管路系液体過渡解析ソフトウェア Advance/FrontNet/Ω 機能一覧
| 水撃、ポンプトリップ、液柱分離の解析に 管路系液体過渡解析ソフトウェア Advance/FrontNet/Ω |
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◆機能一覧
| 基礎方程式 | 質量保存式と運動量保存式 | |
| 数値解法 | 特性曲線法 | |
| 流体機器 | 管 | テーパー管 |
| 曲り管（ベンド） | ||
| 接続 | 分岐および合流 | |
| 異径管接続 | ||
| 曲がり継ぎ手（エルボ） | ||
| 弁 | 弁（制御モデルと連動） | |
| オリフィス | ||
| ポンプ | 直列ポンプ | |
| 並列ポンプ | ||
| タンク | リザーバタンク | |
| サージタンク | ||
| アキュムレータ | ||
| 液体溜まり | ||
| 気体溜まり | ||
| 物理モデル | キャビテーションモデル(液柱分離モデル) | |
| 液漏れ | ||
| 摩擦損失係数モデル(層流から乱流までを統一的に取り扱う 円管に対する壁面摩擦係数モデル) |
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| 工学モデル | 制御モデル（PID要素、一次遅れ要素等を実装） | |
| 入力 | パイプラインデータ及びモデルパラメータ、計算パラメータ | |
| 出力 | 指定部分の圧力、流量の時系列データ すべての配管の平均流量と両端の圧力データ すべての節点の圧力損失データ すべての配管の流量と圧力の最大・最小値とその時刻 |
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| 制御要素 | 名称 | 入力値、設定値 |
| 比例積分微分要素 | pid | 比例ゲインΚ1 |
| 積分時間Κ2 | ||
| 微分時間Κ3 | ||
| 積分定数Ι0 | ||
| 入力信号初期値 | ||
| 1次遅れ要素 | lag1 | 比例定数Κ(遅れ時間の逆数) |
| 出力信号初期値 | ||
| 2次遅れ要素 | lag2 | 比例定数Κ1(1次遅れ時間の逆数) |
| 比例定数Κ2(2次遅れ時間の逆数) | ||
| 出力信号0初期値 | ||
| 出力信号1初期値 | ||
| 進み遅れ要素 | leadlag | 比例定数Κ1(進み時間の逆数) |
| 比例定数Κ2(遅れ時間の逆数) | ||
| 比例定数Κ3 | ||
| 入力信号初期値 | ||
| 出力信号初期値 | ||
| 微分要素 | diff | 入力信号初期値 |
| 出力信号初期値 | ||
| 前進差分と台形公式差分の選択 | ||
| 積分要素 | intg | 入力信号初期値 |
| 和要素 | sum | 足す値 |
| 積要素 | multi | 掛ける値 |
| 最大要素 | max | 入力信号と最大値を比べる値 |
| 最小要素 | min | 入力信号と最小値を比べる値 |
| 関数要素 | func | 読み込みグラフ名 |
| トリップ・ユニット要素 | trip_unit | 比較量χc |
| 入力信号χの物理意味 | ||
| 比較論理条件 | ||
| トリップ・ディレイ要素 | trip_delay | --- |
| 時間遅れ要素 | delay | 時間遅れｔ0 |
| データ読み込みかユーザー関数定義か | ||
| 読み込みグラフ名 |
| 役割 | 管路のモデリング・入力ファイル作成から計算実行、可視化までの一連の作業の支援ツール |
| 入力支援機能 | アイコン配置により管路接続関係を構築、設定誘導画面による入力補助機能、機器特性編集機能 |
| 出力可視化機能 | 指定位置の時系列データのグラフ化 |
Advance/FrontNet/Ωには専用GUIがあります。 Advance/FrontNet/ΩGUIはプリ処理とポスト処理を支援するツールです。
プリ処理[1]（管路や機器の接続関係構築）
MicrosoftVisioと連携して、管路や機器の接続関係を構築します。
図1にあるように、モデル作成シートにアイコンを配置し、矢印でつなぐと接続関係が構築されます。
図1 アイコンによる管路系の接続関係の構築
プリ処理[2]（計算設定）
管路系の計算を行うためには、たくさんの配管について複雑な設定をする必要があるため、本GUIでは設定誘導機能を用いてユーザーの設定負荷軽減を行います。
入力項目をカテゴリー別に分けたり、設定不要な項目はグレーアウトするなどの工夫を行い、関連のある入力項目は自動設定や入力制限設定を施しています。
図2 設定画面例（配管長、内径、管厚、管材）
図3 設定画面例（バルブの設定画面）
図4 設定画面例（ポンプの設定）
図5 設定画面例（タンクの設定）
ポスト処理[1]（指定位置の時系列グラフ）
各配管のあらかじめ指定した位置における圧力・流量の時間変化をグラフ表示できます。バルブの開度やタンクの液位、ポンプの揚程、回転数等も同様に時系列変化を確認することができます。
図6 バルブ遮断時の圧力の時系列挙動のグラフ表示
