JP2020144662A - Flow meter design support system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配管経路上の流量計の設計支援を行う流量計設計支援システムに関する。 The present invention relates to a flow meter design support system that supports the design of a flow meter on a piping path.
オリフィス流量計のような絞り機構を用いる計器は、計測配管内の流れに著しい乱れがあると正しく計測することができず、指示値誤差を引き起こす原因となる。この指示値誤差は、オリフィス板上流の流体の旋回成分の強さ(旋回強度)に依存することが知られている。 An instrument using a throttle mechanism such as an orifice flow meter cannot measure correctly if there is a significant turbulence in the flow in the measurement pipe, which causes an indicated value error. It is known that this reading error depends on the strength (swivel strength) of the swirling component of the fluid upstream of the orifice plate.
旋回成分が流量計の指示値に与える影響が大きい場合に、流体の物理量(例えば流量、流速等)を変更せずに、前記旋回成分の影響を軽微にするためには、オリフィス板上流の配管に整流装置を設ける、もしくはオリフィス板上流の配管長を十分に確保することが望ましい。 When the influence of the swirling component on the indicated value of the flow meter is large, in order to minimize the influence of the swirling component without changing the physical quantity of the fluid (for example, flow rate, flow velocity, etc.), the piping upstream of the orifice plate It is desirable to provide a rectifying device in the pipe or to secure a sufficient pipe length upstream of the orifice plate.
ＪＩＳ Ｚ ８７６２−２では、前記指示値誤差による流量計測の不具合を回避する際に、整流装置を使用しないで継手を取り付ける場合の、オリフィス板の上流側に必要な直管の最小長さを規定している。 JIS Z 8762-2 defines the minimum length of a straight pipe required on the upstream side of the orifice plate when a joint is attached without using a rectifier when avoiding a flow measurement failure due to the indicated value error. are doing.
配管経路及び経路上の構造物(バルブ等)の計画設計システムの一般例として、特開平０４−２６０１７５号公報に記載のレイアウト設計装置が知られている。特開平０４−２６０１７５号公報に記載のレイアウト設計装置では、経路形成規則を記憶した記憶装置を用いることで、対象領域内において始点から目標点に至る経路及び経路上に設置される設置物レイアウトを自動的に決定することができる。 As a general example of a piping route and a planning design system for a structure (valve or the like) on the route, the layout design device described in JP-A-04-260175 is known. In the layout design device described in JP-A-04-260175, by using a storage device that stores the route formation rules, a route from the start point to the target point in the target area and an installation layout installed on the route can be set. It can be determined automatically.
したがって、特開平０４−２６０１７５号公報に記載のレイアウト設計装置において、経路形成規則としてＪＩＳの規定に則った最小配管長さを与えてレイアウト設計することにより、設置された流量計が旋回成分によって受ける影響は軽微なものとして評価できる。 Therefore, in the layout design device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-260175, the installed flowmeter is received by the swirling component by designing the layout by giving the minimum pipe length in accordance with JIS as a route formation rule. The impact can be evaluated as minor.
上述のように、流量計の指示値誤差を軽微にし、計測精度を十分に確保するためには、オリフィスの上流直管長を十分に確保するか、もしくはオリフィス上流部に整流装置を設け、旋回強度を弱めることが望ましい。 As described above, in order to minimize the error in the indicated value of the flow meter and ensure sufficient measurement accuracy, secure a sufficient length of the straight pipe upstream of the orifice, or install a rectifier device upstream of the orifice to provide turning strength. It is desirable to weaken.
しかし、原子力プラントのように建屋内構造物の物量が膨大な場合では、建屋配置や機器配置の都合上、全ての流量計で上流側に十分な直管長を確保することは困難である。また、上流直管長の規定を満たさない全ての流量計の上流部に整流装置を設けることは、コストの観点から現実的ではない。 However, in the case of a huge amount of internal structures such as a nuclear power plant, it is difficult to secure a sufficient straight pipe length on the upstream side for all flowmeters due to the layout of the building and equipment. Further, it is not realistic from the viewpoint of cost to provide a rectifier in the upstream part of all flowmeters that do not meet the regulation of the upstream straight pipe length.
すなわち、原子力プラント内のオリフィス流量計の多くは、ＪＩＳの規定を満たさないために、旋回成分による指示値への影響が未知であり、流量計の計測健全性に影響を与えるほどの指示値誤差が、実機試験の段階で露見するリスクを内包している。 That is, since many orifice flowmeters in nuclear power plants do not meet JIS regulations, the influence of the swirling component on the indicated value is unknown, and the indicated value error is sufficient to affect the measurement soundness of the flowmeter. However, there is a risk that it will be revealed at the stage of actual machine test.
特開平０４−２６０１７５号公報に記載のレイアウト設計装置のような、従来技術では、配管経路や設置物の幾何的な設置規則(例えばオリフィス上流配管の最小長さ)に基づいた流量計の設置位置決定手段は提供されているが、設計段階での計測健全性の検証やそのフィードバックについては何ら考慮されていなかった。 In the prior art, such as the layout design device described in JP-A-04-260175, the installation position of the flow meter based on the piping path and the geometric installation rule of the installation object (for example, the minimum length of the orifice upstream pipe). A decision-making tool was provided, but no consideration was given to verification of measurement integrity and its feedback during the design phase.
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、オリフィス流量計のような差圧流量計の計測精度を向上させ、無視できない流量指示値の誤差が実機で発生するリスクを、設計段階で低減させることが可能な流量計設計支援システムを提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, improve the measurement accuracy of a differential pressure flow meter such as an orifice flow meter, and reduce the risk of a non-negligible flow rate reading error occurring in an actual machine. The main purpose is to provide a flowmeter design support system that can be reduced at the design stage.
上記した課題を解決するために本発明は、プラント内の配管流路の設計情報を記憶した流路設計データベースと、前記流路設計データベースに記憶された配管形状データ及び構造物形状データを利用して流体経路の解析用幾何モデルを出力する流路モデル形成手段と、前記流路モデル形成手段で出力される配管形状モデルデータ及び構造物形状モデルデータを記憶する形状モデルデータ記憶部と、前記形状モデルデータ記憶部内に記憶された前記配管形状モデルデータ及び前記構造物形状モデルデータと、前記流路設計データベース内に記憶された流体物理量データとを利用して前記流体経路内部の流体の旋回成分を解析する旋回成分解析手段と、前記旋回成分解析手段から出力される旋回成分解析データを記憶する解析結果記憶部と、前記旋回成分解析データを利用して流量計の設置位置の変更支援情報を設置位置決定支援データとして出力する設置位置提案手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention utilizes a flow path design database that stores design information of pipe flow paths in a plant, and pipe shape data and structure shape data stored in the flow path design database. A flow path model forming means that outputs a geometric model for analyzing a fluid path, a shape model data storage unit that stores pipe shape model data and a structure shape model data output by the flow path model forming means, and the shape. Using the pipe shape model data and the structure shape model data stored in the model data storage unit and the fluid physical quantity data stored in the flow path design database, the swirling component of the fluid inside the fluid path is stored. The swirl component analysis means to be analyzed, the analysis result storage unit that stores the swirl component analysis data output from the swirl component analysis means, and the change support information of the installation position of the flow meter using the swirl component analysis data are installed. It is characterized by being equipped with an installation position suggestion means for outputting as position determination support data.
本発明によれば、オリフィス流量計のような差圧流量計の計測精度を向上させ、無視できない流量指示値の誤差が実機で発生するリスクを、設計段階で低減させることが可能な流量計設計支援システムを提供することができる。 According to the present invention, a flow meter design capable of improving the measurement accuracy of a differential pressure flow meter such as an orifice flow meter and reducing the risk of a non-negligible flow rate reading error occurring in an actual machine at the design stage. A support system can be provided.
上記した以外の本発明の課題、構成、作用及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。 Issues, configurations, actions and effects of the present invention other than those described above will be clarified by the following description of Examples.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
例えば、原子力発電プラントでは、プラントの安全性確保の観点から、多重の安全系統を配備し、各系統の分離配置が必要であるなど、大変複雑な配管が必要となる。このような原子力発電プラントにおける配管内の旋回成分は、３次元空間での曲がり、分岐、異径配管の接続といった配管形状や構成のみではなく、経路上の構造物(弁、ポンプ、熱交換器等)の内部構造によっても影響を受ける。本発明は前記配管形状や経路上の構造物を全て解析モデル化することで、あらゆる配管構造における流体解析を可能とする。 For example, in a nuclear power plant, from the viewpoint of ensuring the safety of the plant, it is necessary to deploy multiple safety systems and separate the systems, which requires very complicated piping. In such a nuclear power plant, the swirling component in the pipe is not only the pipe shape and configuration such as bending, branching, and connection of pipes of different diameters in three-dimensional space, but also the structures on the path (valves, pumps, heat exchangers). Etc.) are also affected by the internal structure. The present invention enables fluid analysis in any pipe structure by analyzing and modeling all the pipe shapes and structures on the route.
以下の実施例では単純化のため、解析対象となる経路上に、設計対象となる流量計以外の構造物を持たず、ＪＩＳで規定される必要な最小直管長を満たさない配管経路における、流量計設置位置決定の支援方法及び配管経路見直し提言の方法を代表的な実施例として説明する。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、経路上にあらゆる構造物を有する配管に対する流量計の設置に関し適用可能であることは言うまでもない。 In the following examples, for simplification, the flow rate in a piping path that does not have a structure other than the flow meter to be designed and does not meet the required minimum straight pipe length specified by JIS on the path to be analyzed. The method of supporting the determination of the meter installation position and the method of proposing a review of the piping route will be described as typical examples. However, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the present invention is applicable to the installation of a flow meter for a pipe having any structure on the path.
図１は、本発明の実施例１に係る流量計設計支援システムの構成を説明する概略図である。図１に示すように、本実施例の流量計設計支援システム１００は、プラント内の配管流路の設計情報を記憶した流路設計データベース１０１と、流路モデル形成手段１０２と、形状モデルデータ記憶部１０３と、旋回成分解析手段１０４と、解析結果記憶部１０５と、設置位置提案手段１０６と、支援データ記憶部１０７と、設置位置決定手段１０８と、流量計設計情報記憶部１０９と、から構成される。各構成は、例えばプログラムをコンピュータで実行することで実現可能である。各構成の一部または全部を記憶素子や論理回路等のハードウェアで構成してもよい。
FIG. 1 is a schematic view illustrating a configuration of a flow meter design support system according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the flow meter
まず、流路モデル形成手段１０２は、流路設計データベース１０１に記憶されている配管形状データ１０１a及び構造物形状データ１０１ｂを用いて、配管や構造物の形状を示すモデルのデータである配管形状モデルデータ１０３ａ及び構造物形状モデルデータ１０３ｂを形成する。以下では、この配管形状モデルデータ１０３ａ及び構造物形状モデルデータ１０３ｂを、単に形状モデルデータという場合がある。また、形状モデルデータによって表されるモデルを形状モデルという場合がある。配管形状モデルデータ１０３ａ及び構造物形状モデルデータ１０３ｂは、流体経路の解析用幾何モデルである。
First, the flow path model forming means 102 uses the
ここで、形状モデルデータは、配管の長さや管径、また、設計対象の流量計を含む、流路上の構造物の内部構造等、解析対象となる流体流路を、解析可能なモデルに変換するために必要な幾何データを含んだデータ群である。 Here, the shape model data converts the fluid flow path to be analyzed, such as the length and diameter of the pipe, and the internal structure of the structure on the flow path, including the flow meter to be designed, into an analyzable model. It is a data group including the geometric data necessary for the analysis.
また、流路モデル形成手段１０２は、形状モデルデータに対する解析用の３次元メッシュの付与や、各モデルに与えた解析メッシュ同士を接合するためのアルゴリズムが組み込まれたソフトウェアプログラムをコンピュータで実行することで実現される。形状モデルデータは既知のいかなる方法で形成してもよい。 Further, the flow path model forming means 102 assigns a three-dimensional mesh for analysis to the shape model data, and executes a software program incorporating an algorithm for joining the analysis meshes given to each model on a computer. It is realized by. The shape model data may be formed by any known method.
流路モデル形成手段１０２は、流路設計データベース１０１に記憶された配管形状データ１０１ａ及び構造物形状データ１０１ｂを、指定した範囲の流路全体において、流体シミュレーション解析が可能なデータ形式に自動的に変換する。これにより、配管の流体シミュレーション解析を容易に行うことができる。
The flow path model forming means 102 automatically converts the
次に、旋回成分解析手段１０４は、形状モデルデータと、流体物理量データ１０１ｃとを用いて、モデルの配管内部における流体の旋回成分を解析評価し、旋回成分解析データを出力し、解析結果記憶部１０５に記憶する。ここで、流体物理量データ１０１ｃは、解析対象となる流体の物理量（例えば、圧力、流量、流速、密度、粘度等）であり、解析の境界条件を含んでいる。
Next, the swirl component analysis means 104 analyzes and evaluates the swirl component of the fluid inside the pipe of the model using the shape model data and the fluid
旋回成分解析手段１０４は、流体シミュレーション解析の結果として、流量指示計の誤差の直接的な指標となる旋回成分のパラメータを少なくとも１つ出力する。これにより、旋回成分のパラメータを用いることで、旋回流の流量計の誤差への影響を見極めることができる。 The swirl component analysis means 104 outputs at least one swirl component parameter that is a direct index of the error of the flow indicator as a result of the fluid simulation analysis. Thereby, by using the parameters of the swirling component, the influence of the swirling flow on the error of the flow meter can be determined.
また、解析結果記憶部１０５内の旋回成分解析データは、旋回成分の解析結果から評価される、オリフィス流量計の指示値誤差の大きさの指標となる物理量を、少なくとも１つ含む。オリフィス流量計の指示値誤差の大きさの指標となる物理量は、例えば、旋回成分のパラメータを含む。
Further, the swirling component analysis data in the analysis
次に、設置位置提案手段１０６は、解析結果記憶部１０５内の旋回成分解析データを入力とし、設置位置決定支援データを出力し、支援データ記憶部１０７に記憶する。設置位置決定支援データは、流量計の設置位置の変更支援情報である。
Next, the installation position proposing means 106 takes the turning component analysis data in the analysis
設置位置提案手段１０６は、形状モデルデータに含まれる配管経路や構造物の配置に関する幾何情報と、旋回成分解析データに含まれる旋回成分の物理量（旋回成分のパラメータ）を用いて、配管経路全体に渡って旋回成分による流量計指示値への影響の大きさを判定した結果を設置位置決定支援データとして出力するアルゴリズムが組み込まれたソフトウェアプログラムをコンピュータで実行することで実現される。 The installation position proposing means 106 uses the geometric information regarding the arrangement of the piping path and the structure included in the shape model data and the physical quantity of the turning component (parameter of the turning component) included in the turning component analysis data to cover the entire piping path. It is realized by executing a software program with a built-in algorithm that outputs the result of determining the magnitude of the influence of the swirling component on the flow meter reading as installation position determination support data.
旋回成分解析データに含まれる旋回成分の物理量は、例えば旋回強度を含む。旋回強度は、例えば、配管の管壁に沿った周方向における旋回流の角速度と、配管の流れ方向と平行な方向（配管の管軸の軸方向）の旋回流の速度との比で表される。旋回強度は、例えば、旋回流の有する角運動量と軸方向運動量との比で表される。旋回強度は、例えば、旋回流の形状を示す旋回流形状データで表される。旋回流の形状は、旋回強度が高くなるにつれ、軸方向にまっすぐに延びた形状から、螺旋の大きな形状へと変化する。旋回強度は、既知の如何なる物理量を用いて表してもよい。これにより、旋回強度によって旋回流の流量計の誤差への影響を見極めることができる。 The physical quantity of the turning component included in the turning component analysis data includes, for example, the turning strength. The swirling strength is expressed by, for example, the ratio of the angular velocity of the swirling flow in the circumferential direction along the pipe wall of the pipe to the speed of the swirling flow in the direction parallel to the flow direction of the pipe (axial direction of the pipe shaft of the pipe). To. The swirling strength is represented by, for example, the ratio of the angular momentum of the swirling flow to the axial momentum. The swirling strength is represented by, for example, swirling flow shape data indicating the shape of the swirling flow. The shape of the swirling flow changes from a shape extending straight in the axial direction to a shape having a large spiral as the swirling strength increases. The turning strength may be expressed by using any known physical quantity. This makes it possible to determine the effect of the swirling flow on the error of the flow meter.
設置位置提案手段１０６は、旋回成分解析データに基づいて、流路上で流量計の設置を推奨する位置と、流路上で流量計の設置を推奨しない位置と、を判別可能なデータ形式で、設置位置決定支援データを出力する。これにより、配管内で流量計の設置に適した位置を明確に提示することができる。 The installation position proposing means 106 is installed in a data format capable of discriminating between a position on the flow path where the installation of the flow meter is recommended and a position on the flow path where the installation of the flow meter is not recommended based on the swirling component analysis data. Output position determination support data. As a result, it is possible to clearly present a position suitable for installing the flow meter in the pipe.
図２は、設置位置決定支援データの出力結果の例を示す図である。図２の出力結果の例では、図中左右方向に延びる配管経路のうち解析範囲の配管経路を切り取って示す配管部２０１の中に、流量計設置候補範囲２０２が示されている。また、図２の出力結果の例では、旋回成分解析データによって旋回強度が強いことが判明し、流量計設置を推奨しない範囲である流量計設置非推奨範囲２０２ａがハッチングされて示されている。設計者はこの出力結果を参照し、流量計設置候補範囲２０２のうち流量計設置非推奨範囲２０２ａ以外の範囲である流量計設置推奨範囲２０２ｂへの流量計の設置を検討することができる。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the output result of the installation position determination support data. In the example of the output result of FIG. 2, the flow meter
次に、設置位置決定手段１０８は、設置位置決定支援データに基づいて、流量計設置位置データを出力する。設置位置決定手段１０８は、設置位置決定支援データを利用して流量計の設置位置を決定し、決定した流量計の設置位置を流量計設置位置データとして出力し、流量計設計情報記憶部１０９に記憶する。
Next, the installation position determination means 108 outputs the flow meter installation position data based on the installation position determination support data. The installation position determination means 108 determines the installation position of the flowmeter using the installation position determination support data, outputs the determined installation position of the flowmeter as the flowmeter installation position data, and outputs the determined installation position to the flowmeter design
ここで、設置位置決定手段１０８は、設置位置提案手段１０６から出力された設置位置決定支援データから、自動、手動問わず設置位置を決定する手段であり、例えば自動決定手段の場合、設置位置決定手段１０８は、設置位置決定支援データの出力形式によって、各々適したアルゴリズムが組み込まれるソフトウェアプログラムをコンピュータで実行することで実現される。 Here, the installation position determination means 108 is a means for determining the installation position automatically or manually from the installation position determination support data output from the installation position proposal means 106. For example, in the case of the automatic determination means, the installation position determination means. The means 108 is realized by executing a software program in which a suitable algorithm is incorporated in the output format of the installation position determination support data on the computer.
図３は、本実施例に係る流量計設計支援システムを適用した場合の、流量計設計支援方法のフロー図である。 FIG. 3 is a flow chart of a flow meter design support method when the flow meter design support system according to this embodiment is applied.
各配管経路に対して、差圧流量計の設置を要求することを設計開始とし、計測条件入力を実行する（ステップＳ３０１）。前記計測条件とは、差圧流量計の設置を要求する配管経路上の流体の物理量（圧力、温度等）や、流量計測に要求される指示値の許容誤差等である。 The design is started by requesting the installation of a differential pressure flow meter for each piping path, and the measurement condition input is executed (step S301). The measurement conditions include the physical quantity (pressure, temperature, etc.) of the fluid on the piping path that requires the installation of the differential pressure flowmeter, the tolerance of the indicated value required for the flow rate measurement, and the like.
前記計測条件に基づいて流量計設計を実行し（ステップＳ３０２）、プラントの設計情報から、流量計の設置要求範囲に該当する経路の配管条件入力を実行する（ステップＳ３０３）ことで、流量計の初期設置位置決定が実行される（ステップＳ３０４）。 By executing the flowmeter design based on the measurement conditions (step S302) and inputting the piping conditions of the route corresponding to the installation request range of the flowmeter from the plant design information (step S303), the flowmeter The initial installation position determination is executed (step S304).
ここで、決定した前記初期設置位置が、ＪＩＳ Ｚ ８７６２−２で規定されるオリフィス上流の最小配管長を満たすかどうかの判定を実行し（ステップＳ３０５）、満たした場合は、旋回成分の影響は軽微であると考えられるため、整流器の設置不要として流量計の設置位置が決定し、設計終了となる。一方で、ステップＳ３０５の判定で前記初期設置位置がＪＩＳ Ｚ ８７６２−２で規定されるオリフィス上流の最小配管長を満たさない場合、本実施例の設計支援フローを実行する（ステップＳ３０６）。 Here, it is determined whether or not the determined initial installation position satisfies the minimum pipe length upstream of the orifice specified in JIS Z 8762-2 (step S305), and if it is satisfied, the influence of the swirling component is Since it is considered to be minor, the installation position of the flowmeter is decided as it is not necessary to install the rectifier, and the design is completed. On the other hand, if the initial installation position does not satisfy the minimum pipe length upstream of the orifice defined by JIS Z 8762-2 in the determination of step S305, the design support flow of this embodiment is executed (step S306).
ステップＳ３０６はステップＳ３０６ａ〜Ｓ３０６ｆを含む。まず、配管や構造物の３次元形状データ抽出を実行し（ステップＳ３０６ａ）、前記形状データを解析可能なデータに変換するために、流路モデルデータ形成を実行する（ステップＳ３０６ｂ）。次に、経路上の流体物理量入力を行い（ステップＳ３０６ｃ）、前記流路モデルデータ及び前記流体物理量から、旋回成分解析を実行する（ステップＳ３０６ｄ）。前記旋回成分解析の実行によって、出力される設置位置決定支援データから、流量計設置位置の変更判定を行い（ステップＳ３０６ｅ）、流量計の設置位置の変更可否及び要否を判定する。 Step S306 includes steps S306a-S306f. First, three-dimensional shape data extraction of pipes and structures is executed (step S306a), and flow path model data formation is executed in order to convert the shape data into analyzable data (step S306b). Next, the fluid physical quantity on the path is input (step S306c), and the swirling component analysis is executed from the flow path model data and the fluid physical quantity (step S306d). By executing the turning component analysis, the change determination of the flow meter installation position is performed from the output installation position determination support data (step S306e), and whether or not the change of the flow meter installation position is possible and necessary is determined.
前記設置位置変更判定（ステップＳ３０６ｅ）によって、旋回成分の影響が軽微であり、流量計の設置位置の変更が不要、または旋回成分の影響を軽微にするために、流量計の設置位置を、適する経路上の位置へ変更することが可能と判断した場合、整流器の設置不要として、流量計の設置位置が決定し、設計終了となる。 According to the installation position change determination (step S306e), the influence of the swirling component is slight, and it is not necessary to change the installation position of the flow meter, or the installation position of the flow meter is suitable in order to minimize the influence of the swirling component. If it is determined that the position can be changed to the position on the path, the installation position of the flow meter is determined without the need to install the rectifier, and the design is completed.
一方で、前記設置位置変更判定（ステップＳ３０６ｅ）によって、旋回成分の影響が無視できず、計測健全性確保のために、流量計の設置位置の変更で必要であるにも関わらず、機器配置等の制限から、流量計の設置位置の変更が不可能であると判定した場合、配管形状の変更判定を実施する（ステップＳ３０６ｆ）。 On the other hand, due to the installation position change determination (step S306e), the influence of the turning component cannot be ignored, and although it is necessary to change the installation position of the flow meter to ensure the measurement soundness, the equipment arrangement, etc. If it is determined that the installation position of the flow meter cannot be changed due to the limitation of the above, the change determination of the pipe shape is performed (step S306f).
前記配管形状の変更判定（ステップＳ３０６ｆ）において、解析に用いた配管形状の変更が可能である場合、配管形状を変更し、再度配管条件入力を実行する（ステップＳ３０３）。一方で、ステップＳ３０６ｆで前記配管形状の変更が不可能と判定した場合、流量計上流への整流器の設置要として流量計の位置を決定し、設計終了となる。 If the pipe shape used in the analysis can be changed in the pipe shape change determination (step S306f), the pipe shape is changed and the pipe condition input is executed again (step S303). On the other hand, when it is determined in step S306f that the shape of the pipe cannot be changed, the position of the flow meter is determined as the installation of the rectifier in the flow rate accounting flow, and the design is completed.
なお、本発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。制御線や信号線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や信号線を示しているとは限らない。 The present invention is not limited to each of the above examples, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to those having all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. In addition, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration. The control lines and signal lines are shown as necessary for explanation, and not all control lines and signal lines are shown in the product.
１００…流量計設計支援システム、１０１…流路設計データベース、１０１ａ…配管形状データ、１０１ｂ…構造物形状データ、１０１ｃ…流体物理量データ、１０２…流路モデル形成手段、１０３…形状モデルデータ記憶部、１０３ａ…配管形状モデルデータ、１０３ｂ…構造物形状モデルデータ、１０４…旋回成分解析手段、１０５…解析結果記憶部、１０６…設置位置提案手段、１０７…支援データ記憶部、１０８…設置位置決定手段、１０９…流量計設計情報記憶部 100 ... Flowmeter design support system, 101 ... Flow path design database, 101a ... Pipe shape data, 101b ... Structure shape data, 101c ... Fluid physical quantity data, 102 ... Flow path model forming means, 103 ... Shape model data storage unit, 103a ... Pipe shape model data, 103b ... Structure shape model data, 104 ... Swirling component analysis means, 105 ... Analysis result storage unit, 106 ... Installation position proposal means, 107 ... Support data storage unit, 108 ... Installation position determination means, 109 ... Flowmeter design information storage unit
Claims (9)
前記流路設計データベースに記憶された配管形状データ及び構造物形状データを利用して流体経路の解析用幾何モデルを出力する流路モデル形成手段と、
前記流路モデル形成手段で出力される配管形状モデルデータ及び構造物形状モデルデータを記憶する形状モデルデータ記憶部と、
前記形状モデルデータ記憶部内に記憶された前記配管形状モデルデータ及び前記構造物形状モデルデータと、前記流路設計データベース内に記憶された流体物理量データとを利用して前記流体経路内部の流体の旋回成分を解析する旋回成分解析手段と、
前記旋回成分解析手段から出力される旋回成分解析データを記憶する解析結果記憶部と、
前記旋回成分解析データを利用して流量計の設置位置の変更支援情報を設置位置決定支援データとして出力する設置位置提案手段と、
を備えたことを特徴とする流量計設計支援システム。 A flow path design database that stores design information of piping flow paths in the plant,
A flow path model forming means that outputs a geometric model for analysis of a fluid path by using the pipe shape data and the structure shape data stored in the flow path design database.
A shape model data storage unit that stores the pipe shape model data and the structure shape model data output by the flow path model forming means, and
The swirl of the fluid inside the fluid path by using the pipe shape model data and the structure shape model data stored in the shape model data storage unit and the fluid physical quantity data stored in the flow path design database. Swirling component analysis means for analyzing components and
An analysis result storage unit that stores the turning component analysis data output from the turning component analysis means,
An installation position proposing means that outputs change support information of the installation position of the flow meter as installation position determination support data using the turning component analysis data, and
A flow meter design support system characterized by being equipped with.
前記設置位置決定支援データを記憶する支援データ記憶部と、
前記設置位置決定支援データを利用して、決定した流量計の設置位置を流量計設置位置データとして出力する設置位置決定手段と、
前記流量計設置位置データを記憶する流量計設計情報記憶部と、
を備えたことを特徴とする流量計設計支援システム。 The flow meter design support system according to claim 1.
A support data storage unit that stores the installation position determination support data,
Using the installation position determination support data, an installation position determination means that outputs the determined installation position of the flowmeter as flowmeter installation position data, and
A flow meter design information storage unit that stores the flow meter installation position data,
A flow meter design support system characterized by being equipped with.
前記流路モデル形成手段は、前記流路設計データベースに記憶された配管形状データ及び構造物形状データを、指定した範囲の流路全体において、流体シミュレーション解析が可能なデータ形式に自動的に変換する、
ことを特徴とする流量計設計支援システム。 The flow meter design support system according to claim 1.
The flow path model forming means automatically converts the pipe shape data and the structure shape data stored in the flow path design database into a data format capable of fluid simulation analysis in the entire flow path in a specified range. ,
A flow meter design support system characterized by this.
前記旋回成分解析手段は、流体シミュレーション解析の結果として、流量指示計の誤差の直接的な指標となる旋回成分のパラメータを少なくとも１つ出力する、
ことを特徴とする流量計設計支援システム。 The flow meter design support system according to claim 1.
As a result of the fluid simulation analysis, the swirling component analysis means outputs at least one swirling component parameter that is a direct index of the error of the flow indicator.
A flow meter design support system characterized by this.
前記設置位置提案手段は、前記旋回成分解析データに基づいて、流路上で流量計の設置を推奨する位置と、流路上で流量計の設置を推奨しない位置と、を判別可能なデータ形式で、前記設置位置決定支援データを出力する、
ことを特徴とする流量計設計支援システム。 The flow meter design support system according to claim 1.
The installation position proposing means is in a data format capable of discriminating between a position on the flow path where the installation of the flow meter is recommended and a position on the flow path where the installation of the flow meter is not recommended based on the swirling component analysis data. Output the installation position determination support data,
A flow meter design support system characterized by this.
前記旋回成分解析手段は、前記旋回成分解析データとして旋回強度を出力する、
ことを特徴とする流量計設計支援システム。 The flow meter design support system according to claim 1.
The turning component analysis means outputs the turning strength as the turning component analysis data.
A flow meter design support system characterized by this.
前記旋回強度は、配管の管壁に沿った周方向における旋回流の角速度と、配管の流れ方向と平行な方向の旋回流の速度との比で表される、
ことを特徴とする流量計設計支援システム。 The flow meter design support system according to claim 6.
The swirling strength is represented by the ratio of the angular velocity of the swirling flow in the circumferential direction along the pipe wall of the pipe to the speed of the swirling flow in the direction parallel to the flow direction of the pipe.
A flow meter design support system characterized by this.
前記旋回強度は、旋回流の有する角運動量と軸方向運動量との比で表される、
ことを特徴とする流量計設計支援システム。 The flow meter design support system according to claim 6.
The swirling strength is represented by the ratio of the angular momentum of the swirling flow to the axial momentum.
A flow meter design support system characterized by this.
前記旋回強度は、旋回流形状データで表される、
ことを特徴とする流量計設計支援システム。 The flow meter design support system according to claim 6.
The turning strength is represented by swirling flow shape data.
A flow meter design support system characterized by this.
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| JP2019041544A JP7018411B2 (en) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | Flowmeter design support system |
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| JP2019041544A JP7018411B2 (en) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | Flowmeter design support system |
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| JP2001344295A (en) * | 2000-03-31 | 2001-12-14 | Hitachi Ltd | Method for providing wall thickness reduction prediction information, computer-readable recording medium with wall thickness reduction prediction program recorded thereon, and method for making piping construction plan |
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-
2019
- 2019-03-07 JP JP2019041544A patent/JP7018411B2/en active Active
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 西 道弘: "管内旋回流の不安定流れ（吸出し管の場合）", ターボ機械第２７巻第4号, JPN7022000302, 11 January 1999 (1999-01-11), JP, pages 23 - 30, ISSN: 0004689318 * |
Also Published As
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