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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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ソルバー機能の充実


機能一覧
表1 Advance/FrontNet/Ωのソルバー機能一覧
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 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)
逆止弁
制御弁
空気弁
オリフィス
ポンプ トリップモデル、始動モデル
タンク リザーバタンク
サージタンク
物理モデル キャビテーションモデル(液柱分離モデル)
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)
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
動水勾配線、最高圧力線、最低圧力線


表2 Advance/FrontNet/Ω入力項目一覧
項目 詳細 入力項目
液体 水、LNG、エタノール、液体窒素など (物性)密度、粘性、体積弾性率
配管 直管 (形状)配管長、配管径、管厚、管芯高
(材質)ヤング率、粗度
境界 圧力指定 または流量指定 固定値または時系列情報を入力
接続 接続、分岐、合流(I字、T字、Y字型) 抵抗の設定可能
複数分岐、複数合流部(+字など) 抵抗設定不可能
抵抗 ベンドやオリフィスなどの局所抵抗 抵抗係数
バルブ 仕切弁、バタフライ弁、ボール弁などの特性を開度とCv値の関係で表現 開度とCv値の関係、開度、遮断速度
逆止弁 逆流を検知すると閉まる弁 開度とCv値の関係、遮断速度
制御弁 圧力制御弁、PID制御 開度とCv値の関係、1次遅れ、PID値、設定圧力、圧力取り出し位置
空気弁 空気の吸い込み、吐き出しを行う弁 空気吸込口の口径、空気吸込時のCv値
タンク コンベンショナルタンク(通常のタンク)ワンウェイサージタンク 初期液位、タンク断面積
単純形状でない場合は容積線図
ポンプ トリップモデル
(逆流逆回転非対応)
QH曲線
定格揚程、定格流量、定格回転数
定格効率、
慣性(ポンプ、フライホイール、原動機)
始動モデル QH曲線、始動時間
物理モデル 液柱分離モデル 飽和蒸気圧
壁面摩擦モデル Churchillモデル(粗度)
Hazen-Williamsモデル(流速係数)


表3 Advance/FrontNet/ΩのGUI機能概要
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 ・アイコン配置による管路接続関係の構築
・設定誘導画面による入力補助機能
・機器特性編集機能
・単位変換機能
・デフォルト値、GUI計算値、入力値の色分け機能
出力可視化機能 ・指定位置の時系列データのグラフ化(個別表示、一覧表示)
・動水勾配線(最高圧力線、最低圧力線、管路縦断図)


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

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を軽減しています。

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のほか、関連のある入力項目についての自動設定機能や入力制限機能を実装しています。

図2 設定画面例(配管長、内径、管厚、管材)

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3 設定画面例(弁特性の設定画面)


図4 設定画面例(ポンプの設定)

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)

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

図6 バルブ遮断時の圧力の時系列挙動のグラフ表示


Advance/FrontNet/Ωは以下のコンピュータ環境で動作します。

項目 詳細
CPU Intel Pentium 4 2.0GHz以上(Intel Core2Duo 1.33 GHz以上推奨)
メモリ 1GB以上必須(2GB以上推奨)
グラフィックボード 下記オペレーティングシステムが動作する製品であれば特に制限はございません。(デュアルモニターですとより便利にお使いいただけます。)
モニター XGA(1024x768)以上
(大規模な管路系を解析対象とする場合はデュアルモニターを利用するとより便利に利用できます。)
オペレーティングシステム(OS) Windows 7, Windows 8, Windows8.1, Windows10 (x86,x64両対応) (*1)
必須ソフトウェア Microsoft Visio(2013,2016,365に対応)(*2)
Microsoft .NET Framework 4 (*3)
Adobe Reader (マニュアルの閲覧に必要) (*4)

(*1)プラットフォームは32bit,64bit両対応となっております。Microsoft Office Visioを必要とするため、Microsoft Officeのプラットフォームに合わせて選択してください。詳細は下表を参照してください。


  マシン環境1 マシン環境2 マシン環境3 マシン環境4
OS(Windows) 64bit 64bit 32bit 32bit
Visio Visio 64bit Visio 32bit Visio 64bit Visio 32bit
組み合わせ あり あり なし あり
プラットフォーム 64bit 32bit(64bitマシン上で32bitとして動作) 32bit

(*2)Microsoft VisioはMicrosoft社の製品です。別途ご購入頂く必要がございます。Microsoft社が提供するVisioのインストーラーからVisioをインストールする場合は、通常32bit版がインストールされます。ユーザーの指定によりVisio 64bit版をインストールすることができます。

Microsoft VisioのエディションはStandard とProfessionalに対応しています。

(*3)Advance/FrontNet/Ωのインストール時にMicrosoft .NET Framework 4の環境がない場合、Advance/FrontNet/ΩのインストーラーがMicrosoft .NET Framework 4のインストールを自動で行います。もしくは、前もってMicrosoft社のホームページより無償でインストールすることも可能です。その場合、以下のURLからダウンロードが可能です。インストールはダウンロードされたインストーラーの指示に従ってください。

http://www.microsoft.com/ja-jp/download/details.aspx?id=17851

(*4)Adobe社のホームページより無償でダウンロード可能です。以下のURLよりダウンロードし、インストーラの指示にしたがってインストールを行ってください。

http://www.adobe.com/jp/products/reader/

Advance/FrontNet/Ωでは、お客さまのニーズに合わせたモデルカスタマイズやモデル新規開発を行っております。また、数社共同出資による開発も承りますので、ぜひご相談ください。

ご要望例

  • 弁や流体機器の詳細な運転状態が未知であるため、測定値からそれらの運転状態を予測するツールが欲しい
  • Advance/FrontNet/Ωの境界条件として、特殊なタンクモデルを開発し、圧力境界条件として与えたい
  • 管路系技術を応用した、配管太さを決める設計ツールの新規開発
  • 特定液体に対する腐食モデルの新規開発
  • 農業用パイプラインの非定常な水理現象の解析、水撃解析に関して相談したい
  • お客さま所有の管路系ソフトウェアに、新たにモデルを追加したい
  • お客さま所有の管路系ソフトウェアに、GUIをつけたい


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