＝今回ガス流入量ＷＤＤ−前回ガス流入量ＷＤＤ
ここで、前回ガス流入量ＷＤＤは、前回演算時に同名称で記憶されたメモリ領域から読み出して用いる。初回演算時は、初期値として記憶された値を読みだして用いる。
そして、ここでの演算が終わると、今回ガス流入量ＷＤＤは、上記メモリ領域である前回ガス流入量ＷＤＤに記憶される。
ガス流入変化量はとりも直さずガス量変化量である。
【００６１】
ステップＳ２４で、ステップＳ２３で得られたガス流入変化量ＤＸＭ４を元に、タンク４のガス量ＸＭ４を求める。
タンク４のガス量ＸＭ４＝前回ガス量ＸＭ４＋ＤＸＭ４×演算時間刻みΔｔ
【００６２】
ステップＳ２５で、ステップＳ２４で得られたガス量ＸＭ４から、［数１］を用いてタンク４のガス圧力Ｐ４が求まる。
ガス圧力Ｐ４＝（ＸＭ４×ガス固有の定数ＲＣ×ガス温度Ｔ４）／タンク容積Ｖ４
【００６３】
ステップＳ２６で、上記計算式で得られたガス圧力Ｐ１〜Ｐ３に対し、条件に応じた処理を行う。  
Ｐ４≦０の場合    Ｐ４＝０
Ｐ４≧Ｐ３の場合  Ｐ４＝Ｐ３
【００６４】
ステップＳ２７で、以上の演算で得られた、ガス流入量ＷＣＣ１、ガス流入量ＷＤＤ１、ガス流入量ＷＤＤ、タンク４のガス量ＸＭ４、ガス圧力Ｐ４は、演算後のグラフ表示等のデータ処理のため、演算時間ｔに関連ずけられ所定のメモリ領域に記憶される。
【００６５】
上記解析方法は、２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクにおいて、ガス管路の所定の箇所に設定されたアクチュエータの開度を変更した場合に、各タンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量がどのように変動するかを調べたものである。
【００６６】
シミュレーションから得られたデータは、２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクを有するシステムのタンク容積、ポンプ容量、配管径等の大きさを決める場合の設計データとして役立たせることができる。
また、ガス管路に装備する流量計、圧力計等の定格を定めるために用いることができる。
【００６７】
また、本解析方法を用いれば、アクチュエータをガス管路の任意の場所に設定し、設定された管路を全閉した場合の２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクを有するシステムの事故解析を行うことが出来る。
解析で得られるデータは、事故対策に役立たせることができる。
【００６８】
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で、２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクについて多様に実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量を求めるガス流量解析の分野に適用できる。
【要約】      （修正有）【課題】２系統以下のガス管路で従属接続される複数タンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量を求めるガス流量解析方法を提供する。【解決手段】複数タンクのガス圧力及び、ガス管路に流れるガス流量を求めるガス流量解析方法は、タンクのガス圧力Ｐを、ＰＶ＝ＸＭ×ＲＣ×Ｔ（Ｐ；圧力、Ｖ；タンク容積、ＸＭ；ガス量、ＲＣ；ガス固有の定数、Ｔ；ガス温度）から求め、タンク１，２間を結ぶガス管路に流れる流量を、流量＝流量係数×ＳＱＲＴ（（タンク１のガス圧力）２−（タンク２のガス圧力）２）から求める段階と、予め定められた演算時間（Δｔ）ごとに、ガス管路に流れるガス流量の変化から、ガス管路を結ぶタンクのガス量ＸＭを求め、複数タンクのガス圧力を求める段階と、ガス管路のいくつかが備えるアクチュエータの開度を設定する段階と、を含む。【選択図】図２−１【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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