"連続体モデルEulerianEuleria法による数値流体計算を用いて、流入口と流出口を有する容器内における2つ以上の流体の界面の位置の解析を行う自由界面シミュレーション装置であって、解析モデルを入力する手段と、前記解析を実行する際の解析条件を設定する手段と、前記数値流体計算を行う解析実行手段とを備え、前記解析モデルは、前記容器の本体のモデルと、前記容器の流入口と流出口を接続する接続流路のモデルとを含み、前記解析条件は、前記接続流路を流れる流体の流速の設定値を含み、前記解析実行手段は、前記接続流路の所定位置での断面における各流体要素の流速が前記設定値になる条件で、前記解析を実行することを特徴とする、自由界面シミュレーション装置。前記解析実行手段は、前記接続流路の所定位置での断面に関して、今回の計算ステップによる該断面における各流体要素の流速の計算結果を、前記設定値に置き換えて、次回の計算ステップを実行する、請求項1に記載の自由界面シミュレーション装置。前記解析実行手段は、前記2つ以上の流体の体積分率が維持される条件で、前記解析を実行する、請求項1又は2に記載の自由界面シミュレーション装置。前記設定値は、固定値、又は、シミュレーション時間の経過と共に変化する可変値である、請求項1~3のうちのいずれか1項に記載の自由界面シミュレーション装置。前記解析モデルは、流体を溜める流体溜め容器のモデルを更に含み、前記容器の本体のモデルにおける流入口と流出口は、前記流体溜め容器のモデル及び前記接続流路のモデルを介して接続される、請求項1~4のうちのいずれか1項に記載の自由界面シミュレーション装置。前記解析モデルは、外部との流体の出入りが生じない閉じた空間を内部に形成するモデルである、請求項1~5のうちのいずれか1項に記載の自由界面シミュレーション装置。前記解析条件は、計算の初期値を含み、前記計算の初期値は、前記解析実行手段による計算途中に想定される流体界面高さの変化中に、流体界面の面積が急激に変化しないように設定される、請求項1~6のうちのいずれか1項に記載の自由界面シミュレーション装置。連続体モデルEulerianEuleria法による数値流体計算を用いて、流入口と流出口を有する容器内における2つ以上の流体の界面の位置の解析を行う自由界面シミュレーション方法であって、解析モデルを入力するステップであって、前記容器の本体のモデル、及び、前記容器の流入口と流出口を接続する接続流路のモデルを含む解析モデルを入力するステップと、前記接続流路を流れる流体の流速の設定値を含む解析条件を設定するステップと、前記接続流路の所定位置での断面における各流体要素の流速が前記設定値になる条件で、前記解析を実行するステップとを含む、方法。しかしながら、上記特許文献1に開示されるような従来方法は、容器全体の振動による液面変動や、液滴が液面に到達したときの波紋を解析の主な目的としており、たとえば攪拌槽解析など、計算領域に流入口と流出口がある場合では、数値的な安定性に問題があり、計算できた場合でも、計算条件によって液面高さの結果が異なり、あきらかに、現実にそぐわない結果となるなどの欠点があった。例えば攪拌槽解析では、運転時の液量液面を仮に固定して計算することが多く、液の粘性変化や流量変化などによる出口圧損に起因する液面変動を含む計算は困難であり、このような状況での液面高さの推定においては、実機での内部観察が必須であった。そこで、本開示は、計算領域に流体の流入口と流出口がある場合に良好な精度で自由界面の位置のシミュレーションを行うことができる自由界面シミュレーション装置及び自由界面シミュレーション方法の提供を目的とする。上記目的を達成するため、本開示の一局面によれば、連続体モデルEulerianEuleria法による数値流体計算を用いて、流入口と流出口を有する容器内における2つ以上の流体の界面の位置の解析を行う自由界面シミュレーション装置であって、解析モデルを入力する手段と、前記解析を実行する際の解析条件を設定する手段と、前記数値流体計算を行う解析実行手段とを備え、前記解析モデルは、前記容器の本体のモデルと、前記容器の流入口と流出口を接続する接続流路のモデルとを含み、前記解析条件は、前記接続流路を流れる流体の流速の設定値を含み、前記解析実行手段は、前記接続流路の所定位置での断面における各流体要素の流速が前記設定値になる条件で、前記解析を実行することを特徴とする、自由界面シミュレーション装置が提供される。本開示によれば、計算領域に流体の流入口と流出口がある場合に良好な精度で自由界面の位置のシミュレーションを行うことができる自由界面シミュレーション装置及び自由界面シミュレーション方法が得られる。以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。ここでは、先ず、本開示の基本的な考え方原理について説明する。本開示は、数値計算技術を用いて、2つ以上の流体非圧縮性流体の界面位置を求める自由界面シミュレーション装置及び方法に関する。本開示によれば、流入口と流出口を接続し、流入および流出条件は、計算領域の一部に流量を固定する領域を設けることで設定される。流体の出入口を直結することにより、計算領域に含まれる各流体の量体積、体積分率が計算中に固定されるので、流体の出口と入口を直結しない手法に比べ、格段に安定した計算が可能となる。ここで、本開示の実現のためには、計算領域の一部分の流量を固定する必要があるが、流量は計算格子計算セル内の指定領域にて、速度ベクトルを一定の値と方向に固定することで実現され、具体的には以下に説明する。1式は計算格子における速度の時間変化を与えるナビエストークス方程式であり、外1は速度ベクトル、pは圧力、ρは密度、tは時間μは粘度、∇は微分演算子ナブラを表す。通常の領域では、各格子で初期条件の速度ベクトルやその他の条件などから、微小時間後の速度場を計算して、指定時間までの計算を行う。従来の方法での流体の流入条件に相当する速度は、出口と入口を接続した流路に相当する配管断面の一部の領域で、1式の外2速度ベクトルの所定方向成分特に配管の基準流れ方向の成分の数値を、流入量に相当する値に計算ステップごとに毎回入れ替えることで実現される。尚、本開示の実現のために、好ましくは、計算初期値は、液面が変化することにより、流体界面の面積が急激に変化することが無いように設定される。これは、気体と液体のそれぞれの体積を固定して計算するために、界面面積の急激な変化に伴って、水平方向の非常に大きな速度成分が発生し、液面高さの計算が不安定になるからである後述の実施例3参照。図1は、本開示に係る自由界面シミュレーション装置1の要部構成の一例を示す図である。本開示に係る自由界面シミュレーション装置1は、図2に示すように、入力パラメータ生成部10と、モデル入力部12と、数値解析部14と、流速補正部16とを含む。尚、これらの各部10,12,14,16は、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせにより実現されてもよい。この際、これらの各部10,12,14,16は、共通のソフトウェアで実現されてもよいし、複数のソフトウェアにより協動して実現されてもよい。また、同様に、これらの各部10,12,14,16は、共通のハードウェアで実現されてもよいし、複数のハードウェアにより協動して実現されてもよい。例えば、流速補正部16の機能後述は、数値解析部14に組み込まれてもよい。入力パラメータ生成部10は、外部からの入力データ典型的には、ユーザからの入力データに基づいて、数値解析部14における解析に必要な入力パラメータ解析条件を生成設定する。入力パラメータは、計算初期値例えば初期の液面高さや、出口と入口を接続した流路接続流路を流れる流体に対する流速の設定値後述等を含んでよい。モデル入力部12は、解析モデルメッシュモデルを数値解析部14に入力する。解析モデルは、外部のモデル作成装置で作成されたものがインポートされて自由界面シミュレーション装置1内に記憶されたものが読み出されてもよいし、自由界面シミュレーション装置1に含まれうるモデル作成機能ソフトウェアにより生成修正等され自由界面シミュレーション装置1内に記憶されたものが読み出されてもよい。数値解析部14は、入力パラメータ生成部10で生成された入力パラメータと、モデル入力部12から入力された解析モデルと、後述の流速補正部16から供給される設定値後述とを用いて、連続体モデルに基づく数値流体計算により2つ以上の流体の界面位置を求める。数値解析部14における流体解析方法は、連続体モデルを用いるものであればその詳細は任意である。例えば、数値解析部14は、流体ソルバーと称される汎用流体計算ソフトとCPU等のハードウェアにより実現されてもよい。かかる汎用流体計算ソフトとしては、ANSYS社の汎用流体計算ソフトCFXが知られている。数値解析部14は、遠隔位置にあるハードウェア資源例えばスーパーコンピューターと協動して実現されてもよい。流速補正部16は、数値解析部14の計算ステップ毎に、次の計算ステップで使用する流速の計算結果今回の計算ステップで得られた計算結果を補正する。流速補正部16は、数値解析部14の計算ステップ毎に、流体の出口と入口を接続した流路管を流れる流体に対する流速の計算結果今回の計算ステップで得られた計算結果を、設定値に補正する入れ替える。この処理の詳細は、後述する。図2は、本開示に係る自由界面シミュレーションが適用される装置の一例を示す。図2に示す装置は、流入口と流出口を有する容器である。図2Aは、容器の上面図であり、図2Bは、図2AのラインP-Pに沿った断面図である。図2に示す容器は、反応攪拌槽容器を簡略化して示したものであり、2以上の流体本例では、液体と気体を収容する容器本体201と、容器本体201内に流体本例では、液体が流入するための流入口202と、容器本体201外へ流体が流出する際に通過する流出口流出路204とを含む。流出口204は、容器本体201内から2以上の流体が流出できるような位置高さに設定されてよい。即ち、流出口204は、容器本体201内の下層側の流体本例では、液体の液面高さ付近に設定されてもよい。尚、流入口202は、任意の態様で設定されてよい。例えば図示の例では、流入口202は、上面側から容器本体201内に流体が導入されるように配置されているが、例えば側面側や下面側等に設定されてもよい。尚、容器本体201の全体形状、容積、断面形状等の構成は、任意であってよい。同様に、流出口204の断面形状、断面変化態様断面が一定な態様を含む、長さ等についても任意であってよい。本開示に係る自由界面シミュレーションは、かかる容器200内における2つ以上の流体の界面の位置高さや形状を解析するのに好適である。例えば、界面の位置液面高さや形状の計算は、たとえば反応攪拌槽において、反応によって液体の粘度が大きく変化する場合などに、出口配管内の液面観察から反応の進み具合を間接的に知る場合に利用することができる。特に、従来の攪拌槽解析では、運転時の液量液面を仮に固定して計算することが多く、液の粘性変化や流量変化などによる出口圧損に起因する液面変動を含む計算は困難であり、このような状況での液面高さの推定においては、実機での内部観察が必須であったが、本開示に係る自由界面シミュレーションによれば、かかる状況での液面高さの推定を精度良く実現することができる。図3は、本開示に係る自由界面シミュレーションで使用されてもよい解析モデル300の一例を示す図である。図示の解析モデル300は、図2に示した装置容器200に対する解析モデルである。解析モデル300は、容器本体201をモデル化した容器本体モデル部301と、流出口流出管204をモデル化した流出口モデル部304と、仮想的な接続流路をモデル化した接続流路モデル305と、流体を溜める仮想的な流体溜め容器をモデル化した流体溜め容器モデル306とを含む。解析モデル300上で、容器本体モデル部301と流出口モデル部304は、接続流路モデル305を介して流体的に連通している。接続流路モデル305は、容器200の流出口と流入口を接続する管のモデルに相当する。容器本体モデル部301と流出口モデル部304は、好ましくは、図3に示すように、流体溜め容器モデル306及び接続流路モデル305を介して連通する。具体的には、解析モデル300上では、容器本体モデル部301から流出口モデル部304を介して流出する流体は、一旦、流体溜め容器モデル306に流入し、流体溜め容器モデル306から接続流路モデル305を介して容器本体モデル部301に流入する。また、解析モデル300上では、流出口モデル部304は、実際の流出口204における流出態様と同様、容器本体モデル部301内の2つ以上の流体が同時に流出できるように構成される。同様に、流出口モデル部304は、流体溜め容器モデル306に2つ以上の流体が同時に流入できる態様で、流体溜め容器モデル306に接続される。また、解析モデル300上では、接続流路モデル305は、流体溜め容器モデル306内における下層側界面よりも下側の流体のみ本例では液体のみが容器本体モデル部301に流入するように構成される。接続流路モデル305における容器本体モデル部301側の端部流入口は、任意の位置に設定されてよい。また、接続流路モデル305は、直線部や曲線部を含んでよく、断面も必ずしも等断面である必要はない。また、接続流路モデル305は、高低差を含む経路で配置されてもよい。尚、図示の例では、接続流路モデル305は、等断面の直線経路高低差なしで延在している。図4は、本開示に係る自由界面シミュレーション方法の要部の一例の流れを示すフローチャートである。ステップ400では、モデル入力部12により、解析モデル300図3参照のデータが入力される。ステップ402では、入力パラメータ生成部により、初期条件設定が実行される。初期条件は、流体本例では、気体と液体の密度などの特性の他、接続流路モデル305によりモデル化される接続流路での流速が設定される。この流速は、接続流路モデル305における所定位置での断面以下、設定断面というにおける流速であってよく、該設定断面を通る各流体要素に共通に適用される。即ち、この流速は、該設定断面を通過する各流体要素設定断面を画成する個々の計算セルに対応が、共通の流速設定された流速で該設定断面を通過するようにする設定値である。即ち、設定断面上のいずれの場所でも同一の流速を流体が持つようにし、その同一の流速を、設置値で定める。この流速の設定値は、接続流路モデル305における流れ方向本例では、設定断面に垂直な成分、図3の矢印R参照に対して設定されよく、他の方向成分の流速は任意であってよい即ち、設定は行われない。或いは、該設定断面における他の方向成分の流速は、設定値ゼロ固定値であってもよい。尚、設定断面は、接続流路モデル305における任意の位置に設定されてもよい。例えば、設定断面は、接続流路モデル305の中央付近に設定されてもよい。また、設定される流速は、所望の任意の値であってよく、実際の装置図2参照内における流速に基づいて設定されてもよい。尚、本開示では、外部との間で流体の出入りの無い閉じた解析モデル300を使用するので、流体の入力や出力に関する条件出口圧力等の出口条件の設定は不要であってよい。ステップ404及びステップ406では、数値解析部14流体ソルバーにより、ステップ400において設定された設定条件に従って、ステップ402において入力された解析モデル300に基づいて、微小時間の時間刻み計算が実行される。ステップ404では、先ず、前回の計算ステップで得られた各計算セルでの既知の圧力と運動量方程式を用いて、計算セル毎に微小時間進んだ後の流速の予測値が算出され、今回の計算ステップで初期的に用いる流速質量保存式を満たしていない初期的な流速として与えられる。この際、本ステップ404では、流速補正部16により、接続流路モデル305における設定断面上の各流体要素設定断面を画成する個々の計算セルに関しては、前の計算ステップの計算結果が、ステップ402において設定された流速設定値に入れ替えられ置き換えられ、計算セルごとに流速の予測値が与えられる。即ち、接続流路モデル305における設定断面上の各流体要素についてのみ、前回の計算ステップの流速の解析結果が使用されず、設定値に基づいて、流速の予測値が与えられる。尚、初回の計算ステップでは、ステップ402において設定された流速設定値が使用されてよい。ステップ406では、数値解析部14流体ソルバーにより、ステップ400において設定された設定条件及びステップ402において入力された解析モデル300に基づいて、ステップ404で計算された計算結果速度場を初期値として用いて、質量保存と運動量方程式を同時に満たす最終的な流速と圧力場が計算される。この計算は、ナビエストークス方程式数1参照や圧力ポアソン方程式に従うものであってよい。また、本ステップ406では、重力の影響密度差等に基づいて計算結果の修正が実行されてもよい。但し、本開示に係る自由界面シミュレーション方法では、出口を用いず、マスバランスの修正例えば、出入り口でのマスバランスの修正が不要である。ステップ408では、数値解析部14において、計算終了条件が判断され、計算終了条件が満たされた場合は、終了し、計算終了条件が満たされない場合は、ステップ404に戻り、計算終了条件が満たされるまで、ステップ404及びステップ406の処理が時間ステップ毎に繰り返される。ステップ410では、解析結果が出力される。解析結果の出力は、表示装置図示せずに表示されてもよい。例えば、後述の図5等に示すような計算結果が表示されてもよい。解析結果は、2つ以上の流体の界面本例では、液体と期待の界面の表示を含んでよい。本例の場合、この界面液体と空気の間の界面は、体積分率0.5の等値面により表示されてもよい。尚、上述の数値解析部14による計算方法は、例えばSIMPLE法SemiImplicitPressureLinkedEquationsのような分離解法速度と圧力を分離して解くを用いているが、他の計算方法例えば、連成解法が使用されてもよい。次に、各種実施例について説明する。以下の各種実施例は、水が上面大気開放の流路を流れる場合の水面高さと形状をシミュレーションした例である。実施例1は、定常計算の例であり、図5は、計算結果を示す図であり、図6は、実施例1における接続流路モデル305における設定断面の部分X設定流速が適用される部分Xを計算結果と共に模式的に示す図である。本実施例は、接続流路モデル305における設定断面での液体流量流速を基準流量実際の想定流量の10倍として定常計算を実施した。また、計算の初期条件として、液面高さは円筒形部分流出口モデル部304の下端面の高さに設定した。その結果、図5に示すように、計算が発散することはなく液面の高さが計算できた。実施例2は、過渡計算の例であり、図7は、計算結果を示す図であり、図8は、本計算で設定された流量の変化態様、即ち接続流路モデル305における設定断面での設定流速の変化態様横軸のシミュレーション時間に対する変化態様を示す。図7は、シミュレーション時間0-450msまでの計算結果シミュレーション結果を50ms毎に示している。本実施例2では、接続流路モデル305における設定断面での設定流速は、図8に示すように、基準流量の0から110倍に変化する態様で設定された。実施例2では、実施例1と同様の解析モデルが使用された。図7は、時間進展に従って、流量が図8で示すように変化する場合の過渡計算例を示している。この場合も、図7に示すように、流量の時間変化に伴って、液面の高さが計算できた。図9及び図10は、過渡計算初期を示す結果例を示し、流量接続流路モデル305における設定断面での設定流速は、図8に示すように、基準流量の0から110倍に変化する態様で設定された。実施例3では、実施例1、2で使用された解析モデルとは、流体溜め容器モデル306の天井形状が異なる解析モデルが使用された。即ち、実施例1、2で使用された解析モデルの流体溜め容器モデル306の天井形状は、流出口モデル部304との接続側で天井高さが最も高く、流出口モデル部304との接続側から離れるに従って天井高さが徐々に低くなる形状であるのに対して、実施例3で使用された解析モデルの流体溜め容器モデル306は、2つの異なる一定の天井高さの部位306a,306bからなる。部位306aは、流出口モデル部304と接続される部位であり、実施例1、2で使用された解析モデルの流体溜め容器モデル306の最も高い天井高さと同一の天井高さを有する。部位306bは、部位306aよりも天井高さが低い。図9と図10は、2つの天井高さのうち低い方の高さ部位306bの天井高さが異なる以外は同じ条件での計算結果である。図9では低い方の天井高さ部位306bの天井高さが初期液面高さとほぼ同じであり、低い方の天井は液体に浸っている状態を初期状態としている。一方、図10では、低い方の天井下の気体層初期厚みが約15mmであり、低い方の天井は、気体と接している。双方を比較すると分かるように、図10の計算は安定しているが、図9の計算は不安定である。この理由は、図9の計算では、時間進展に伴って液面が低下するにつれて、気体と液体の界面の面積が急激に大きくなり、気体が低い方の天井と流体界面の隙間に急激に入り込むこととなり、このため、液面の高さ重力の方向の速度に比べて、水平成分の非常に大きな速度が発生して計算が不安定となるからである。したがって、計算途中に流体界面の面積が急激に変化しないようにすることが重要である。このため、例えば実施例1、2で使用された解析モデルのように天井高さが徐々に低くなる形状としてもよいし、図9に示すように、天井下に気体層が形成されるように初期値又は解析モデルを構成してもよい。例えば、天井下の気体層の厚みとしては、計算セルメッシュ要素の5メッシュ分の厚みを有してよい。図11は、比較例1による定常計算例を示す図であり、図12は、比較例2による定常計算例を示す図である。比較例1,2は、実施例1と同様に、水が上面大気開放の流路を流れる場合の水面高さと形状をシミュレーションする計算例である。本比較例は、接続流路モデル305における設定断面の部分設定流速の部分以外は図5、図6と同じ形状モデルでの定常計算の例と同一であり、初期条件として、液面高さは装置円筒形部分の下端面の高さとし、入口での液体流量は、図5と同条件基準流量の10倍とし、出口は比較例1では圧力境界、比較例2では入口と同量の質量流量境界とした。出口位置の異なる2つの計算例を示すが、いずれの場合も、液体が上流側の計算領域に充満し、妥当な計算結果が得られなかった。なお、比較例1、2と同じ設定で、上述の実施例2と同じ流量変化図8参照に従った過渡計算を試みたが、いずれも計算初期にエラーとなって、計算結果を得ることができなかった。以上のように、本実施例によれば、流体の出入口を直結することにより、計算領域に含まれる各流体の量体積が計算中に固定されるので、流体の出口と入口を直結しない比較例に比べ、格段に安定した計算が可能となる。これは、計算中に不安定となる主な原因が、これまでのような微視的な計算モデルにあるのではなく、計算モデル全体の構成、特に質量保存の計算ルーチンであることを突き止めた結果、実現された手法である。また、一般的に滞留時間の大きなモデルでは、計算領域全体の質量保存は計算の収束に時間がかかる。特に、攪拌槽などの計算の場合、液面形状が波打つことでマスバランスが振動状態となり、マスバランスの振動が液面形状の振動となることで、互いに振動を増強しあう結果となる。したがって、攪拌槽などの計算においても、本開示を適用することで、不安定要因となる計算領域全体の質量保存計算ルーチンが不要となり、液面の振動とマスバランスの振動が互いに増長しあうという問題を引き起こすことがないため、安定した計算が可能となる。以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。例えば、上述では、本開示の原理を説明する目的のため、流体上述の例では液体内での反応については考慮されていないが、本開示によれば、たとえば反応攪拌槽において、反応によって液体の粘度が大きく変化する場合などに、出口配管内の液面観察から反応の進み具合を間接的に知る場合に利用することが可能である。この場合、例えば、流体の粘性を固定値にせずに、反応を考慮して時間的に変化する粘性を持たせればよい。同様に、2つの流体上述の例では、水と気体間の反応について考慮することも可能である。また、上述では、設定断面は、接続流路モデル305における基準流れ方向に垂直に設定されているが、接続流路モデル305における基準流れ方向流路の長手方向に対して斜めに設定されてもよい。また、上述では、外部との間で流体の出入りの無い閉じたモデル各流体のバランスを固定したモデルを用いているが、2つの流体上述の例では、水と気体間の反応を考慮する場合等、外部との間での流体の出入りを考慮することも可能である。"