热流体分析方法、热流体分析装置、变换方法、变换装置以及程序

摘要

热流体分析方法，利用物理模型(11)算出分别从多个排出孔(140)排出的空气的风量(步骤S11)，设定与冷却空间(200)的二维模型(21)的网格对应的至少一个虚拟排出孔(步骤S12)，针对至少一个虚拟排出孔的每一个，以向一个虚拟排出孔分配多个排出孔(140)之中的一个以上的排出孔的方式，对多个排出孔(140)的每一个进行分配(步骤S13)，根据从多个排出孔(140)的每一个排出的空气的风量，算出分别从至少一个虚拟排出孔排出的空气的等效风量(步骤S14)，将与各个等效风量所涉及的物理量设定为二维模型(21)的分析参数(步骤S15)。

说明书

技术领域

本发明涉及，热流体分析方法、热流体分析装置、变换方法、变换装置以及程序。

背景技术

关于用于使产品的周边等的空间的温度分布或流速分布最佳化的该产品的热设计，以设计的效率化或返工防止为目的从该产品的设想阶段试图导入基于三维模型或二维模型的模拟的情况多。例如，专利文献1公开，利用基于三维模型的模拟的产品开发支援方法等。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特开2000-348214号公报

然而，在进行产品的热设计等时，针对与产品的热设计有关的部分的全部，所述专利文献1那样制作实体的三维模型等进行热流体分析的情况下，对三维模型等的设计需要时间，并且，对利用三维模型的计算也需要时间，因此，存在难以有效地进行热流体分析的问题。

发明内容

本发明，提供能够有效地进行热流体分析的热流体分析方法等。

本发明的一个形态涉及的热流体分析方法，利用二维模型或三维模型，对从多个排出孔排出空气的空间的温度分布以及流速分布的至少一方进行分析，在所述热流体分析方法中，利用包括与风扇、热交换器以及配管有关的设计值的物理模型，算出分别从所述多个排出孔排出的空气的风量，所述热交换器对由所述风扇送出的空气的温度进行调节，所述配管与所述多个排出孔连接，由所述热交换器调节了温度的空气通过所述配管，设定与所述空间的所述二维模型或所述三维模型的网格对应的至少一个虚拟排出孔，针对所述至少一个虚拟排出孔的每一个，以向一个虚拟排出孔分配所述多个排出孔之中的一个以上的排出孔的方式，对所述多个排出孔的每一个进行分配，根据从所述多个排出孔的每一个排出的空气的风量，算出分别从所述至少一个虚拟排出孔排出的空气的等效风量，将各个所述等效风量所涉及的物理量作为所述二维模型或所述三维模型的分析参数来设定。

本发明的一个形态涉及的程序是，用于使计算机执行上述的热流体分析方法的程序。

本发明的一个形态涉及的热流体分析装置，利用二维模型或三维模型，对从多个排出孔排出空气的空间的温度分布以及流速分布的至少一方进行分析，所述热流体分析装置具备：第一计算部，利用包括与风扇、热交换器以及配管有关的设计值的物理模型，算出分别从所述多个排出孔排出的空气的风量，所述热交换器对由所述风扇送出的空气的温度进行调节，所述配管与所述多个排出孔连接，由所述热交换器调节了温度的空气通过所述配管；第一设定部，设定与所述空间的所述二维模型或所述三维模型的网格对应的至少一个虚拟排出孔；分配部，针对所述至少一个虚拟排出孔的每一个，以向一个虚拟排出孔分配所述多个排出孔之中的一个以上的排出孔的方式，对所述多个排出孔的每一个进行分配；第二计算部，根据从所述多个排出孔的每一个排出的空气的风量，算出分别从所述至少一个虚拟排出孔排出的空气的等效风量；以及第二设定部，将各个所述等效风量所涉及的物理量作为所述二维模型或所述三维模型的分析参数来设定。

本发明的一个形态涉及的变换方法，为了利用二维模型或三维模型，对从多个排出孔排出空气的空间的温度分布以及流速分布的至少一方进行分析，而将包括与风扇、热交换器以及配管有关的设计值的物理模型的分析参数变换为所述二维模型或所述三维模型的分析参数，所述热交换器对由所述风扇送出的空气的温度进行调节，所述配管与所述多个排出孔连接，由所述热交换器调节了温度的空气通过所述配管，在所述变换方法中，针对与所述空间的所述二维模型或所述三维模型网格对应的至少一个虚拟排出孔的每一个，以向一个虚拟排出孔分配所述多个排出孔之中的一个以上的排出孔的方式，对所述多个排出孔的每一个进行分配，根据利用所述物理模型算出的分别从所述多个排出孔排出的空气的风量，算出分别从所述至少一个虚拟排出孔排出的空气的等效风量，将各个所述等效风量所涉及的物理量作为所述二维模型或所述三维模型的分析参数来设定。

本发明的一个形态涉及的程序是，用于使计算机执行上述的变换方法的程序。

本发明的一个形态涉及的变换装置，为了利用二维模型或三维模型，对从多个排出孔排出空气的空间的温度分布以及流速分布的至少一方进行分析，而将包括与风扇、热交换器以及配管有关的设计值的物理模型的分析参数变换为所述二维模型或所述三维模型的分析参数，所述热交换器对由所述风扇送出的空气的温度进行调节，所述配管与所述多个排出孔连接，由所述热交换器调节了温度的空气通过所述配管，所述变换装置具备：分配部，针对与所述空间的所述二维模型或所述三维模型网格对应的至少一个虚拟排出孔的每一个，以向一个虚拟排出孔分配所述多个排出孔之中的一个以上的排出孔的方式，对所述多个排出孔的每一个进行分配；计算部，根据利用所述物理模型算出的分别从所述多个排出孔排出的空气的风量，算出分别从所述至少一个虚拟排出孔排出的空气的等效风量；以及设定部，将各个所述等效风量所涉及的物理量作为所述二维模型或所述三维模型的分析参数来设定。

本发明的一个形态涉及的热流体分析装置，利用二维模型或三维模型，对从多个排出孔排出空气的空间的温度分布以及流速分布的至少一方进行分析，所述热流体分析装置具备：处理器；以及存储器，所述处理器，利用所述存储器进行如下处理，即，利用包括与风扇、热交换器以及配管有关的设计值的物理模型，算出分别从所述多个排出孔排出的空气的风量，所述热交换器对由所述风扇送出的空气的温度进行调节，所述配管与所述多个排出孔连接，由所述热交换器调节了温度的空气通过所述配管，设定与所述空间的所述二维模型或所述三维模型的网格对应的至少一个虚拟排出孔，针对所述至少一个虚拟排出孔的每一个，以向一个虚拟排出孔分配所述多个排出孔之中的一个以上的排出孔的方式，对所述多个排出孔的每一个进行分配，根据从所述多个排出孔的每一个排出的空气的风量，算出分别从所述至少一个虚拟排出孔排出的空气的等效风量，将各个所述等效风量所涉及的物理量作为所述二维模型或所述三维模型的分析参数来设定。

本发明的一个形态涉及的变换装置，为了利用二维模型或三维模型，对从多个排出孔排出空气的空间的温度分布以及流速分布的至少一方进行分析，而将包括与风扇、热交换器以及配管有关的设计值的物理模型的分析参数变换为所述二维模型或所述三维模型的分析参数，所述热交换器对由所述风扇送出的空气的温度进行调节，所述配管与所述多个排出孔连接，由所述热交换器调节了温度的空气通过所述配管，所述变换装置具备：处理器；以及存储器，所述处理器，利用所述存储器进行如下处理，即，针对与所述空间的所述二维模型或所述三维模型网格对应的至少一个虚拟排出孔的每一个，以向一个虚拟排出孔分配所述多个排出孔之中的一个以上的排出孔的方式，对所述多个排出孔的每一个进行分配，根据利用所述物理模型算出的分别从所述多个排出孔排出的空气的风量，算出分别从所述至少一个虚拟排出孔排出的空气的等效风量，将各个所述等效风量所涉及的物理量作为所述二维模型或所述三维模型的分析参数来设定。

根据本发明的一个形态涉及的热流体分析方法等，能够有效地进行热流体分析。

附图说明

图1是实施方式涉及的陈列橱的示意截面图。

图2是实施方式涉及的热流体分析装置的结构图。

图3是示出实施方式涉及的由二维模型表示的冷却空间的一个例子的图。

图4是示出实施方式涉及的热流体分析装置的工作的一个例子的流程图。

图5是用于详细说明实施方式涉及的热流体分析装置的工作的图。

图6是示出实施方式涉及的热流体分析装置的GUI的一个例子的图。

图7是示出实施方式涉及的热流体分析装置的GUI的一个例子的图。

图8是示出实施方式涉及的热流体分析装置的GUI的一个例子的图。

图9是其他的实施方式涉及的热流体分析系统的结构图。

图10是示出其他的实施方式涉及的热流体分析系统的工作的一个例子的序列图。

具体实施方式

以下，对于实施方式，参照附图进行说明。以下说明的实施方式，都示出总括或具体的例子。以下的实施方式示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态、步骤、步骤的顺序等是一个例子，不是限定本发明的宗旨。并且，对于以下的实施方式的构成要素中的示出最上位概念的实施方案中没有记载的构成要素，作为任意的构成要素而被说明。

并且，各个图是示意图，并不一定是严密示出的图。并且，在各个图中，对实际相同的结构附上相同的符号，会有省略或简化重复说明的情况。

(实施方式)

首先，对于适用实施方式涉及的热流体分析装置1的产品，利用图1进行说明。

图1是实施方式涉及的陈列橱100的示意截面图。

热流体分析装置1是，为了产品的热设计，而利用二维模型或三维模型分析特定的空间的温度分布以及流速分布的至少一方的装置。而且，热流体分析装置1具有的特征是，在分析特定的空间的温度分布以及流速分布的至少一方时，不仅二维模型或三维模型，也利用物理模型。在本实施方式中，热流体分析装置1，被设置在超市或便利店等，适用于用于冷却食品等的食品陈列橱(以下，称为陈列橱100)。热流体分析装置1，为了陈列橱100的热设计，而利用二维模型分析由陈列橱100冷却的空间周边(称为冷却空间200)的温度分布。而且，与温度分布的分析相同，也能够分析流速分布，因此，以下省略流速分布的说明。并且，对于陈列橱100，若是从图1的图纸前方看的截面，则在冷却空间200的哪个截面，基本上温度分布都成为相同的倾向，并且，根据分析结果的处理的方便性(例如没有三维的分析结果那样使视点旋转的劳力和时间等)等，以下关注二维模型进行说明，省略三维模型的说明。而且，热流体分析装置1，不仅限于陈列橱100，也可以用于房间空调、汽车空调或冰箱等的热设计。

陈列橱100，为了对冷却空间200中食品存在的部分进行冷却，而具备配管110、热交换器120、风扇130、多个排出孔140、多个架子150、顶部排出口170以及吸入口180。在多个架子150上，例如，放置食品。例如，在多个架子150之间，如图1示出，设置顶部排出口170以及多个排出孔140，从顶部排出口170以及多个排出孔140排出冷却的空气。在此，以黑圆点分别示意性地示出多个排出孔140。排出孔140是，例如，4mm的细长的孔。例如，顶部排出口170，图1的左右方向的大小为大致50mm至大致100mm，深度方向的大小与冷却空间200的深度方向的大小大致相同。风扇130，经由吸入口180吸入冷却空间200的空气，向配管110送出空气。热交换器120，调节由风扇130送出的空气的温度，例如冷却该空气。在此，热交换器120，被设置在风扇130吸入的空气被排出的一侧，热交换器120，冷却从风扇130进入的空气。配管110是，与多个排出孔140连接，由热交换器120调节了温度的空气通过的管。具体而言，设置在配管110的侧面的孔与排出孔140连接，从排出孔140排出通过配管110的冷却的空气。并且，从位于配管110的端部的顶部排出口170也排出冷却的空气。由从顶部排出口170排出的风，能够使陈列橱100的前面(图1的陈列橱100的左侧)的例如购物的客人的移动用的通路部分的温度，与陈列橱100内的冷却部分的温度不同。换而言之，从顶部排出口170排出的风成为壁，能够不使冷气向通路部分泄漏。而且，以下，分开说明顶部排出口170以及多个排出孔140，但是，也可以将顶部排出口170设为排出孔140的一种。冷却空间200成为，从顶部排出口170以及多个排出孔140排出空气的空间。空气，从风扇130、热交换器120、配管110、流出孔140和顶部排出口170、冷却空间200、以及吸入口180、再次向风扇130循环，在食品存在的部分能够保持低温度。而且，配管110，并不一定需要是管状，若是周围由壳体等包围的空间等，由热交换器120调节了温度的空气通过的空间，则没有特别的限定。

在冷却空间200中，需要将多个架子150的周边冷却为恒温，对此，在陈列橱100的前面的例如购物的客人的移动用的通路部分需要不冷却。这是因为，若冷气向通路部分泄漏，则风扇130的冷气回收效率降低，并且，会有使购物的客人感到不舒服的可能性的缘故。因此，需要适当地设计风扇130的能力、热交换器120的能力、多个排出孔140的位置数量、以及多个架子150的位置等。为了这样的适当的设计，模拟冷却空间200的温度分布，从而能够实现设计的效率化等。

并且，对于陈列橱100，能够进行例如能够自由变更多个架子150的位置(高度)等的定制设计。因此，按照用途能够在现场进行设计变更，因此，需要在现场能够在短时间内分析设计变更后的冷却空间200的温度分布。在后面进行详细说明，但是，根据热流体分析装置1，能够高效率地进行这样的热流体分析。

接着，对于实施方式涉及的热流体分析装置1的结构，利用图2进行说明。

图2是实施方式涉及的热流体分析装置1的结构图。热流体分析装置1具备，物理模型11、第一计算部12、输入部13、二维模型21、第一设定部22、分析部23、显示部24、分配部31、第二计算部32以及第二设定部33。

热流体分析装置1是，例如，包括处理器、存储器以及用户接口等的计算机。存储器是，ROM、RAM等，能够存储由处理器执行的程序。而且，热流体分析装置1，也可以具有一个存储器，并且，也可以具有多个存储器，在此将一个或多个存储器总称为存储器。物理模型11以及二维模型21，由存储器存储。用户接口，包括键盘、鼠标或触摸屏等的输入装置、以及显示器等的输出装置，能够实现GUI(Graphical User Interface)。对于GUI，在后述的图6至图8中进行说明。输入部13以及显示部24是，用户接口的一个例子。并且，例如，处理器根据程序进行工作，从而能够实现第一计算部12、第一设定部22、分析部23、分配部31、第二计算部32以及第二设定部33。

物理模型11包括，关于风扇130、调节由风扇130送出的空气的温度的热交换器120、以及与多个排出孔140连接且由热交换器120调节了温度的空气通过的配管110的设计值。并且，物理模型11包括，关于顶部排出口170以及吸入口180的设计值。物理模型11是，例如，由物理公式描述热、控制或机构的物理现象的模型。

输入部13是，能够输入所述设计值的用户接口，利用输入到输入部13的所述设计值构建物理模型11。

第一计算部12是，用于进行基于物理模型11的模拟的功能构成要素，例如，利用称为1D-CAE(Computer Aided Engineering)的具有高速计算能力的模拟方法进行模拟。1D-CAE是，在需要迅速获得分析结果的产品的设想阶段中有用的模拟方法。1D-CAE是，例如利用物理模型11的模拟方法。1D-CAE，只要将热、控制或机构的物理现象数值化后代入物理公式，就能够立刻计算目的的物理量，因此，满足如上所述的、陈列橱100的设计所需要的即时性。

但是，在由1D-CAE进行包括陈列橱100的冷却空间200的温度分布那样的、带热的空气本身移动的现象的分析的全部的情况下，1D-CAE的必要要素数庞大，反而也有不能满足即时性的情况。

于是，第一计算部12，不进行1D-CAE不擅长的冷却空间200的温度分布本身的模拟。另一方面，第一计算部12，利用物理模型11算出分别从多个排出孔140排出的空气的风量。并且，第一计算部12，利用物理模型11算出从顶部排出口170排出的空气的风量以及吸入到吸入口180的空气的风量。对于第一计算部12的工作，在后面的图4以及图5中进行详细说明。

二维模型21是，将某二维空间分割为多个有限个数的要素(网格)的模型。例如，如图3示出，能够由二维模型21的网格表示冷却空间200。

图3是示出实施方式涉及的由二维模型21表示的冷却空间200的一个例子的图。例如，网格是，边长16mm的正方形，网格的个数为96×96个。而且，网格的大小、形状以及个数不仅限于此，按照对象的空间等而适当地被设定。

第一设定部22是，用于设定与冷却空间200的二维模型21的网格对应的至少一个虚拟排出孔的功能构成要素。并且，第一设定部22，设定与冷却空间200的二维模型21的网格对应的虚拟顶部排出口以及虚拟吸入口。而且，也可以将虚拟顶部排出口设为虚拟排出孔的一种。对于第一设定部22的工作，在后面的图4以及图5中进行详细说明。

分析部23是，用于进行基于二维模型21的模拟的功能构成要素，例如，利用差分法的CAE(称为2D-CAE)进行模拟。2D-CAE能够，与1D-CAE相比，在短时间内进行陈列橱100的冷却空间200的温度分布那样的、带热的空气本身移动的现象的分析。热流体的行为，能够由以下的式1所示的纳维-斯托克斯的数式、以及式2所示的连续的数式表现是为人所知的，在2D-CAE中，求出这些数式的解。

(数式1)

(数式2)

在此，v是速度向量，p是压力，ρ是空气密度，g是重力。

显示部24是，能够显示分析部23的分析结果的用户接口。并且，例如，在显示部24也可以显示，GUI的窗口、菜单、图标、复选框或数值输入框等。

分配部31，针对由第一设定部22设定的至少一个虚拟排出孔的每一个，以向一个虚拟排出孔分配多个排出孔140之中的一个以上的排出孔140的方式，对多个排出孔140的每一个进行分配。并且，分配部31，向虚拟顶部排出口分配顶部排出口170，向虚拟吸入口分配吸入口180。

第二计算部32，根据从多个排出孔140的每一个排出的空气的风量，算出分别从至少一个虚拟排出孔排出的空气的等效风量。并且，第二计算部32，根据从顶部排出口170排出的空气的风量，算出从虚拟顶部排出口排出的空气的等效风量，根据吸入到吸入口180的空气的风量，算出吸入到虚拟吸入口的空气的等效风量。

第二设定部33，将由第二计算部32算出的各个等效风量所涉及的物理量设定为二维模型21的分析参数。

分配部31、第二计算部32以及第二设定部33是，为了由二维模型21分析冷却空间200的温度分布，而用于将物理模型11的分析参数变换为二维模型21的分析参数的功能构成要素。对于分配部31、第二计算部32以及第二设定部33的工作，利用图4以及图5进行详细说明。

接着，对于热流体分析装置1的工作，利用图4以及图5进行说明。

图4是示出实施方式涉及的热流体分析装置1的工作的一个例子的流程图。

图5是用于详细说明实施方式涉及的热流体分析装置1的工作的图。在图5的右侧示出，物理模型11的示意图，在左侧示出二维模型21的示意图。

首先，第一计算部12，利用物理模型11算出分别从多个排出孔140排出的空气的风量(步骤S11)。从多个排出孔140的每一个排出的空气的风量，按照作为风扇130的设计值的风扇130的前后的压力差(P-Q特性)、作为热交换器120的设计值的热交换器120的压力损失、作为配管110的设计值的配管110的压力损失以及配管110的形状、以及多个排出孔140的尺寸、位置以及数量而发生变化。换而言之，能够将从多个排出孔140的每一个排出的空气的风量这物理现象描述为，以这些设计值为变量的物理公式。物理模型11成为，包括这些设计值的物理公式。也就是说，第一计算部12能够，根据这些设计值，容易算出从多个排出孔140的每一个排出的空气的风量。而且，也能够同样容易算出从顶部排出口170排出的空气的风量以及吸入到吸入口180的空气的风量。

接着，第一设定部22，设定与冷却空间200的二维模型21的网格对应的至少一个虚拟排出孔(步骤S12)。第一设定部22，将与设定在陈列橱100的多个排出孔140的每一个的位置对应的、二维模型21上的网格设定为至少一个虚拟排出孔。而且，第一设定部22设定至少一个虚拟排出孔意味着，获得示出至少一个虚拟排出孔的信息。同样，第一设定部22，将与设定在陈列橱100的顶部排出口170的位置对应的二维模型21上的网格设定为虚拟顶部排出口，将与吸入口180对应的二维模型21上的网格设定为虚拟吸入口。如图5示出，第一设定部22，例如，将二维模型21的特定的网格设定为多个虚拟排出孔241、242、243、244及245、虚拟顶部排出口270、以及虚拟吸入口280。并且，例如，至少一个虚拟排出孔被设定为，与由设定在冷却空间200的隔板(多个架子150)划分的区域对应。在二维模型21中，将多个架子150表示为虚拟架子251、252、253以及254。与由多个架子150划分的区域对应的二维模型21上的网格成为，虚拟架子251与虚拟架子252之间的网格、虚拟架子252与虚拟架子253之间的网格、虚拟架子253与虚拟架子254之间的网格、以及虚拟架子254与对应于陈列橱的食品陈列部分的底的虚拟底之间的网格。将二维模型21的这些网格设定为多个虚拟排出孔241、242、243、244以及245。

接着，分配部31，针对至少一个虚拟排出孔的每一个，以向一个虚拟排出孔分配多个排出孔140之中的一个以上的排出孔140的方式，对多个排出孔140的每一个进行分配(步骤S13)。具体而言，分配部31，针对至少一个虚拟排出孔的每一个，以向一个虚拟排出孔分配多个排出孔140之中的两个以上的排出孔140的方式，对多个排出孔140的每一个进行分配。同样，分配部31，向虚拟顶部排出口270分配顶部排出口170，向虚拟吸入口280分配吸入口180。

如图5示出，例如，在陈列橱100，设定作为多个排出孔140的、排出孔141a、141b、142a、142b、142c、143a、143b、143c、144a、144b、145a以及145b。排出孔141a以及141b，分别(例如以1至2mm的间隔)被设定在彼此相近的位置。排出孔142a、142b及142c、排出孔143a、143b及143c、排出孔144a及144b、以及排出孔145a及145b，也分别被设定在彼此相近的位置。分配部31，向一个虚拟排出孔241分配多个排出孔140之中的两个排出孔141a以及141b。同样，分配部31，向一个虚拟排出孔242分配三个排出孔142a、142b以及142c，向一个虚拟排出孔243分配三个排出孔143a、143b以及143c，向一个虚拟排出孔244分配两个排出孔144a以及144b，向一个虚拟排出孔245分配两个排出孔145a以及145b。

而且，也能够向一个虚拟排出孔分配一个排出孔140。但是，例如，在本实施方式中，一个排出孔140的长度为4mm，对此，网格为边长16mm的长方形的大小，在向一个虚拟排出孔分配一个排出孔140的情况下，需要将二维模型21上的与多个排出孔140对应的部位的周边的网格的大小变小为，例如边长4mm的长方形左右。网格的设计越复杂，网格的大小越细小，对二维模型21的设计就越需要时间，并且，也对利用二维模型21的计算就越需要时间。另一方面，例如，两个或三个设定在彼此相近的位置的排出孔140，例如，以处于作为网格的大小的边长16mm的长方形的范围的方式，设定在陈列橱100，因此，能够将两个或三个设定在彼此相近的位置的排出孔140一并视为二维模型21上的一个虚拟排出孔。据此，能够抑制对二维模型21的设计需要的时间、以及对利用二维模型21的计算需要的时间。而且，对于排出孔144a、144b、145a以及145b，这些四个全部不处于作为网格的大小的边长16mm的长方形的范围，因此，在此，将排出孔144a以及144b分配到一个虚拟排出孔244，将排出孔145a以及145b分配到一个虚拟排出孔245。而且，也可以向一个虚拟排出孔分配一个排出孔140。

接着，第二计算部32，根据由第一计算部12算出的从多个排出孔140的每一个排出的空气的风量，算出分别从至少一个虚拟排出孔(在此，虚拟排出孔241至245)排出的空气的等效风量(步骤S14)。例如，若关注虚拟排出孔241进行说明，第二计算部32，根据从分配到虚拟排出孔241的排出孔141a以及141b的每一个排出的空气的风量，算出从虚拟排出孔241排出的空气的等效风量。具体而言，第二计算部32，将从排出孔141a排出的空气的风量、与从排出孔141b排出的空气的风量之和计算为从虚拟排出孔241排出的空气的等效风量。而且，等效风量的计算方法，也可以不是这样的基于单纯的和的计算方法，而按照状况等适当地被选择。同样，也根据从分配到虚拟排出孔242至245的每一个的排出孔140排出的空气的风量，算出从其他的虚拟排出孔242至245排出的空气的等效风量。并且，同样，也根据从顶部排出口170排出的空气的风量，算出从虚拟顶部排出口270排出的空气的等效风量，也根据吸入到吸入口180的空气的风量，算出吸入到虚拟吸入口280的空气的等效风量。

而且，第二设定部33，将由第二计算部32算出的各个等效风量所涉及的物理量设定为二维模型21的分析参数(步骤S15)。具体而言，第二设定部33，将由第二计算部32算出的各个等效风量所涉及的物理量输出到二维模型21。据此，即使在二维模型21上不形成与配管110、热交换器120以及风扇130等对应的虚拟的构成要素，也能够在二维模型21再现由配管110、热交换器120以及风扇130等从多个排出孔140排出的空气的风量、从顶部排出口170排出的空气的风量、以及吸入到吸入口180的空气的风量。也就是说，不需要针对与产品的热设计有关的部分的全部制作二维模型21，而针对冷却空间200制作二维模型21，并且，将二维模型21的虚拟排出孔(网格)等与利用物理模型11算出的等效风量建立对应即可。

如此，根据热流体分析装置1，能够将物理模型11的分析参数变换为二维模型21的分析参数，能够高效率地进行热流体分析。

接着，对于用于进行利用热流体分析装置1的模拟的GUI，利用图6至图8进行说明。

图6至图8是示出实施方式涉及的热流体分析装置1的GUI的一个例子的图。

图6是，输入排出孔140的位置及数量、架子150的位置及大小、以及监视冷却空间200的温度分布的位置等的画面。

例如，操作该画面中的记载为“架子”的部分的复选框，从而能够将设定在陈列橱100的架子150的数量设为所希望的数量，并且，向该部分的记载为高度以及深度的数值输入框输入数值，从而能够将设定在陈列橱100的架子150的位置以及大小设为所希望的位置以及大小。也就是说，能够分析将架子150的数量、位置以及大小的条件变更为各种各样的条件时的冷却空间200的温度分布。

例如，该画面中的记载为“狭缝”的部分的复选框，基本上，与记载为“架子”的部分的复选框对应而被检查。在此，关注记载为“狭缝”的部分的第一段进行说明。例如，记载为“架子”的部分的复选框的第一段的复选框，与记载为“狭缝”的部分的复选框的第一段的复选框对应。该画面中的“狭缝”的第一段的数值输入框，用于输入设定在与第一段的“架子”对应的架子150以及与第二段的“架子”对应的架子150之间的排出孔140的位置以及数量。例如，按照与第一段的“架子”对应的架子150以及与第二段的“架子”对应的架子150的位置，决定能够向“狭缝”的第一段的数值输入框输入的上限。

例如，对该画面中的记载为“温度监视点”的部分的复选框进行操作，从而能够将冷却空间200的温度分布的监控点的数量设为所希望的数量，并且，向该部分的记载为(y)以及(x)的数值输入框输入数值，从而能够设定监视冷却空间200的哪个部位。

向该画面输入各个数值等，从而例如二维模型21中自动地描述虚拟的冷却空间200，如图7所示显示。

图7是，二维模型21上制作的虚拟的冷却空间200的画面，例如，向图6所示的画面输入数值等而被制作。

通过向图6中设定的“架子”的第一段至第四段的数值的输入，在二维模型21上制作虚拟架子251至254。并且，通过向图6中设定的“狭缝”的第一段至第四段的数值的输入，在二维模型21上制作虚拟排出孔241至245。例如，在图6中，与向“狭缝”的第四段的“数量”的数值输入框输入4的情况对应，在二维模型21上，制作两个虚拟排出孔244以及245。这是因为，根据二维模型21的网格的预先决定的大小以及陈列橱100的排出孔140的预先决定的大小，判断能够向一个虚拟排出孔(网格)分配的多个排出孔140的个数，从而判断为针对一个虚拟排出孔不能分配四个排出孔140的缘故。例如，自动地进行该判断。也就是说，只要向图6所示的画面输入排出孔140的所希望的数量，例如，像两个虚拟排出孔244以及245那样，与输入的排出孔140的数量对应的虚拟排出孔在二维模型21上划分为几个来自动地被制作。并且，通过向图6中设定的“顶部排出”的长度的数值的输入，在二维模型21上制作虚拟顶部排出口270，通过向图6中设定的“吸入口”的长度的数值的输入，在二维模型21上制作虚拟吸入口280。

在变更了向图6所示的画面输入的数值的情况下，图7所示的画面的二维模型21上的形状，按照输入的数值自动地被变更。因此，通过这样的GUI，即使不具有针对模拟的专门知识的设计者，也只要输入数值，就能够容易编辑二维模型21。

并且，在该虚拟的冷却空间200，作为图6中设定的温度监视点1至5，示出点261至265，在该画面的下侧显示这些点的风速以及风量。

而且，通过开始分析，如图8示出显示冷却空间200的温度分布。

图8是，示出冷却空间200的温度分布的画面，显示随着时间经过而各个网格的温度发生变化的情况。

例如，二维模型21是瞬态分析模型，分析部23，算出分析结果所涉及的物理量的时间步长间的差分，在算出的差分成为规定值以下的情况下，结束分析。也就是说，在某种程度的时间经过，特定的网格中的温度或多个网格中的温度的平均值等不发生变化的情况下，结束分析。而且，设计者也可以在观看图8所示的画面的同时，例如在得到充分的结果时等以手动结束分析，也可以在一定的时间经过时自动地结束分析。

而且，也可以将图6至图8所示的画面排列来显示为一个画面。显示为一个画面，据此，设计者能够，在确认输入的数值的同时，确认与该数值对应而发生变化的二维模型21上的形状，或者，确认此时的分析结果。

而且，本发明，不仅能够作为热流体分析装置1实现，也能够作为包括构成热流体分析装置1的各个构成要素进行的步骤(处理)的热流体分析方法实现。

具体而言，热流体分析方法是，利用二维模型21或三维模型，对从多个排出孔140排出空气的空间(冷却空间200)的温度分布以及流速分布的至少一方进行分析的热流体分析方法。如图4示出，热流体分析方法，利用包括与风扇130、对由风扇130送出的空气的温度进行调节的热交换器120、以及与多个排出孔140连接、由热交换器120调节了温度的空气通过的配管110有关的设计值的物理模型11算出分别从多个排出孔140排出的空气的风量(步骤S11)，设定与冷却空间200的二维模型21或三维模型的网格对应的至少一个虚拟排出孔(步骤S12)，针对至少一个虚拟排出孔的每一个，以向一个虚拟排出孔分配多个排出孔140之中的一个以上的排出孔的方式，对多个排出孔140的每一个进行分配(步骤S13)，根据从多个排出孔140的每一个排出的空气的风量，算出分别从至少一个虚拟排出孔排出的空气的等效风量(步骤S14)，将各个等效风量所涉及的物理量设定为二维模型21或三维模型的分析参数(步骤S15)。

在对空间(冷却空间200)的温度分布以及流速分布的至少一方进行分析时，需要进行从多个排出孔140向冷却空间200排出的空气的风量的算出，但是，对于该风量，不利用二维模型21或三维模型，而利用能够以物理公式描述物理现象的物理模型11。基于物理模型11的该风量的算出是，通过向物理公式的数值的代入等的简单的计算能够进行的，因此，对该风量的算出不需要时间。而且，向虚拟排出孔分配一个以上的排出孔140，根据所述风量算出等效风量，将等效风量所涉及的物理量设定为二维模型21或三维模型的分析参数，从而能够将物理模型11的分析参数变换为二维模型21或三维模型的分析参数。因此，不需要制作针对风扇130、热交换器120以及配管110的二维模型21或三维模型进行热流体分析，能够抑制二维模型21或三维模型的设计所需要的时间、以及二维模型21或三维模型的计算所需要的时间。例如，与包括风扇130、热交换器120以及配管110的全部利用三维模型进行设计以及计算的情况相比，能够实现10分之1以下的时间缩短(更具体而言，将所需要的820分缩短为33分)。如此，能够高效率地进行热流体分析，例如，能够实现试制次数的削减以及工时的削减等的成分降低。

并且，在所述分配(步骤S13)中也可以，针对至少一个虚拟排出孔的每一个，以向一个虚拟排出孔分配多个排出孔140之中的两个以上的排出孔140的方式，对多个排出孔140的每一个进行分配。

例如，在向一个虚拟排出孔分配一个排出孔140的情况下，需要将与二维模型21或三维模型上的多个排出孔140对应的部位的周边的网格的大小设定为细小，网格的设计越变得复杂，或者，网格的大小越变得细小，对二维模型21或三维模型的设计就越需要时间，并且，也对利用二维模型21或三维模型的计算就越需要时间。于是，向一个虚拟排出孔分配两个以上的排出孔140，从而能够更缩短时间，能够更高效率地进行热流体分析。

并且，至少一个虚拟排出孔也可以被设定为，与由设置在冷却空间200的隔板(架子150)划分的区域对应。

据此，能够将模拟的条件接近实际的状态，能够提高温度分布以及流速分布的至少一方的分析的精度。

并且，也可以是，二维模型21或三维模型是瞬态分析模型，热流体分析方法还包括，算出分析结果所涉及的物理量的时间步长间的差分，在算出的差分成为规定值以下的情况下结束分析。

据此，在执行中的模拟成为稳定状态的定时，能够自动地结束分析，能够提高设计者的方便性。

并且，热流体分析装置1是，利用二维模型21或三维模型，对从多个排出孔140排出空气的空间(冷却空间200)的温度分布以及流速分布的至少一方进行分析的装置。热流体分析装置1具备：第一计算部12，利用包括与风扇130、对由风扇130送出的空气的温度进行调节的热交换器120、以及与多个排出孔140连接、由热交换器120调节了温度的空气通过的配管110有关的设计值的物理模型11算出分别从多个排出孔140排出的空气的风量；第一设定部22，设定与冷却空间200的二维模型21或三维模型的网格对应的至少一个虚拟排出孔；分配部31，针对至少一个虚拟排出孔的每一个，以向一个虚拟排出孔分配多个排出孔140之中的一个以上的排出孔的方式，对多个排出孔140的每一个进行分配；第二计算部32，根据从多个排出孔140的每一个排出的空气的风量，算出分别从至少一个虚拟排出孔排出的空气的等效风量；以及第二设定部33，将各个等效风量所涉及的物理量设定为二维模型21或三维模型的分析参数。

据此，能够提供能够高效率地进行热流体分析的热流体分析装置1。

(其他的实施方式)

以上，说明了实施方式涉及的热流体分析方法以及热流体分析装置1，但是，本发明，不仅限于所述实施方式。

例如，在所述实施方式中，将物理模型11、第一计算部12、输入部13、二维模型21、第一设定部22、分析部23、显示部24、分配部31、第二计算部32以及第二设定部33，配置在一个热流体分析装置1，但是，不仅限于此，也可以分别分散配置在分开的多个装置。对此，利用图9以及图10进行说明。

图9是其他的实施方式涉及的热流体分析系统1a的结构图。

热流体分析系统1a具备，第一分析装置10、第二分析装置20以及变换装置30。在热流体分析系统1a中，将热流体分析装置1的物理模型11、第一计算部12以及输入部13配置在第一分析装置10，将二维模型21、第一设定部22、分析部23以及显示部24配置在第二分析装置20，将分配部31、第二计算部32以及第二设定部33配置在变换装置30。

第一分析装置10是，用于进行基于物理模型11的模拟的装置，第二分析装置20是，用于进行基于二维模型21的模拟的装置。变换装置30是，为了由二维模型21分析冷却空间200的温度分布，而用于将物理模型11的分析参数变换为二维模型21的分析参数的装置。如此，也可以将热流体分析装置1的各个构成要素分散配置在多个装置。

图10是示出其他的实施方式涉及的热流体分析系统1a的工作的一个例子的序列图。基本上，与热流体分析装置1的工作相同，虽然有与热流体分析装置1的工作的说明重复的部分，但是，以下，简单地说明热流体分析系统1a的工作。

第一分析装置10，获得与风扇130、热交换器120以及配管110有关的设计值(步骤S101)。例如，向输入部13输入该设计值，从而第一分析装置10，获得该设计值。

第二分析装置20，设定与冷却空间200的二维模型21的网格对应的至少一个虚拟排出孔(步骤S102)。

变换装置30，针对第二分析装置20中设定的至少一个虚拟排出孔的每一个，以向一个虚拟排出孔分配多个排出孔140之中的一个以上的排出孔140的方式，对第一分析装置10获得的设计值中包括的多个排出孔140的每一个进行分配(步骤S103)。

第一分析装置10，利用包括获得的设计值的物理模型11，算出分别从多个排出孔140排出的空气的风量(步骤S104)。

变换装置30，根据由第一分析装置10算出的从多个排出孔140的每一个排出的空气的风量，算出分别从至少一个虚拟排出孔排出的空气的等效风量(步骤S105)。

变换装置30，将算出的每一个的等效风量所涉及的物理量设定为二维模型21的分析参数(步骤S106)。

第二分析装置20，利用由变换装置30，将所述等效风量所涉及的物理量设定为分析参数的二维模型21执行分析(步骤S107)。

而且，第二分析装置20，例如，算出分析结果所涉及的物理量的时间步长间的差分，在算出的差分成为规定值以下的情况下结束分析(步骤S108)。

变换装置30具备，关于物理模型11的分析参数的、向二维模型21或三维模型的分析参数的变换的特征性的构成要素，因此，本发明，除了能够作为热流体分析装置1实现以外，也能够作为变换装置30，进一步，包括构成变换装置30的各个构成要素进行的步骤(处理)的变换方法实现。

具体而言，变换方法是，为了利用二维模型21或三维模型，对从多个排出孔140排出空气的空间(冷却空间200)的温度分布以及流速分布的至少一方进行分析，而将利用包括与风扇130、对由风扇130送出的空气的温度进行调节的热交换器120、以及与多个排出孔140连接、由热交换器120调节了温度的空气通过的配管110有关的设计值的物理模型11的分析参数变换为二维模型21或三维模型的分析参数的变换方法。如图4示出，变换方法，针对与冷却空间200的二维模型21或三维模型的网格对应的至少一个虚拟排出孔的每一个，向一个虚拟排出孔分配多个排出孔140之中的一个以上的排出孔的方式，对多个排出孔140的每一个进行分配(步骤S13)，根据利用物理模型11算出的分别从多个排出孔140排出的空气的风量，算出分别从至少一个虚拟排出孔排出的空气的等效风量(步骤S14)，将各个等效风量所涉及的物理量设定为二维模型21或三维模型的分析参数(步骤S15)。

据此，能够提供能够高效率地进行热流体分析的变换方法。

并且，变换装置30是，为了利用二维模型21或三维模型，对从多个排出孔140排出空气的空间(冷却空间200)的温度分布以及流速分布的至少一方进行分析，而将利用包括与风扇130、对由风扇130送出的空气的温度进行调节的热交换器120、以及与多个排出孔140连接、由热交换器120调节了温度的空气通过的配管110有关的设计值的物理模型11的分析参数变换为二维模型21或三维模型的分析参数的装置。变换装置30具备：分配部31，针对与冷却空间200的二维模型21或三维模型的网格对应的至少一个虚拟排出孔的每一个，向一个虚拟排出孔分配多个排出孔140之中的一个以上的排出孔140的方式，对多个排出孔140的每一个进行分配；计算部(第二计算部32)，根据利用物理模型11算出的分别从多个排出孔140排出的空气的风量，算出分别从至少一个虚拟排出孔排出的空气的等效风量；以及设定部(第二设定部33)，将各个等效风量所涉及的物理量设定为二维模型21或三维模型的分析参数。

据此，能够提供能够高效率地进行热流体分析的变换装置30。

例如，热流体分析方法以及变换方法中的步骤也可以，由计算机(计算机系统)执行。而且，本发明，能够作为用于使计算机执行这些方法中包括的步骤的程序实现。进一步，本发明，能够作为记录有该程序的CD-ROM等的非暂时性的计算机可读取的记录介质实现。而且，记录介质也可以，不是非暂时性。

例如，在本发明，以程序(软件)实现的情况下，利用计算机的CPU、存储器以及输入输出电路等的硬件资源执行程序，从而执行各个步骤。也就是说，CPU将数据从存储器或输入输出电路等获得并运算，或者，将运算结果输出到存储器或输入输出电路等，从而执行各个步骤。

并且，所述实施方式的热流体分析装置1以及变换装置30中包括的各个构成要素也可以，作为专用或通用的电路实现。

并且，所述实施方式的热流体分析装置1以及变换装置30中包括的各个构成要素也可以，作为集成电路(IC：Integrated Circuit)即LSI(Large Scale Integration)实现。

并且，集成电路，不仅限于LSI，也可以作为专用电路或通用处理器来实现。也可以利用能够编程的FPGA(Field Programmable Gate Array)、或能够重构LSI内部的电路单元的连接以及设定的可重构处理器。

进而，若因半导体技术的进步或派生的其他的技术而出现代替LSI的集成电路化的技术，当然，也可以利用该技术进行热流体分析装置1以及变换装置30包括的各个构成要素的集成电路化。

另外，对实施例实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的形态，以及在不脱离本发明的宗旨的范围内任意组合各个实施例的构成要素以及功能来实现的形态，也包含在本发明中。

1 热流体分析装置

1a 热流体分析系统

10 第一分析装置

11 物理模型

12 第一计算部

13 输入部

20 第二分析装置

21 二维模式

22 第一设定部

23 分析部

24 显示部

30 变换装置

31 分配部

32 第二计算部(计算部)

33 第二设定部(设定部)

100 陈列橱

110 配管

120 热交换器

130 风扇

140，141a，141b，142a，142b，142c，143a，143b，143c，144a，144b，145a，145b 排出孔

150 架子

170 顶部排出口

180 吸入口

200 冷却空间(空间)

241，242，243，244，245 虚拟排出孔

251，252，253，254 虚拟架子

261，262，263，264，265 点

270 虚拟顶部排出口

280 虚拟吸入口。