KR20130042055A - Temperature estimation method and device for fluid system - Google Patents

Temperature estimation method and device for fluid system Download PDF

Info

Publication number
KR20130042055A
KR20130042055A KR1020137008653A KR20137008653A KR20130042055A KR 20130042055 A KR20130042055 A KR 20130042055A KR 1020137008653 A KR1020137008653 A KR 1020137008653A KR 20137008653 A KR20137008653 A KR 20137008653A KR 20130042055 A KR20130042055 A KR 20130042055A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
point
fluid
estimating
fluid system
Prior art date
Application number
KR1020137008653A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101318209B1 (en
Inventor
코이치 다카하시
카즈야 아사노
타카유키 가지
히로아키 마스다
히로미 구니모리
Original Assignee
제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 filed Critical 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Publication of KR20130042055A publication Critical patent/KR20130042055A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101318209B1 publication Critical patent/KR101318209B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/42Circuits effecting compensation of thermal inertia; Circuits for predicting the stationary value of a temperature
    • G01K7/427Temperature calculation based on spatial modeling, e.g. spatial inter- or extrapolation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18Water-storage heaters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

온도 추정 장치는, 유체계의 흐름장을 취득한다. 이어서, 온도 추정 장치는, 유체계 내의 온도 실측 부위 A~D, 발흡열 부위 E 및, 유입출 부위 F, G의 각각을 개별로 포함하는 영역으로서, 서로 중복되지 않는 영역 E31~E34, E, F, G를 설정한다. 이어서, 온도 추정 장치는, 흐름장에 의한 이류 확산 현상 내에서 생성된 유체 중, 다른 영역을 통과하는 일 없이 온도 추정점까지 도달한 유체의 온도 추정점의 전체 유체 중에 차지하는 비율을, 부위 A~G마다의 하류측 세력으로서 취득한다. 그리고, 온도 추정 장치는, 각 부위 A~G의 기지(旣知) 온도를 기초로, 온도 추정점에 있어서의 부위마다의 하류측 세력을 이용하여 온도 추정점의 온도를 추정한다.The temperature estimation device acquires the flow field of the fluid system. Subsequently, the temperature estimating apparatus is a region including each of the temperature measurement sites A to D, the endothermic region E, and the inflow / exit sites F and G in the fluid system, and the regions E31 to E34, E, which do not overlap each other, Set F and G. Subsequently, the temperature estimating apparatus occupies a proportion of the fluid generated in the flow diffusion phenomenon due to the flow field in the total fluid of the temperature estimation point of the fluid that has reached the temperature estimation point without passing through other regions. Obtained as a downstream force for every G. And a temperature estimating apparatus estimates the temperature of a temperature estimation point using the downstream side force for every site | part in a temperature estimation point based on the known temperature of each site | part A-G.

Description

유체계의 온도 추정 방법 및 장치{TEMPERATURE ESTIMATION METHOD AND DEVICE FOR FLUID SYSTEM}TEMPERATURE ESTIMATION METHOD AND DEVICE FOR FLUID SYSTEM

본 발명은, 유체계의 온도 추정 방법, 유체계의 온도 분포 추정 방법, 유체계의 온도 분포 모니터링 방법, 온도 추정 장치, 용융 아연 도금 포트 내의 용융 아연 온도 제어 방법, 용융 아연 도금 강판 및, 턴디쉬(tundish) 내의 용강 온도 제어 방법에 관한 것이다.The present invention provides a method for estimating a temperature of a fluid system, a method for estimating a temperature distribution of a fluid system, a method for monitoring a temperature distribution of a fluid system, a temperature estimating apparatus, a method for controlling a molten zinc temperature in a hot dip galvanizing port, a hot dip galvanized steel sheet, and a tundish It relates to a molten steel temperature control method in tundish.

산업 프로세스에서 이용되는 유체 설비나 건조물 내부 등의 벽으로 구분지어진 공간을 흐르는 유체계의 온도 분포를 직접 알기 위해서는, 유체계 내에 온도 분포의 특징을 파악하는 데에 충분한 수, 배치로 온도 계측 장치를 설치할 필요가 있다. 그러나, 유체 설비나 건조물 내부 등은 복잡한 형상을 하고 있는 경우가 많아, 온도 계측 장치를 설치할 수 없는 장소도 존재한다. 또한, 유체계가 고온인 경우나 고부식성인 경우에는, 온도 계측 장치를 이용한 온도의 계측이 제한되는 경우가 있어, 온도 분포를 아는 데에 충분한 수, 배치로 온도 계측 장치를 설치할 수 없는 경우가 많다. 이와 같이 온도 계측 장치를 설치할 수 없는 경우에 따른 온도 실측 부위의 부족을 보완하기 위해서는, 계측된 온도 실측값으로부터 유체계 전체의 온도 분포를 추정하여, 보간(補間;interpolation)할 필요가 있다. In order to know directly the temperature distribution of the fluid system flowing through the walls separated by the wall of the fluid equipment or the building used in the industrial process, the temperature measuring device is arranged in a number and arrangement sufficient to characterize the temperature distribution in the fluid system. Need to install However, the fluid installation, the inside of a building, etc. often have a complicated shape, and there exist some places where a temperature measuring device cannot be installed. In addition, when the fluid system is high temperature or highly corrosive, the measurement of the temperature using the temperature measuring device may be limited, and the temperature measuring device may not be installed in a number and arrangement sufficient to know the temperature distribution. many. In order to make up for the lack of the temperature measurement site in the case where the temperature measuring device cannot be provided in this way, it is necessary to estimate the temperature distribution of the entire fluid system from the measured temperature measurement value and interpolate.

온도 분포를 추정하는 대상물이 균질의 고체인 경우, 기하학적으로 가까운 위치에 있는 온도 실측 부위와 온도 추정점과의 사이의 온도 상관이 큰 점에서, 스플라인 보간 등의 잘 알려진 보간법을 이용하여 비교적 용이하게 온도 분포를 추정하여, 보간하는 것이 가능하다. 예를 들면, 실측 부위와 추정점과의 사이의 거리를 기초로 추정점의 온도 등을 포함하는 각종의 값을 추정하는 역(逆)거리 가중법(inverse distance weighting method)이라고 불리는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 비특허문헌 1을 참조). 비특허문헌 1 기재의 방법은, 실측 부위의 위치와 추정점과의 사이의 거리를 산출하고, 산출된 거리가 큰 실측 부위의 값일수록 가중치가 작아지는 바와 같은 가중치 부여를 하고, 가중치 부여 평균으로서 추정점에 있어서의 값을 추정한다. 구체적으로, 비특허문헌 1 기재의 방법은, 거리의 역수(l/li)의 누승(累乘)을 가중치로 하는 다음식 (1)을 이용하여, 예를 들면 온도 추정점의 온도를 추정한다. 여기에서, Tel은, 온도 추정점에 있어서의 추정 온도이고, li는, 온도 실측 부위 i의 위치와 온도 추정점과의 사이의 거리이고, Ti는, 온도 실측 부위 i에 있어서의 온도 실측값이다. 또한, u는, 정(+)의 값을 취하는 보간 파라미터이다. In the case where the object for estimating the temperature distribution is a homogeneous solid, the temperature correlation between the temperature measurement point and the temperature estimation point in the geometrically close position is large, so that it is relatively easy to use a well-known interpolation method such as spline interpolation. It is possible to estimate the temperature distribution and interpolate. For example, a method called an inverse distance weighting method is known which estimates various values including the temperature of the estimated point and the like based on the distance between the measured part and the estimated point. (For example, refer nonpatent literature 1). The method of nonpatent literature 1 calculates the distance between the position of a measured site | part, and an estimated point, weights as the weight becomes smaller, so that the value of the measured site with a calculated distance is large, and as a weighted average The value at the estimation point is estimated. Specifically, the method described in Non-Patent Literature 1 estimates the temperature of a temperature estimation point, for example, by using the following equation (1) with a weight of the power of the inverse of the distance (l / l i ). do. Here, Te l is the estimated temperature in the temperature estimation point, l i is the distance between the position of the temperature measurement site i and the temperature estimation point, and T i is the temperature in the temperature measurement site i Actual value. U is an interpolation parameter that takes a positive value.

[수 1][1]

Figure pct00001
Figure pct00001

이에 대하여, 온도 분포를 추정하는 대상물이 유체계인 경우, 대류(對流)에 의한 열수송이 발생하기 때문에, 온도 실측 부위와 온도 추정점이 기하학적으로 가까운 위치에 있는 경우라도 온도 상관이 크다고는 할 수 없다. 이러한 유체계의 온도 분포를 추정하는 방법으로서, 예를 들면, 특허문헌 1에는, 온수의 이동 속도와 저탕조(hot-water cylinder) 내에서의 실측 온도의 이력을 기초로 저탕조 내의 온도 분포를 추정하는 온도 분포 추정 시스템이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 항법 장치로 얻은 위치 데이터인 항적(航跡;track) 및 수온계에 의해 얻은 수온 데이터와 함께, 조류계(tidal current meter)로 얻은 조류 벡터 데이터(tidal vector data)를 겹쳐 표시하는 수온 분포 표시 장치가 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 옥 내에 설치한 센서의 실측값을 기초로 경계 조건을 구축하여, 지정 개소의 온도나 습도, 이산화탄소 농도 등의 환경 상태를 열전도에 관한 식 또는 내비어 스톡스(Navier-Stokes)의 식을 이용하여 추정하는 공조용 센서 시스템이 개시되어 있다. On the other hand, when the object for estimating the temperature distribution is a fluid system, heat transfer occurs due to convection, so that even if the temperature measurement site and the temperature estimation point are geometrically close to each other, the temperature correlation is not large. . As a method of estimating the temperature distribution of such a fluid system, for example, Patent Document 1 discloses a temperature distribution in a storage tank based on the moving speed of hot water and the history of measured temperatures in a hot-water cylinder. A temperature distribution estimation system for estimating is disclosed. Patent Document 2 also superimposes tidal vector data obtained by a tidal current meter together with water temperature data obtained by a track and a water temperature meter which are position data obtained by a navigation apparatus. A water temperature distribution display device is disclosed. In addition, Patent Literature 3 establishes boundary conditions on the basis of actual values of sensors installed indoors, and expresses environmental conditions such as temperature, humidity, and carbon dioxide concentration at designated locations, or formulas related to thermal conductivity or Navier-Stokes. Disclosed is an air conditioning sensor system estimated using the following equation.

한편, 유체계의 흐름장(flow field)에 관한 기술로서, 예를들면 비특허문헌 2, 비특허문헌 3 및, 특허문헌 4에는, 환기 효율의 지표의 하나로서 이용하는 취출구 및 흡입구의 세력 범위의 개념이 기재되어 있다. 이 비특허문헌 2, 비특허문헌 3 및, 특허문헌 4에 기재되어 있는 취출구의 세력 범위는, 복수의 취출구를 구비한 실내의 어느 특정의 점에 주목했을 때에, 검토 대상으로 하는 취출구로부터의 기류가 그 점에 얼만큼 도달하고 있는지를 나타낸다. 또한, 흡입구의 세력 범위는, 검토 대상으로 하는 흡입구를 통하여 배출되는 공기의 실내 각 점에서의 분포 상태를 나타낸다. 또한, 비특허문헌 2, 비특허문헌 3 및, 특허문헌 4에는, 수치 해석에 의한 세력 범위의 산출 방법에 대해서도 기재되어 있다. On the other hand, as a technique relating to the flow field of a fluid system, for example, Non-Patent Document 2, Non-Patent Document 3, and Patent Document 4, the power range of the outlet and the suction port used as one of the indicators of the ventilation efficiency The concept is described. When the power range of the outlet described in this nonpatent literature 2, the nonpatent literature 3, and the patent document 4 paid attention to any specific point of the room provided with the some outlet, it is the airflow from the outlet to consider. Indicates how far is reaching the point. In addition, the range of the force of an intake port represents the distribution state in each indoor point of the air discharged | emitted through the intake port made into examination object. Moreover, the nonpatent literature 2, the nonpatent literature 3, and the patent document 4 also describe the calculation method of the range of forces by a numerical analysis.

일본공개특허공보 2006-214622호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-214622 일본공개특허공보 소61-151428호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 61-151428 일본공개특허공보 2008-75973호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2008-75973 일본공개특허공보 2004-101058호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-101058

Shepard, D.: A two-dimensional interpolating function for irregularly spaced data. Proc. ACM. nat. Conf., 517e24, 1968. Shepard, D .: A two-dimensional interpolating function for irregularly spaced data. Proc. ACM. nat. Conf., 517e24, 1968. 무라카미 슈조: CFD에 의한 건축·도시의 환경 설계 공학, 도쿄학 출판회 Shuka Murakami: Environmental design engineering of architecture, city by CFD, Tokyo society publishing society S. Kato, S. Murakami, H. Kobayashi: Newscales for evaluating ventilation efficiency as affected by supply and exhaust openings based on spatial distribution of contaminant, Proceedings of the 12th ISCC, 341-348, 1994 S. Kato, S. Murakami, H. Kobayashi: Newscales for evaluating ventilation efficiency as affected by supply and exhaust openings based on spatial distribution of contaminant, Proceedings of the 12th ISCC, 341-348, 1994

그러나, 비특허문헌 1 기재의 역거리 가중법에서는, 온도 실측 부위와 온도 추정점과의 사이의 거리 li에만 기초한 가중치에 의한 가중치 부여 평균에 의해, 예를 들면 온도를 추정하기 때문에, 얻어지는 온도 추정 결과에는 유체의 흐름의 영향이 반영되지 않는다. 이 때문에, 실제의 유체 프로세스 등의 열수송에 대한 유동의 기여가 매우 큰 유체계에서는, 유속이 큰 경우와 작은 경우에서 온도 분포가 크게 상이함에도 불구하고, 동일한 온도 분포가 추정되어 버린다. 따라서, 유체의 흐름에 의한 열수송이 지배적이 되는 유체계로의 적용은 곤란하다. However, in the reverse distance weighting method described in Non-Patent Literature 1, since the temperature is estimated, for example, by a weighted average by a weight based only on the distance l i between the temperature measurement site and the temperature estimation point, the temperature obtained. The estimation result does not reflect the influence of the flow of the fluid. For this reason, in a fluid system in which the contribution of the flow to heat transport such as an actual fluid process is very large, the same temperature distribution is estimated even though the temperature distribution is significantly different in the case where the flow velocity is large and small. Therefore, it is difficult to apply to the fluid system in which heat transport by the flow of the fluid is dominant.

또한, 특허문헌 1 기재의 시스템은, 1차원의 유체 흐름밖에 적용하지 못하여, 3차원의 유체 흐름장을 갖는 유체계로의 적용은 곤란하다. 또한, 특허문헌 2에는, 수온의 분포와 조류의 방향 및 그 속도에 상관이 있는 것이 기재되어 있기는 하지만, 그 상관을 구체적으로 어떻게 구하여 수온 분포를 추정하는지는 개시되지 않아, 유체계가 필요로 하는 비계측 개소의 추정의 정밀도를 얻을 수 없다. 또한, 수온 데이터와 조류 벡터 데이터는, 2차원의 해면 상의 경우에 대해서만 상정되어 있기 때문에, 3차원의 유체 흐름장을 갖는 유체계로의 적용은 곤란하다. Moreover, the system of patent document 1 applies only a 1-dimensional fluid flow, and it is difficult to apply to the fluid system which has a 3-dimensional fluid flow field. In addition, although Patent Document 2 describes that there is a correlation between the distribution of water temperature, the direction of the algae, and its speed, it is not disclosed how to specifically obtain the correlation to estimate the water temperature distribution, and thus requires a fluid system. The accuracy of estimation of the non-measurement point to be obtained cannot be obtained. In addition, since the water temperature data and the tidal current vector data are assumed only for the case of two-dimensional sea surface, application to a fluid system having a three-dimensional fluid flow field is difficult.

또한, 특허문헌 3 기재의 시스템과 같이, 열전도에 관한 식 또는 내비어 스톡스의 식을 이용하는 방법에서는, 공기가 실내로 유입하는 창이나 공조 설비의 취출구와 같은 공기의 흐름의 최상류 위치의 모두에 센서를 설치하는 것이 필수가 된다. 이 때문에, 최상류 위치의 모두에 센서를 설치할 수 없는 경우, 유체계의 전역에서 온도 분포를 추정할 수 없게 된다. 따라서, 유체의 유입 위치에 센서를 설치할 수 없는 바와 같은 유체계에는 적용이 곤란하다. In addition, as in the system described in Patent Literature 3, in the method using a formula related to heat conduction or a Navy Stokes formula, the sensor is located at both the most upstream positions of the flow of air, such as a window into which the air enters the room and an outlet of the air conditioning equipment. It is essential to install. For this reason, when a sensor cannot be installed in all of the most upstream positions, it becomes impossible to estimate a temperature distribution in the whole fluid system. Therefore, it is difficult to apply to a fluid system in which the sensor cannot be installed at the inflow position of the fluid.

또한, 비특허문헌 2 및 비특허문헌 3 기재의 방법은, 공기의 취출구나 흡입구로부터 유입출(inflow and outflow)한 유체의 존재 위치를 가시화하는 것에만 주목하고 있어, 온도 추정으로의 적용을 상정하고 있지 않다. 특허문헌 4 기재의 방법도 마찬가지로, 공기령(齡)의 공간 분포(air age spatial distribution)를 산출하는 것에 착안하고 있어, 온도 추정으로의 적용을 상정하고 있지 않다. In addition, the methods described in Non-Patent Literature 2 and Non-Patent Literature 3 focus only on visualizing the presence position of the fluid inflow and outflow from the intake and intake ports of air, and assume application to temperature estimation. I'm not doing it. Similarly, the method described in Patent Document 4 focuses on calculating an air age spatial distribution, and does not assume application to temperature estimation.

본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 온도 계측 장치의 배치에 제약을 주는 일 없이 유체의 흐름에 의한 열수송을 고려한 고(高)정밀도의 온도 추정을 실현할 수 있는 유체계의 온도 추정 방법, 유체계의 온도 분포 추정 방법, 유체계의 온도 분포 모니터링 방법 및, 온도 추정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made in view of the above, and a temperature estimation method of a fluid system capable of realizing a high precision temperature estimation in consideration of heat transportation due to flow of a fluid without restricting the arrangement of the temperature measuring device, An object of the present invention is to provide a temperature distribution estimation method of a fluid system, a temperature distribution monitoring method of a fluid system, and a temperature estimation device.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 표면 결함이 없는 용융 아연 도금 강판을 제조 가능한 용융 아연 도금 포트 내의 용융 아연 온도 제어 방법 및, 이 용융 아연 도금 포트 내의 용융 아연 온도 제어 방법을 이용하여 제조한 용융 아연 도금 강판을 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 턴디쉬의 내화물(耐火物) 손상을 억제 가능한 턴디쉬 내의 용강 온도 제어 방법을 제공하는 것에 있다. In addition, another object of the present invention is a molten zinc produced using a molten zinc temperature control method in a hot dip galvanizing port capable of manufacturing a hot dip galvanized steel sheet without surface defects and a molten zinc temperature control method in the hot dip galvanizing port. It is to provide a coated steel sheet. Moreover, another object of this invention is to provide the molten steel temperature control method in a tundish which can suppress the refractory damage of a tundish.

전술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 유체계의 온도 추정 방법은, 온도 기지 영역(given temperature region)이 2개소 이상 있는 유체계의 임의의 온도 추정점에 있어서의 온도를 추정하는 유체계의 온도 추정 방법으로서, 상기 온도 기지 영역의 위치 정보와 유체계 전역에 있어서의 유체의 흐름을 나타내는 유체계의 흐름장에 관한 정보를 이용하여, 온도 기지 영역을 통과한, 또는 온도 기지 영역 내에서 생성된 유체 중, 다른 온도 기지 영역을 통과하는 일 없이 상기 온도 추정점까지 도달한 유체의, 온도 추정점의 전체 유체 중에 차지하는 비율을 온도 추정점에 있어서의 온도 기지 영역의 세력으로서 취득하는 세력 취득 공정과, 각 온도 기지 영역의 온도와 상기 온도 추정점에 있어서의 세력에 관한 정보를 이용하여, 상기 온도 추정점에 있어서의 온도를 추정하는 온도 추정 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, the temperature estimation method of the fluid system according to the present invention includes a temperature at an arbitrary temperature estimation point of a fluid system having two or more temperature known regions. A method of estimating a temperature of a fluid system, the method of estimating a temperature, wherein the temperature is passed through a temperature known area by using position information of the temperature known area and information about a flow field of a fluid system indicating a flow of fluid in the entire fluid system. The ratio of the fluid generated in the temperature base region to the temperature estimated point of the fluid which reaches the temperature estimation point without passing through the other temperature base region is the ratio of the force of the temperature base region at the temperature estimation point. The temperature using the force acquiring step acquired as a function, and information on the forces in the temperature known areas and the forces at the temperature estimation points. It characterized in that it comprises a temperature estimation step of estimating the temperature at the apex.

전술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 유체계의 온도 분포 추정 방법은, 온도 분포를 갖는 유체계의 온도 분포 추정 방법으로서, 상기의 발명을 이용하여 상기 유체계의 전역에 설정한 온도 추정점의 온도를 추정하고, 상기 각 온도 추정점에 대해서 추정한 온도를 상기 유체계의 온도 분포로서 추정하는 것을 특징으로 한다. In order to solve the above problems and to achieve the object, the temperature distribution estimation method of a fluid system according to the present invention is a temperature distribution estimation method of a fluid system having a temperature distribution, using the above-described invention throughout the entire fluid system. It is characterized by estimating the temperature of the temperature estimation point set in the above, and estimating the temperature estimated for each of the temperature estimation points as the temperature distribution of the fluid system.

전술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 유체계의 온도 분포 모니터링 방법은, 온도 분포를 갖는 유체계의 온도 분포 모니터링 방법으로서, 상기의 발명을 이용하여 추정한 상기 유체계의 온도 분포를 기초로, 상기 유체계의 임의의 단면에 있어서의 온도 분포를 가시화하여 화면 표시하는 것을 특징으로 한다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to achieve the objective and to achieve the objective, the temperature distribution monitoring method of the fluid system which concerns on this invention is a temperature distribution monitoring method of the fluid system which has a temperature distribution, Comprising: The said fluid system estimated using said invention. Based on the temperature distribution of, the temperature distribution in any cross section of the fluid system is visualized and displayed on the screen.

전술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 온도 추정 장치는, 온도 기지 영역이 2개소 이상 있는 유체계의 임의의 온도 추정점에 있어서의 온도를 추정하는 온도 추정 장치로서, 상기 온도 기지 영역의 위치 정보와 유체계 전역에 있어서의 유체의 흐름을 나타내는 유체계의 흐름장에 관한 정보를 이용하여, 온도 기지 영역을 통과한, 또는 온도 기지 영역 내에서 생성된 유체 중, 다른 온도 기지 영역을 통과하는 일 없이 상기 온도 추정점까지 도달한 유체의, 온도 추정점의 전체 유체 중에 차지하는 비율을 온도 추정점에 있어서의 온도 기지 영역의 세력으로서 취득하는 세력 취득 수단과, 각 온도 기지 영역의 온도와 상기 온도 추정점에 있어서의 세력에 관한 정보를 이용하여, 상기 온도 추정점에 있어서의 온도를 추정하는 온도 추정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. In order to solve the above problems and achieve the object, the temperature estimating apparatus according to the present invention is a temperature estimating apparatus for estimating the temperature at an arbitrary temperature estimation point of a fluid system having two or more temperature known regions. Among the fluids having passed through the temperature known area or generated in the temperature known area by using the position information of the temperature known area and information about the flow field of the fluid system indicating the flow of the fluid throughout the fluid system, Force acquisition means which acquires the ratio which the fluid which reached the said temperature estimation point in the whole fluid of the temperature estimation point as a force of the temperature known area in a temperature estimation point, without passing through a temperature base area, and each temperature base The temperature which estimates the temperature in the said temperature estimation point using the information of the temperature of an area | region and the force in the said temperature estimation point. An estimation means is provided.

전술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 용융 아연 도금 포트 내의 용융 아연 온도 제어 방법은, 본 발명에 따른 유체계의 온도 추정 방법에 의해 추정한 상기 용융 아연 도금 포트 내의 용융 아연 온도 데이터로부터, 상기 용융 아연 도금 포트 내의 소정의 영역에 있어서의 용융 아연의 온도를 추출하는 온도 추출 스텝과, 추출한 온도가, 소정의 문턱값 범위 내에 있는지 아닌지를 판정하는 판정 스텝과, 상기 판정 스텝에 있어서, 상기 추출한 온도가 문턱값 범위 외로 판정된 경우, 상기 추출한 온도가 문턱값 범위 내가 되도록 상기 용융 아연 도금 포트의 가열 수단의 출력을 조작하는 제어 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to solve the above problems and to achieve the object, the molten zinc temperature control method in the hot dip galvanizing port according to the present invention, the molten zinc in the hot dip galvanizing port estimated by the temperature estimation method of the fluid system according to the present invention A temperature extraction step of extracting the temperature of the molten zinc in a predetermined region in the hot dip galvanizing port from the zinc temperature data, a determination step of determining whether the extracted temperature is within a predetermined threshold range, and the determination In the step, if it is determined that the extracted temperature is out of the threshold range, a control step of manipulating the output of the heating means of the hot dip galvanizing port so that the extracted temperature is within the threshold range is characterized in that it comprises a.

전술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 용융 아연 도금 강판은, 본 발명에 따른 용융 아연 도금 포트 내의 용융 아연 온도 제어 방법을 이용하여 제조한 것을 특징으로 한다. In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, the hot-dip galvanized steel sheet according to the present invention is produced using a hot-dip zinc temperature control method in the hot-dip galvanizing port according to the present invention.

전술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 턴디쉬 내의 용강 온도 제어 방법은, 본 발명에 따른 유체계의 온도 추정 방법에 의해 추정한 상기 턴디쉬 내의 용강 온도 데이터로부터, 상기 턴디쉬 내의 소정의 영역에 있어서의 용강의 온도를 추출하는 온도 추출 스텝과, 추출한 온도가, 소정의 문턱값 범위 내에 있는지 아닌지를 판정하는 판정 스텝과, 상기 판정 스텝에 있어서, 상기 추출한 온도가 문턱값 범위 외로 판정된 경우, 상기 추출한 온도가 문턱값 범위 내가 되도록 상기 턴디쉬의 가열 수단의 출력을 조작하는 제어 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the molten steel temperature control method in the tundish according to the present invention includes the molten steel temperature data in the tundish estimated by the temperature estimation method of the fluid system according to the present invention. A temperature extraction step of extracting the temperature of the molten steel in a predetermined region in the tundish; a determination step of determining whether the extracted temperature is within a predetermined threshold range; and in the determination step, the extracted temperature is a threshold And when it is determined to be out of the value range, a control step of operating the output of the heating means of the tundish so that the extracted temperature is within a threshold range.

본 발명에 의하면, 온도 계측 장치의 배치에 제약을 주는 일 없이 유체의 흐름에 의한 열수송을 고려한 고정밀도의 온도 추정을 실현할 수 있다. 본 발명에 의하면, 표면 결함이 없는 용융 아연 도금 강판을 제조할 수 있다. 본 발명에 의하면, 턴디쉬의 내화물 손상을 억제할 수 있다. According to the present invention, it is possible to realize a high-precision temperature estimation in consideration of heat transportation due to the flow of fluid without restricting the arrangement of the temperature measuring device. According to this invention, a hot-dip galvanized steel plate without surface defects can be manufactured. According to the present invention, refractory damage of the tundish can be suppressed.

도 1은 본 발명의 개념을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명을 실시하기 위한 장치 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3a는 유체계의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3b는 온도 기지 영역 R1의 하류측 세력 분포를 나타내는 도면이다.
도 3c는 온도 기지 영역 R2의 하류측 세력 분포를 나타내는 도면이다.
도 3d는 온도 기지 영역 R3의 하류측 세력 분포를 나타내는 도면이다.
도 3e는 온도 기지 영역 R1의 상류측 세력 분포를 나타내는 도면이다.
도 3f는 온도 기지 영역 R2의 상류측 세력 분포를 나타내는 도면이다.
도 3g는 온도 기지 영역 R3의 상류측 세력 분포를 나타내는 도면이다.
도 4는 유체계의 온도장(temperture field)이 시간 변화하지 않는 경우의 가중치 산출 처리의 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 5는 도 4에 이어지는 가중치 산출 처리의 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 6은 도 5에 이어지는 가중치 산출 처리의 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 7은 온도 추정 처리의 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 8은 전달 시간 산출 처리의 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 9는 유체계의 온도장이 시간 변화할 수 있는 경우의 가중치 산출 처리의 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 10은 도 9에 이어지는 가중치 산출 처리의 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 11은 도 10에 이어지는 가중치 산출 처리의 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 12는 유체계의 온도장이 시간 변화할 수 있는 경우의 온도 추정 처리의 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 13은 실시 형태 1에 있어서 적용 대상으로 하는 방의 내부를 상방으로부터 나타낸 개략도이다.
도 14는 실시 형태 1의 온도 추정 장치의 기능 구성을 나타내는 블록도이다.
도 15는 도 13의 방의 실제의 흐름장을 나타내는 개략도이다.
도 16a는 온도 실측 부위 A의 하류측 세력을 나타내는 도면이다.
도 16b는 온도 실측 부위 B의 하류측 세력을 나타내는 도면이다.
도 16c는 온도 실측 부위 C의 하류측 세력을 나타내는 도면이다.
도 16d는 온도 실측 부위 D의 하류측 세력을 나타내는 도면이다.
도 16e는 발흡열 부위 E의 하류측 세력을 나타내는 도면이다.
도 16f는 유입출 부위 F의 하류측 세력을 나타내는 도면이다.
도 16g는 유입출 부위 G의 하류측 세력을 나타내는 도면이다.
도 17a는 온도 실측 부위 A의 상류측 세력을 나타내는 도면이다.
도 17b는 온도 실측 부위 B의 상류측 세력을 나타내는 도면이다.
도 17c는 온도 실측 부위 C의 상류측 세력을 나타내는 도면이다.
도 17d는 온도 실측 부위 D의 상류측 세력을 나타내는 도면이다.
도 17e는 발흡열 부위 E의 상류측 세력을 나타내는 도면이다.
도 17f는 유입출 부위 F의 상류측 세력을 나타내는 도면이다.
도 17g는 유입출 부위 G의 상류측 세력을 나타내는 도면이다.
도 18a는 온도 실측 부위 A의 가중치를 나타내는 도면이다.
도 18b는 온도 실측 부위 B의 가중치를 나타내는 도면이다.
도 18c는 온도 실측 부위 C의 가중치를 나타내는 도면이다.
도 18d는 온도 실측 부위 D의 가중치를 나타내는 도면이다.
도 18e는 발흡열 부위 E의 가중치를 나타내는 도면이다.
도 18f는 유입출 부위 F의 가중치를 나타내는 도면이다.
도 18g는 유입출 부위 G의 가중치를 나타내는 도면이다.
도 19a는 온도 실측 부위 A의 가중치를 나타내는 다른 도면이다.
도 19b는 온도 실측 부위 B의 가중치를 나타내는 다른 도면이다.
도 19c는 온도 실측 부위 C의 가중치를 나타내는 다른 도면이다.
도 19d는 온도 실측 부위 D의 가중치를 나타내는 다른 도면이다.
도 19e는 발흡열 부위 E의 가중치를 나타내는 다른 도면이다.
도 19f는 유입출 부위 F의 가중치를 나타내는 다른 도면이다.
도 19g는 유입출 부위 G의 가중치를 나타내는 다른 도면이다.
도 20은 실시 형태 1에 있어서의 실험예 1의 추정 결과를 나타내는 도면이다.
도 21은 실시 형태 1에 있어서의 실험예 2의 추정 결과를 나타내는 도면이다.
도 22는 실시 형태 1에 있어서의 비교예의 추정 결과를 나타내는 도면이다.
도 23은 도 13의 방(room) 내의 실제 온도 분포를 나타내는 도면이다.
도 24는 실시 형태 2에 있어서 적용 대상으로 하는 수조의 내부를 측방으로부터 나타낸 개략도이다.
도 25는 도 24의 수조의 내부를 상방으로부터 나타낸 개략도이다.
도 26은 실시 형태 2의 온도 추정 장치의 기능 구성을 나타내는 블록도이다.
도 27은 실시 형태 2에 있어서의 실험예 1의 추정 결과를 나타내는 도면이다.
도 28은 실시 형태 2에 있어서의 실험예 2의 추정 결과를 나타내는 도면이다.
도 29는 실시 형태 2에 있어서의 비교예의 추정 결과를 나타내는 도면이다.
도 30은 수조 내의 온도계의 추가 설치 위치를 나타내는 도면이다.
도 31a는 수조 내의 위치 P41에서 측정된 온도의 시간 추이를 나타내는 도면이다.
도 31b는 수조 내의 위치 P42에서 측정된 온도의 시간 추이를 나타내는 도면이다.
도 31c는 수조 내의 위치 P43에서 측정된 온도의 시간 추이를 나타내는 도면이다.
도 31d는 수조 내의 위치 P44에서 측정된 온도의 시간 추이를 나타내는 도면이다.
도 31e는 수조 내의 위치 P45에서 측정된 온도의 시간 추이를 나타내는 도면이다.
도 31f은 수조 내의 위치 P46에서 측정된 온도의 시간 추이를 나타내는 도면이다.
도 32a는 도 25의 수조의 중앙을 통과하는 수평 단면에 있어서의 온도 분포를 나타내는 도면이다(유입수 온도 변화로부터 1분 후).
도 32b는 도 25의 수조의 중앙을 통과하는 수평 단면에 있어서의 온도 분포를 나타내는 도면이다(유입수 온도 변화로부터 2분 후).
도 32c는 도 25의 수조의 중앙을 통과하는 수평 단면에 있어서의 온도 분포를 나타내는 도면이다(유입수 온도 변화로부터 3분 후).
도 32d는 도 25의 수조의 중앙을 통과하는 수평 단면에 있어서의 온도 분포를 나타내는 도면이다(유입수 온도 변화로부터 4분 후).
도 32e는 도 25의 수조의 중앙을 통과하는 수평 단면에 있어서의 온도 분포를 나타내는 도면이다(유입수 온도 변화로부터 5분 후).
도 32f는 도 25의 수조의 중앙을 통과하는 수평 단면에 있어서의 온도 분포를 나타내는 도면이다(유입수 온도 변화로부터 6분 후).
도 33은 실시 형태 4에 있어서 적용 대상으로 하는 용융 아연 도금 포트의 내부를 측방으로부터 나타낸 개략도이다.
도 34는 실시 형태 4의 온도 추정 장치의 기능 구성을 나타내는 블록도이다.
도 35는 실시 형태 4에 있어서의 추정 결과를 나타내는 도면이다.
도 36은 실시 형태 5에 있어서 적용 대상으로 하는 턴디쉬의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 37은 실시 형태 5의 턴디쉬에 설치되는 열전대의 설치 위치를 나타내는 도면이다.
도 38은 실시 형태 5의 온도 추정 장치의 기능 구성을 나타내는 블록도이다.
도 39는 실시 형태 5에 있어서의 추정 결과를 나타내는 도면이다.
1 is a block diagram illustrating the concept of the present invention.
2 is a block diagram showing an apparatus configuration for implementing the present invention.
3A is a diagram illustrating an example of a fluid system.
3B is a diagram showing a downstream force distribution in the temperature known region R1.
3C is a diagram showing the downstream force distribution in the temperature known region R2.
3D is a diagram showing a downstream force distribution in the temperature known region R3.
3E is a diagram showing the upstream force distribution of the temperature known region R1.
3F is a diagram showing the upstream force distribution in the temperature known region R2.
3G is a diagram showing the upstream force distribution of the temperature known region R3.
4 is a flowchart showing a processing procedure of a weight calculation process in the case where the temperature field of the fluid system does not change with time.
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of a weight calculation process following FIG. 4.
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of weight calculation processing following FIG. 5.
7 is a flowchart showing a processing procedure of a temperature estimation process.
8 is a flowchart showing a processing procedure of a delivery time calculating process.
9 is a flowchart showing a processing procedure of a weight calculation process in the case where the temperature field of the fluid system can change over time.
FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure of a weight calculation process following FIG. 9.
FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure of a weight calculation process subsequent to FIG. 10.
12 is a flowchart showing a processing procedure of the temperature estimation process in the case where the temperature field of the fluid system can change with time.
FIG. 13 is a schematic view showing an interior of a room to be applied in Embodiment 1 from above. FIG.
14 is a block diagram showing the functional configuration of the temperature estimating apparatus according to the first embodiment.
15 is a schematic diagram showing an actual flow field of the room of FIG. 13.
It is a figure which shows the downstream force of the temperature measurement site | part A. FIG.
It is a figure which shows the downstream force of the temperature measurement site | part B.
It is a figure which shows the downstream force of the temperature measurement site | part C.
It is a figure which shows the downstream force of the temperature measurement site | part D. FIG.
It is a figure which shows the force downstream of the endothermic part E. FIG.
It is a figure which shows the downstream force of the inflow-exit part F. FIG.
It is a figure which shows the downstream force of the inflow-exit part G. FIG.
It is a figure which shows the upstream force of the temperature measurement site | part A. FIG.
It is a figure which shows the upstream force of the temperature measurement site | part B.
It is a figure which shows the upstream force of the temperature measurement site | part C.
It is a figure which shows the upstream force of the temperature measurement site | part D.
It is a figure which shows the upstream force of the endothermic area E. FIG.
It is a figure which shows the upstream force of the inflow-exit part F. FIG.
It is a figure which shows the upstream force of the inflow-exit part G. FIG.
It is a figure which shows the weight of the temperature measurement site | part A. FIG.
It is a figure which shows the weight of the temperature measurement site | part B.
It is a figure which shows the weight of the temperature measured part C.
It is a figure which shows the weight of the temperature measurement site | part D. FIG.
18E is a diagram showing the weight of the endothermic portion E. FIG.
It is a figure which shows the weight of the inflow_out | pouring part F. FIG.
It is a figure which shows the weight of the inflow_out | portion part G.
19A is another diagram illustrating the weight of the temperature measured part A. FIG.
19B is another diagram illustrating the weight of the temperature measured part B. FIG.
19C is another diagram illustrating a weight of the temperature measured part C. FIG.
19D is another diagram illustrating a weight of the temperature measured part D. FIG.
19E is another diagram showing the weight of the endothermic portion E;
19F is another diagram illustrating the weight of inflow and outflow region F. FIG.
19G is another diagram illustrating the weight of the inflow and outflow region G. FIG.
20 is a diagram illustrating the estimation result of Experimental Example 1 according to the first embodiment.
FIG. 21 is a diagram showing an estimation result of Experimental Example 2 in Embodiment 1. FIG.
22 is a diagram illustrating the estimation result of the comparative example in the first embodiment.
FIG. 23 is a diagram showing the actual temperature distribution in the room of FIG.
It is a schematic diagram which showed the inside of the water tank made into the application object in Embodiment 2 from the side.
FIG. 25 is a schematic view showing the inside of the water tank of FIG. 24 from above. FIG.
Fig. 26 is a block diagram showing the functional configuration of the temperature estimating apparatus according to the second embodiment.
FIG. 27 is a diagram showing an estimation result of Experimental Example 1 in Embodiment 2. FIG.
FIG. 28 is a diagram showing an estimation result of Experimental Example 2 in Embodiment 2. FIG.
It is a figure which shows the estimation result of the comparative example in Embodiment 2. FIG.
It is a figure which shows the additional installation position of the thermometer in a water tank.
FIG. 31A is a diagram showing a time course of temperature measured at position P41 in the water tank. FIG.
FIG. 31B is a diagram showing a time course of temperature measured at position P42 in the water tank. FIG.
FIG. 31C is a diagram showing the time course of the temperature measured at the position P43 in the water tank. FIG.
FIG. 31D is a diagram showing the time course of the temperature measured at the position P44 in the water tank.
FIG. 31E is a diagram showing a time course of temperature measured at position P45 in the water tank. FIG.
FIG. 31F shows the time course of temperature measured at position P46 in the water bath. FIG.
It is a figure which shows the temperature distribution in the horizontal cross section which passes through the center of the water tank of FIG. 25 (after 1 minute from the inflow water temperature change).
FIG. 32B is a diagram showing the temperature distribution in the horizontal cross section passing through the center of the water tank of FIG. 25 (after 2 minutes from the influent temperature change).
FIG. 32C is a diagram showing the temperature distribution in the horizontal cross section passing through the center of the water tank of FIG. 25 (after 3 minutes from the influent water temperature change).
FIG. 32D is a diagram showing the temperature distribution in the horizontal cross section passing through the center of the water tank of FIG. 25 (after 4 minutes from the influent water temperature change).
FIG. 32E is a diagram showing the temperature distribution in the horizontal cross section passing through the center of the water tank of FIG. 25 (after 5 minutes from the influent water temperature change).
FIG. 32F is a diagram showing the temperature distribution in the horizontal cross section passing through the center of the water tank of FIG. 25 (after 6 minutes from the influent water temperature change).
33 is a schematic view showing the inside of a hot-dip galvanizing port to be applied in Embodiment 4 from the side.
34 is a block diagram showing the functional configuration of the temperature estimating apparatus according to the fourth embodiment.
35 is a diagram illustrating the estimation result in the fourth embodiment.
36 is a perspective view schematically showing a configuration of a tundish to be applied in Embodiment 5;
FIG. 37 is a diagram illustrating a mounting position of a thermocouple installed in the tundish of the fifth embodiment; FIG.
38 is a block diagram showing the functional configuration of the temperature estimation device according to the fifth embodiment.
FIG. 39 is a diagram illustrating the estimation result in the fifth embodiment. FIG.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Mode for carrying out the invention)

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 유체계의 온도 추정 방법, 유체계의 온도 분포 추정 방법, 유체계의 온도 분포 모니터링 방법 및, 온도 추정 장치를 실시하기 위한 형태에 대해서 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면의 기재에 있어서, 동일 부분에는 동일한 부호를 붙여 나타내고 있다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to drawings, the form for implementing the temperature estimation method of the fluid system of this invention, the temperature distribution estimation method of a fluid system, the temperature distribution monitoring method of a fluid system, and a temperature estimation apparatus is demonstrated. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, in description of drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same part.

〔본 발명의 개념〕[Concept of the present invention]

도 1은, 본 발명의 개념을 설명하기 위한 기능 블록도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명은, 온도 기지 영역이 2개소 이상 있는 유체 중의 임의의 온도 추정점에 있어서의 온도를 추정하는 것이다. 상세하게는, 본 발명은, 2개소 이상의 온도 기지 영역의 위치 정보인 좌표와 유체계 전역에 있어서의 유체의 흐름을 나타내는 유체계의 흐름장에 관한 정보를 이용하여 온도 추정점에 있어서의 각 온도 기지 영역의 세력에 관한 정보를 취득하고, 각 온도 기지 영역의 온도 실측값(기지 온도)과 온도 추정점에 있어서의 세력에 관한 정보를 이용하여 유체 중의 임의의 온도 추정점에 있어서의 온도를 추정한다. 각 온도 기지 영역의 세력은, 온도 추정점에 있어서의 전체 유체 중, 온도 기지 영역으로부터 흐름장 또는 반전 흐름장에 의한 이류 확산 현상(advective diffusion phenomenon)에 따라 흘러온 유체이고, 그리고, 온도 기지 영역에서 다른 온도 기지 영역을 통과하는 일 없이 온도 추정점까지 도달한 유체의 비율(기여율)을 의미하고 있다. 1 is a functional block diagram for explaining the concept of the present invention. As shown in FIG. 1, this invention estimates the temperature in the arbitrary temperature estimation point in the fluid with two or more temperature known areas. In detail, this invention uses each coordinate in a temperature estimation point using the coordinate which is the positional information of two or more temperature known areas, and the information about the flow field of the fluid system which shows the flow of the fluid in the whole fluid system. Acquire information on the forces in the known area and estimate the temperature at any temperature estimated point in the fluid using the temperature measured value (base temperature) of each temperature known area and the information on the forces in the temperature estimation point. do. The forces in each temperature base region are fluids which have flowed from the temperature base region to the advective diffusion phenomenon due to the flow field or the inverted flow field among the total fluids at the temperature estimation point, and in the temperature base region It means the proportion of fluid (contribution rate) that has reached the temperature estimate without passing through other temperature known areas.

〔온도 추정 장치의 구성〕[Configuration of Temperature Estimation Device]

도 2는, 본 발명을 실시하기 위한 장치 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다. 도 2에 나타내는 온도 추정 장치(1)는, 온도를 추정하는 추정 대상의 유체계 내의 소정의 온도 실측 부위에 설치되는 1개 이상의 온도 계측 장치(2)와 접속된다. 온도 추정 장치(1)는, CPU, 플래쉬 메모리 등의 ROM이나 RAM과 같은 각종 IC 메모리, 하드 디스크, 각종 기억 매체 등의 기억 장치, 통신 장치, 표시 장치나 인쇄 장치 등의 출력 장치, 입력 장치 등을 구비한 공지의 하드웨어 구성으로 실현할 수 있으며, 예를 들면 워크 스테이션이나 컴퓨터 등의 범용 컴퓨터를 이용할 수 있다. 2 is a block diagram showing an example of an apparatus configuration for implementing the present invention. The temperature estimating apparatus 1 shown in FIG. 2 is connected with the 1 or more temperature measuring apparatus 2 provided in the predetermined temperature measurement site | part in the fluid system of the estimation object which estimates temperature. The temperature estimating apparatus 1 includes various IC memories such as a ROM and a RAM such as a CPU and a flash memory, a hard disk, a storage device such as various storage media, a communication device, an output device such as a display device or a printing device, an input device, or the like. It can be realized by a well-known hardware configuration provided with, for example, a general purpose computer such as a workstation or a computer can be used.

이 온도 추정 장치(1)는, 온도 기지 영역을 적어도 2개소 포함하는 유체계를 추정 대상으로 하고, 온도 기지 영역의 온도(기지 온도)를 기초로 유체계 내의 소정의 온도 추정점에 있어서의 온도를 추정한다. 온도 추정점의 위치 및 수는 적절하게 설정할 수 있다. 대표적인 온도 기지 영역으로서는, 온도 계측 장치를 배치하여 온도를 직접 측정한 온도 실측 영역이 있다. 그때, 온도 실측값이 기지 온도가 된다. 도 2는 온도 계측 장치를 이용한 경우의 장치 구성도이다. 상기 설명에서는 온도 실측 영역을 온도 기지 영역으로 했지만, 온도 기지 영역은 온도가 기지이면 어떠한 영역이라도 좋고, 온도 실측 영역으로 한정되지 않는다. This temperature estimating apparatus 1 makes a fluid system containing a temperature known area | region into at least two places, and estimates the temperature in the predetermined temperature estimation point in a fluid system based on the temperature (base temperature) of a temperature known area | region. Estimate The position and number of temperature estimate points can be set suitably. As a typical temperature known area | region, there exists a temperature measuring area | region where the temperature measurement apparatus was arrange | positioned and the temperature was measured directly. At that time, the temperature measured value becomes a known temperature. 2 is a device configuration diagram when a temperature measuring device is used. Although the temperature measurement area | region was made into the temperature known area | region in the said description, as long as temperature is known, any area may be sufficient and it is not limited to a temperature measurement area | region.

온도장(temperture field)이 거의 정상(steady)으로 간주되는 경우는, 온도 추정을 행하는 시점 부근의 온도의 순시값을 그대로 기지 온도라고 해도 상관없다. 만약 온도장이 시간적으로 변화할 수 있는 경우는, 기지 온도라고 관측된 시간을 순서대로 보존한 시계열 온도 데이터가 필요해지기 때문에, 온도 기지 영역에 있어서 온도와 시간을 대응지어 순서대로 시계열로 보존하도록 한다. 그리고, 임의의 시간에 있어서의 온도 기지 영역의 온도를 적절히 추출 또는 보간 또는 외삽(外揷;extrapolation)하여 출력할 수 있도록 하면 좋다. 온도가, 예를 들면 고정되는 등 기지이며, 기억 장치에 미리 보존되어 있는 경우 등, 어떤 수단으로 취득이 가능한 경우에는, 이 온도도 온도 기지 영역의 온도와 동등하게 취급하여, 온도와 시간을 대응지어 시계열로 보존해 두고, 임의의 시간에 있어서의 온도의 값을 적절히 추출 또는 보간 또는 외삽하여 출력할 수 있도록 하면 좋다. When the temperature field is regarded as almost steady, the instantaneous value of the temperature near the time point at which temperature estimation is performed may be referred to as known temperature. If the temperature field can change in time, time series temperature data in which the time observed as the known temperature is stored in order is required, so that the temperature and time in the temperature known area are stored in time series in correspondence with each other. The temperature of the temperature known region at any time may be extracted, interpolated or extrapolated as appropriate, and output. When the temperature can be obtained by some means, such as when the temperature is fixed, for example, stored in advance in the storage device, this temperature is also treated equally to the temperature in the temperature known area, and the temperature and time are dealt with. Even if it is preserve | saved in time series, what is necessary is just to be able to extract, interpolate, or extrapolate and output the value of temperature in arbitrary time suitably.

온도 기지 영역은 그 영역의 열유체적인 특성에 의해 온도 실측 영역, 발흡열 영역(heat generating and absorbing region) 및, 유입출 영역(inflow and outflow region)으로 분류하여 생각할 수 있다. 온도 실측 영역은 온도 실측 부위, 또는 온도 실측 부위와 그의 근방까지 포함한 영역을 가리킨다. 발흡열 영역은 발흡열 부위, 또는 발흡열 부위와 그의 근방까지 포함한 영역을 가리킨다. 유입출 영역은 유입출 부위, 또는 유입출 부위와 그의 근방까지 포함한 영역을 가리킨다. 온도 실측 부위란, 실제로 온도를 계측하는 등의 수단에 의해 온도가 기지로 되어 있으며, 그 부위 또는 그의 근방까지 포함한 영역에서 유체의 유입출이나 발열·흡열이 일어나고 있지 않은 유체계 내의 점, 면, 또는 영역을 말한다. 온도 실측 부위는 반드시 직접 온도를 계측하고 있는 부위로 한정되지 않는다. 예를 들면 모델식 등으로 다른 파라미터로부터 온도를 환산할 수 있는 부위, 제어 장치 등에 의해 온도를 제어하고 있는 부위 등의, 온도가 간접적으로 기지로 되어 있는 부위도 포함된다. 유체계 내의 온도 실측 부위의 위치나 수, 예를 들면 온도 계측 장치(2)의 설치 위치나 수는, 적절히 설정할 수 있다. 발흡열 부위란, 발열 또는 흡열이 발생하고 있는 유체계 내의 점, 면, 또는 영역을 말한다. 유입출 부위란, 계 내로의 유체의 유입 또는 계 외로의 유체의 유출이 발생하고 있는 점, 면, 또는 영역을 말한다. 발흡열 부위 및 유입출 부위에 관해서는, 온도가 미지(未知)인 부위도 포함할 수 있고, 이에 따라 온도 추정의 신뢰성을 향상시키는 것도 가능하다. The temperature known region can be considered to be classified into a temperature measuring region, a heat generating and absorbing region, and an inflow and outflow region by the thermofluid characteristics of the region. The temperature measurement region refers to a region including a temperature measurement site or a temperature measurement site and its vicinity. The endothermic region refers to an endothermic region or an area including the vicinity of the endothermic region. The inflow and outflow area refers to an inflow and outflow area, or an area including the inflow and outflow area and its vicinity. The temperature measurement part is a point in a fluid system in which the temperature is known by means such as actually measuring the temperature, and in which the fluid flows in and out of the fluid, or heat generation and endotherm does not occur in the area including the area or its vicinity. Or say area. The temperature measurement site is not necessarily limited to the site where the temperature is directly measured. For example, the site | part where temperature is indirectly known, such as the site | part which can convert temperature from another parameter by a model formula, etc., the site which controls temperature with a control apparatus, etc. are also included. The position and number of the temperature measurement site | part in a fluid system, for example, the installation position and number of the temperature measuring device 2 can be set suitably. An endothermic end part means the point, surface, or area | region in the fluid system in which exotherm or endotherm generate | occur | produces. An inflow-out part means the point, surface, or area | region where the inflow of the fluid into a system or the outflow of the fluid to the outside of a system generate | occur | produces. Regarding the heat-repelling portion and the inflow / exit portion, the temperature may also include an unknown portion, whereby it is possible to improve the reliability of the temperature estimation.

〔온도의 추정 원리〕[Estimate principle of temperature]

우선, 온도 추정점에 있어서의 온도의 추정 원리에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 추정 대상의 유체계가, K개소의 온도 실측 부위 i(i=1~K)와, L개소의 발열 부위 또는 흡열 부위인 발흡열 부위 i(i=K+1~K+L)와, M개소의 유입 부위 또는 유출 부위인 유입출 부위 i(i=K+L+1~K+L+M)를 포함하는 것으로 하고, 이 유체계 내로 설정되는 N개소의 온도 추정점 j(j=1~N)의 온도를 추정하는 것으로 한다. First, the principle of estimation of the temperature at the temperature estimation point will be described. In addition, in the following description, the fluid system of estimation object is K temperature measurement site | part i (i = 1-K), and the heat absorption site | part i (i = K + 1-K + L) which is L heat generation site | part or an endothermic site. And an inflow / outflow site i (i = K + L + 1 to K + L + M), which is an M inflow site or an outflow site, and the temperature at the N temperature estimation point j (j = 1 to N) set in the fluid system. It is assumed to be.

본 실시 형태의 온도 추정 장치(1)는, 유체계의 흐름장을 이용하여, 온도 추정점 j에 있어서의 유체의 세력, 상세하게는, 온도 추정점 j에 있어서의 유체의 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i의 세력을 취득한다. 그리고, 온도 추정 장치(1)는, 이 유체의 세력을 지표값으로서 이용함으로써, 그 흐름장 하에서의 열의 이류 확산을 고려한 온도 추정점 j의 온도를 추정한다. 이하에서, 온도 추정 장치(1)는, 전술의 세력으로서, 하류측 세력 R1ij 및 상류측 세력 R2ij의 2종류의 세력(R1ij, R2ij)을 취득하고, 온도 추정의 지표값으로서 이용한다. The temperature estimating apparatus 1 of this embodiment uses the flow field of a fluid system, and the force of the fluid in the temperature estimation point j, specifically, the temperature measurement part i of the fluid in the temperature estimation point j, The forces of the endothermic end portion i and the inflow and outflow portion i are acquired. And the temperature estimating apparatus 1 estimates the temperature of the temperature estimation point j which considered the advection spread of the heat in the flow field by using the force of this fluid as an index value. In the following, the temperature estimation device (1), a force of the above-described, obtained downstream-side forces R 1ij and upstream forces two kinds of powers of R 2ij (R 1ij, R 2ij ) , and used as an indicator value of the temperature presumption .

도 3a~도 3g를 참조하여, 하류측 세력 및 상류측 세력의 개념에 대해서 설명한다. 도 3a는 유체계의 일 예로, 유체(100), 용기(101) 및, 구분판(102)으로 구성되어 있다. 도 3a에 나타내는 유체계 내에는 흐름장(F)이 있으며, 도면 중의 화살표의 방향으로 순환하는 흐름을 형성하고 있다고 한다. 간단하게 하기 위해, 도 3a의 유체계에는 외부로부터의 유입, 외부로의 유출, 화학 반응 등에 의한 유체의 생성이나 소실은 일어나지 않는 것으로 한다. 도 3a에 나타내는 유체계에는 3개소의 온도 기지 영역 R1, R2, R3이 있으며, 각각 동그라미로 도시하고 있다. 이때, 유체계 내의 임의의 온도 추정점에 있어서의 온도 기지 영역 R1의 하류측 세력의 정의는 다음과 같다. With reference to FIGS. 3A-3G, the concept of the downstream force and the upstream force is demonstrated. 3A is an example of a fluid system, and includes a fluid 100, a container 101, and a separator plate 102. It is assumed that there is a flow field F in the fluid system shown in FIG. 3A, and the flow circulates in the direction of the arrow in the figure. For simplicity, the fluid system of FIG. 3A does not generate or lose fluid due to inflow from the outside, outflow to the outside, chemical reactions, or the like. In the fluid system shown in FIG. 3A, there are three temperature known regions R1, R2, and R3, and are shown in circles. At this time, the definition of the force on the downstream side of the temperature known region R1 at any temperature estimation point in the fluid system is as follows.

즉, 온도 추정점에 있어서의 온도 기지 영역 R1의 하류측 세력은, 온도 추정점에 있어서의 전체 유체 중, 온도 기지 영역 R1로부터 흐름장(F)에 의한 이류 확산 현상에 따라 흘러온 유체로서, 온도 기지 영역 R1로부터 다른 온도 기지 영역, 본 예에서는 온도 기지 영역 R2 및 온도 기지 영역 R3을 통과하는 일 없이 온도 추정점까지 도달한 유체의 비율이라고 정의된다. 이 정의에 의해 온도 기지 영역 R1의 하류측 세력은, 유체계 내의 모든 장소에 대하여 산출할 수 있다. 마찬가지로, 온도 기지 영역 R2의 하류측 세력 및 온도 기지 영역 R3의 하류측 세력도 산출할 수 있다. 이 결과, 온도 기지 영역 R1, R2, R3에 대한 하류측 세력 분포 I11, I12, I13은 각각 도 3b, 도 3c 및, 도 3d에 나타내게 된다. 도 3b, 도 3c 및, 도 3d로부터 명백한 바와 같이, 온도 기지 영역 R1, R2, R3에 대한 하류측 세력 분포 I11, I12, I13은, 온도 기지 영역 R1, R2, R3의 각 영역으로부터 흐름을 따라서 하류측으로 신장된(extending) 분포가 된다. 또한, 도중에 다른 온도 기지 영역이 있으면, 그 영역을 피한 형태의 분포가 된다. 온도 기지 영역 R1, R2, R3의 하류측 세력 분포로 나타난 영역은 각각 온도 기지 영역 R1, R2, R3으로부터 흘러온 유체가 많이 포함되어 있는 영역이기 때문에, 각각 온도 기지 영역 R1, R2, R3의 기지 온도와 강한 온도 상관을 갖는다. That is, the downstream force of the temperature base region R1 at the temperature estimation point is the fluid which flows from the temperature base region R1 by the flow diffusion phenomenon by the flow field F among all the fluids at the temperature estimation point. It is defined as the ratio of the fluid which reaches from the known area R1 to another temperature known area, in this example, to the temperature estimation point without passing through the temperature known area R2 and the temperature known area R3. By this definition, the downstream force in the temperature known region R1 can be calculated for all the places in the fluid system. Similarly, the downstream forces in the temperature known region R2 and the downstream forces in the temperature known region R3 can also be calculated. As a result, the downstream force distributions I11, I12, and I13 for the temperature known regions R1, R2, and R3 are shown in Figs. 3B, 3C, and 3D, respectively. As is apparent from FIGS. 3B, 3C, and 3D, the downstream force distributions I11, I12, and I13 for the temperature known regions R1, R2, and R3 follow the flow from each region of the temperature known regions R1, R2, R3. It is a distribution extending downstream. Moreover, if there exists another temperature-known area | region on the way, it will become the distribution of the form which avoided the area | region. Since the regions indicated by the downstream side force distributions of the temperature base zones R1, R2, and R3 are areas in which a large amount of fluid flows from the temperature base zones R1, R2, and R3, respectively, the known temperatures of the temperature base zones R1, R2, and R3 are respectively. Has a strong temperature correlation with

한편, 온도 추정점에 있어서의 온도 기지 영역 R1의 상류측 세력의 정의는 다음과 같다. 우선, 상기 흐름장(F)에 대하여, 유속 벡터의 크기는 동일하고, 방향만을 모두 반전시킨 흐름장(본 명세서에서는, 반전 흐름장이라고 함)을 취득한다. 그리고, 온도 추정점에 있어서의 전체 유체 중, 온도 기지 영역 R1로부터 반전 흐름장에 의한 이류 확산 현상에 따라 흘러온 유체로서, 온도 기지 영역 R1로부터 다른 온도 기지 영역, 본 예에서는 온도 기지 영역 R2 및 온도 기지 영역 R3을 통과하는 일 없이 추정점까지 도달한 유체의 비율을 온도 추정점에 있어서의 온도 기지 영역 R1의 상류측 세력이라고 정의한다. 상기 정의에 의해 온도 기지 영역 R1의 상류측 세력은 유체계 내의 모든 장소에 대하여 산출할 수 있다. 동일하게 하여, 온도 기지 영역 R2의 상류측 세력 및 온도 기지 영역 R3의 상류측 세력을 산출할 수 있다. 이 결과, 온도 기지 영역 R1, R2, R3에 대한 상류측 세력 분포 I21, I22, I23은 각각 도 3e, 도 3f 및, 도 3g에 나타내게 된다. 도 3e, 도 3f 및, 도 3g로부터 명백한 바와 같이, 온도 기지 영역 R1, R2, R3에 대한 상류측 세력 분포는, 온도 기지 영역 R1, R2, R3의 각 영역으로부터 흐름과는 반대 방향의 상류측으로 신장된 분포가 된다. 또한, 도중에 다른 온도 기지 영역이 있으면, 그 영역을 피한 형태의 분포가 된다. 온도 기지 영역 R1, R2, R3의 상류측 세력 분포로 나타난 영역에 있는 유체의 대부분은 각각 온도 기지 영역 R1, R2, R3으로 흘러가게 되기 때문에, 온도 기지 영역 R1, R2, R3의 상류측 세력 분포가 나타내는 영역의 온도와 온도 기지 영역 R1, R2, R3의 기지 온도와는 강한 온도 상관을 갖는다. On the other hand, the definition of the upstream force in the temperature known region R1 at the temperature estimation point is as follows. First, with respect to the flow field F, the magnitude of the flow velocity vector is the same, and a flow field in which only the directions are inverted (in the present specification, called an inversion flow field) is obtained. Then, among the entire fluids at the temperature estimation point, the fluid flows from the temperature known region R1 in accordance with the advection diffusion phenomenon due to the inversion flow field, and is different from the temperature known region R1 in the temperature known region, in this example, the temperature known region R2 and the temperature. The ratio of the fluid which reached the estimated point without passing through the known area R3 is defined as the upstream force of the temperature known area R1 at the temperature estimated point. By the above definition, the upstream force of the temperature known region R1 can be calculated for all places in the fluid system. Similarly, the upstream side force of the temperature base region R2 and the upstream side force of the temperature base region R3 can be calculated. As a result, the upstream force distributions I21, I22, and I23 for the temperature known regions R1, R2, and R3 are shown in Figs. 3E, 3F, and 3G, respectively. As is apparent from FIGS. 3E, 3F, and 3G, the upstream force distribution for the temperature known regions R1, R2, and R3 is from the respective regions of the temperature known regions R1, R2, and R3 to the upstream side opposite to the flow. It becomes an extended distribution. Moreover, if there exists another temperature-known area | region on the way, it will become the distribution of the form which avoided the area | region. Since most of the fluid in the region indicated by the upstream side force distributions of the temperature base zones R1, R2, and R3 flows into the temperature base zones R1, R2, and R3, respectively, the upstream side force distribution of the temperature base zones R1, R2, and R3. There is a strong temperature correlation between the temperature of the region indicated by and the known temperature of the temperature known regions R1, R2, and R3.

하류측 세력 R1ij 및 상류측 세력 R2ij를 취득하기 위해, 본 실시 형태에서는, K개소의 온도 실측 부위 i, L개소의 발흡열 부위 i 및, M개소의 유입출 부위 i의 각 부위 i에 대하여, 각 부위 i를 각각 포함하고, 그리고 서로가 중복되지 않는 바와 같은 유한의 영역 i(i=1~K+L+M)를 설정한다. 구체적으로는, 온도 실측 부위 i에 대응하는 영역 i로서 온도 실측 영역 i를 설정하고, 발흡열 부위 i에 대응하는 영역 i로서 발흡열 영역 i를 설정하고, 유입출 부위 i에 대응하는 영역 i로서 유입출 영역 i를 설정한다. 설정하는 온도 실측 영역 i, 발흡열 영역 i 및, 유입출 영역 i의 형상은, 그 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i, 또는 유입출 부위 i를 포함하고 있으면 어떠한 형상이라도 상관없다. 즉, 각 영역 i는, 예를 들면 점이나 선, 면이라도 좋고, 3차원의 유한한 체적을 갖는 영역으로 해도 좋다. In order to acquire the downstream side force R1ij and the upstream side force R2ij , in this embodiment, in each part i of the K temperature measurement site | part i, the L end part endothermic site | part, and the M inflow-out part i, On the other hand, each part i is included and finite area | region i (i = 1-K + L + M) which does not overlap with each other is set. Specifically, the temperature measurement region i is set as the region i corresponding to the temperature measured portion i, the heat absorbing region i is set as the region i corresponding to the heat absorbing portion i, and the region i corresponding to the inflow and outflow portion i. Set the inflow and outflow area i. The shape of the temperature measurement area | region i, the heat absorption area | region i, and the inflow-out area | region i which are set may be any shape as long as it contains the temperature measurement site | part i, the heat absorption area | region i, or the inflow-outflow part i. That is, each area i may be a point, a line, or a surface, for example, and may be an area having a three-dimensional finite volume.

폭넓은 대상에 적용할 수 있도록 하기 위해서는, 이하의 방법을 이용하여 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i에 대응하는 온도 실측 영역 i, 발흡열 영역 i 및, 유입출 영역 i를 설정하면 좋다. 예를 들면, 온도 실측 부위 i는, 유체계 내에 설치되는 온도 계측 장치(2)의 설치 위치이다. 이 때문에, 온도 실측 영역 i는, 이 온도 실측 부위 i인 온도 계측 장치(2)의 설치 위치를 중심으로 한 반경 r의 구(球) 영역(spherical region)을 설정하고, 온도 실측 영역 i로 하면 좋다. 설정하는 구 영역의 반경 r을 큰 값으로 하면 추정되는 유체계의 온도 분포는 급준한 온도 분포가 되고, 작은 값으로 하면 평활화된 온도 분포가 된다. 구체적인 반경 r의 값은, 유체계의 유동 특성에 따라 최적값이 상이하다. 예를 들면 한 변이 1m인 수조를 적용 대상으로 하여, 이 수조 내에 6개의 온도 계측 장치(2)를 적소에 설치하여 온도 실측 부위 i를 6개소 설치하는 경우, 온도 실측 영역 i는, 예를 들면 반경 r=0.05m 정도의 구 영역으로 하는 것이 바람직하다. 이 구 영역의 반경 r은, 온도 실측 영역 i, 발흡열 영역 i, 유입출 영역 i의 각 영역 i가 중복되지 않는 한에 있어서, 어떠한 값으로 해도 좋지만, 각 온도 실측 부위 i에 대해서 각각 설정하는 온도 실측 영역 i의 반경은, 모두 동일하게 하는 것이 바람직하다. In order to be applicable to a wide range of objects, the temperature measuring region i, the heat absorbing region i, and the temperature measuring region i, the heat absorbing region i, and the inflow-out region i corresponding to the temperature measuring region i, the endothermic region i, and the inflow-out region i using the following method It is good to set. For example, the temperature measurement site | part i is an installation position of the temperature measuring device 2 provided in a fluid system. For this reason, when the temperature measurement area | region i sets the spherical region of radius r centering on the installation position of the temperature measuring device 2 which is this temperature measurement site | part i, and sets it as the temperature measurement area | region i, good. If the radius r of the sphere area to be set is a large value, the estimated temperature distribution of the fluid system becomes a steep temperature distribution, and a small value results in a smoothed temperature distribution. The value of the specific radius r differs from an optimum value according to the flow characteristic of a fluid system. For example, when 1 m of water tank is applied to one side and 6 temperature measuring apparatuses 2 are installed in this tank in 6 places, and 6 temperature measuring site | parts i are installed, the temperature measuring area i is, for example, It is preferable to set it as the sphere area | region of radius r = 0.05m. The radius r of this sphere region may be any value as long as the region i of the temperature measurement region i, the heat absorbing region i, and the inflow-out region i do not overlap, but is set for each temperature measurement region i, respectively. It is preferable that all the radii of the temperature measurement region i are the same.

유체계 내에 가열 장치에 의한 가열이나 흡열 장치에 의한 흡열, 화학 반응 등에 의해 발열 또는 흡열이 발생하는 영역이 포함되는 경우, 그 영역이 발흡열 부위 i가 된다. 이 경우에는, 이 영역을 발흡열 영역 i로 한다. 예를 들면, 발열이나 흡열이 유체계의 단(端), 구체적으로는, 예를 들면 추정 대상의 유체계의 흐름을 구획(define)하는 설비 등의 벽면이나, 추정 대상의 유체계의 욕면(bath surface)에서 발생하는 경우는, 이 벽면이나 욕면을 발흡열 영역 i로 한다. 또한, 예를 들면, 유체계 내에 침지된 고체가 발열하고, 또는 흡열하는 경우, 화학 반응 등에 의해 발열 또는 흡열을 발생하는 물질이 유체계 내에 침지되는 경우는, 이 고체의 표면을 발흡열 영역 i로 한다. 또한, 발열이나 흡열이 유체계 내의 일부의 영역에서 발생하는 경우, 예를 들면 유도 가열 장치가 유체계 내에 설치되는 경우에는, 가열 에너지가 인가되는 유체계 내의 영역을 발흡열 영역 i로 한다. When an area in which the heat generation or endotherm occurs due to heating by a heating device, endotherm by a heat absorbing device, a chemical reaction, or the like is included in the fluid system, the area becomes an endothermic portion i. In this case, this area is referred to as the heat absorption region i. For example, heat generation and endotherm cause a step of the fluid system, specifically, a wall surface such as a facility for defining a flow of the fluid system to be estimated, or a bath surface of the fluid system to be estimated ( When generated on a bath surface, this wall surface or bath surface is the heat absorption region i. For example, when a solid immersed in a fluid system generates heat or endothermic, when a substance which generates heat or endotherm due to a chemical reaction or the like is immersed in the fluid system, the surface of the solid is absorbed by the heat-absorbing region i. Shall be. When heat generation or endotherm occurs in a part of the fluid system, for example, when an induction heating apparatus is installed in the fluid system, the area in the fluid system to which heating energy is applied is referred to as the heat absorption region i.

계 내로의 유체의 유입이나 계 외로의 유체의 유출이 존재하는 경우, 그 유입하는 영역이나 유출하는 영역이 유입출 부위 i가 된다. 이 경우에는, 이 영역을 유입출 영역 i로 한다. 예를 들면, 추정 대상의 유체계의 흐름을 구획하는 경계면으로부터 유체가 유입하고, 또는 이 경계면으로부터 유체가 유출하는 경우는, 해당하는 경계면을 유입출 영역 i로 한다. If there is an inflow of fluid into the system or an outflow of fluid to the outside of the system, the inflow region or the outflow region becomes the inflow / outflow region i. In this case, this area is referred to as the inflow / outflow area i. For example, when fluid flows in from the boundary surface which divides the flow of the fluid system of estimation object, or fluid flows out from this interface surface, the said boundary surface is made into the inflow-out area | region i.

단, 온도 실측 영역 i, 발흡열 영역 i 및, 유입출 영역 i로 하는 영역 i, i'끼리(i=1~K+L+M, i'=1~K+L+M, i≠i')가 중복되면, 하류측 세력 R1ij 및 상류측 세력 R2ij를 취득할 수 없게 된다. 이 때문에, 각 영역 i가 반드시 온도 실측 영역 i, 발흡열 영역 i 및, 유입출 영역 i 중 어느 하나에 속하도록, 즉, 각 영역 i가 중복되지 않도록, 온도 실측 영역 i, 발흡열 영역 i 및, 유입출 영역 i의 형상 및 크기를 결정할 필요가 있다. However, when temperature measurement area | region i, heat absorption area | region i, and area | region i and i 'made into inflow-out area | region i and i' (i = 1-K + L + M, i '= 1-K + L + M, i ≠ i') overlap, it is a downstream side. The forces R 1ij and the upstream forces R 2ij cannot be obtained. For this reason, the temperature measurement area i, the heat absorption area i, and so that each area i necessarily belongs to any one of the temperature measurement area i, the heat absorption region i, and the inflow-out area i, that is, each region i does not overlap. In this case, it is necessary to determine the shape and size of the inflow and outflow area i.

주목하는 하나의 영역(주목 영역) i를 통과한, 또는 주목 영역 i 내에서 생성된 유체이고, 그리고 다른 영역 i'를 통과하는 일 없이 온도 추정점 j까지 도달한 유체를, 온도 추정점 j에 있어서의 주목 영역 i의 유체 성분이라고 정의한다. 그리고, 온도 추정점 j에 있어서의 전체 유체에 대한 주목 영역 i의 유체 성분의 비율을, 온도 추정점 j에 있어서의 해당하는 부위 i의 세력이라고 정의하고, 유체계의 흐름장(이하, 「실제의 흐름장」이라고 함)을 이용하여 취득한 세력을 온도 추정점 j에 있어서의 해당하는 부위 i의 하류측 세력 R1ij, 유체계의 반전 흐름장을 이용하여 취득한 세력을 온도 추정점 j에 있어서의 해당하는 부위 i의 상류측 세력 R2ij라고 정의한다. A fluid that has passed through one region of interest (notice region) i or that has been created within the region of interest i and has reached a temperature estimate j without passing through another region i ' It is defined as the fluid component of the region of interest i in FIG. Then, the ratio of the fluid component of the region of interest i to the total fluid in the temperature estimation point j is defined as the force of the corresponding region i in the temperature estimation point j, and the flow field of the fluid system (hereinafter, "actually Force obtained by using the downstream force R 1ij of the corresponding part i in the temperature estimation point j, and the force acquired by using the inverse flow field of the fluid system at the temperature estimation point j. It is defined as the upstream force R 2ij of the corresponding site i.

즉, 하류측 세력 R1ij는, 유체계의 흐름장(이하, 「실제의 흐름장」이라고 함)을 이용하여 취득한다. 실제의 흐름장은, 예를 들면 수치 시뮬레이션이나, 실기(實機;actual equipment), 실기를 모의한 실험 장치 등을 이용하여 계산한다. 예를 들면, 추정 대상의 유체계 전역의 유속 벡터, 구체적으로는, 유체계 전역을 동일 사이즈로 구획한 각 영역에 있어서의 유체의 방향 및 유속을 나타내는 유속 벡터를 구하여, 실제의 흐름장으로 한다. That is, downstream force R1ij is acquired using the flow field (henceforth "real flow field") of a fluid system. The actual flow field is calculated using, for example, numerical simulations, actual equipment, experimental apparatus that simulates the actual equipment, and the like. For example, a flow velocity vector of the entire fluidic system to be estimated, specifically, a flow velocity vector representing a direction and a flow rate of the fluid in each region where the entire fluidic system is divided in the same size, is obtained to be an actual flow field. .

이 실제의 흐름장을 이용하여, 온도 추정점 j에 있어서의 유체 성분의 비율을 모든 영역 i에 대해서 산출하여, 하류측 세력 R1ij로서 취득한다. 구체적으로는, 온도 실측 영역 i, 발흡열 영역 i 및, 유입출 영역 i의 각 영역 i에 대해서, 해당하는 영역 i를 통과한, 또는 이 영역 i 내에서 생성된 유체이고, 그리고 다른 온도 실측 영역 i', 발흡열 영역 i' 및, 유입출 영역 i'를 통과하는 일 없이 온도 추정점 j까지 도달한 유체(유체 성분)의, 온도 추정점 j의 전체 유체에 대한 비율을 산출하여, 하류측 세력 R1ij로 한다. Using this actual flow field, the proportion of the fluid component at the temperature estimation point j is calculated for all the regions i, and is obtained as the downstream force R 1ij . Specifically, for each of the regions of the temperature measurement region i, the heat absorbing region i, and the inflow-out region i, the fluid has passed through the corresponding region i or generated in the region i, and the other temperature measurement region. The ratio of the fluid (fluid component) which reached to the temperature estimation point j without passing through i ', the heat absorption zone i' and the inflow and exit area i 'with respect to the total fluid of the temperature estimation point j, Let it be the force R 1ij .

한편, 상류측 세력 R2ij는, 유체계의 반전 흐름장을 이용하여 취득한다. 이 반전 흐름장은, 실제의 흐름장으로서 구한 유속 벡터를 모두 반전시킴으로써 얻어진다. 그리고, 이 반전 흐름장을 이용하여, 온도 추정점 j에 있어서의 유체 성분의 비율을 모든 영역 i에 있어서 산출하여, 상류측 세력 R2ij로서 취득한다. 구체적으로는, 온도 실측 영역 i 및 유입출 영역 i의 각 영역 i에 대해서, 해당하는 영역 i를 통과한, 또는 이 영역 i 내에서 생성된 유체이고, 그리고 다른 온도 실측 영역 i', 발흡열 영역 i', 또는 유입출 영역 i'를 통과하는 일 없이 온도 추정점 j까지 도달한 유체(유체 성분)의 온도 추정점 j의 전체 유체에 대한 비율을 산출하여, 상류측 세력 R2ij로 한다. 또한, 발흡열 영역 i에 대해서는, 유체 성분의 비율을 「0」으로 하여, 상류측 세력 R2ij로 한다(상류측 세력 R2ij=0으로 함). 발흡열 부위 i와 이 발흡열 부위 i의 하류측의 위치에는 온도 상관이 있기는 하지만, 발흡열 부위 i와 이 발흡열 부위 i의 상류측의 위치에는 온도 상관이 없기 때문이다. On the other hand, the upstream force R 2ij is obtained using the inversion flow field of the fluid system. This inversion flow field is obtained by inverting all the velocity vectors obtained as the actual flow fields. By using this inversion flow field, the ratio of the fluid component in the temperature estimation point j is calculated in all the regions i, and is obtained as the upstream force R 2ij . Specifically, for each region i of the temperature measuring region i and the inflow / outflow region i, it is a fluid which has passed through the corresponding region i or is generated in this region i, and the other temperature measuring region i ', the heat absorption region The ratio of the fluid (fluid component) to the total fluid of the temperature estimation point j of the fluid (fluid component) which has reached the temperature estimation point j without passing through i 'or the inflow / exit area i' is calculated to be the upstream force R 2ij . In addition, about the heat absorption area | region i, the ratio of a fluid component is made into "0", and it is set to the upstream force R2ij (it is set to the upstream force R2ij = 0). This is because there is a temperature correlation between the endothermic end portion i and the position downstream of the endothermic end portion i, but there is no temperature correlation between the endothermic end portion i and the position upstream of the endothermic end portion i.

그 후, 이상과 같이 하여 취득한 하류측 세력 R1ij 및 상류측 세력 R2ij의 쌍인 세력(R1ij, R2ij)을 기초로, 온도 추정점 j에 대한 부위 i마다의 가중치 Wij, 상세하게는, 각 부위 i의 기지 온도에 대하여 가중치 부여를 행하기 위한 가중치 Wij를 산출한다. 예를 들면, 단조 비감소 함수(monotone non-decreasing function)가 되는 가중 함수 W(R1, R2)를 이용하여, 가중치 Wij를 Wij=W(R1ij, R2ij)로 하여 산출한다. Then, the downstream-side forces obtained as described above R 1ij and upstream forces R 2ij of the pair forces (R 1ij, R 2ij) on the basis of, and even a weight W ij, the details of each portion i of the temperature estimation point j The weight W ij for weighting the known temperature of each part i is calculated. For example, the weight W ij is calculated as W ij = W (R 1ij , R 2ij ) using a weighting function W (R 1 , R 2 ) which becomes a monotone non-decreasing function. .

또한, 비특허문헌 2에서는 취출구 및 흡입구의 세력 범위가 정의되어 있다. 이것은 본 발명에서 서술하고 있는 하류측 세력 및 상류측 세력과 유사하지만, 상이한 개념이다. 즉, 비특허문헌 2의 취출구 및 흡입구의 세력 범위는, 유체계의 유입 부위와 유출 부위, 즉 경계 조건으로서 설정할 수 있는 부위에 대해서만 적용할 수 있는 방법이다. 따라서, 실측 부위나 발흡열 부위에 대해서는 취출구 및 흡입구의 세력 범위는 정의할 수 없다. 이에 대하여, 본 발명에서 새롭게 고안한 하류측 세력 및 상류측 세력은, 경계뿐만 아니라 유체계 내부에 존재하는 실측 부위나 발흡열 부위에 대해서도 정의할 수 있다. 본 발명에서는 실측 부위나 발흡열 부위를 고려하는 것이 매우 중요하며, 본 발명에서 새롭게 고안한 하류측 세력 및 상류측 세력의 개념을 사용하는 것이 필수이다. In addition, in Non-Patent Document 2, the force ranges of the outlet and the suction port are defined. This is similar to the downstream and upstream forces described in the present invention, but with a different concept. In other words, the force ranges of the outlet and the suction port of the non-patent document 2 are a method that can be applied only to the inflow site and the outflow site of the fluid system, that is, the site that can be set as the boundary condition. Therefore, the force range of the blowout port and the suction port cannot be defined for the measured portion and the heat absorbing portion. On the other hand, the downstream force and the upstream force newly devised in the present invention can be defined not only for the boundary but also for the measured portion and the endothermic portion existing inside the fluid system. In the present invention, it is very important to consider the measured portion or the endothermic portion, and it is essential to use the concepts of the downstream force and the upstream force newly devised in the present invention.

흐름장이 거의 정상으로 간주되는 경우는, 그 후, 이상과 같이 하여 취득한 하류측 세력 R1ij 및 상류측 세력 R2ij의 쌍인 세력(R1ij, R2ij)을 기초로, 온도 추정점 j에 대한 부위 i마다의 가중치 Wij, 상세하게는, 각 부위 i의 기지 온도에 대하여 가중치 부여를 행하기 위한 가중치 Wij를 산출한다. 예를 들면, 단조 비감소 함수가 되는 가중 함수 W(R1ij, R2ij)를 이용하여 가중치 Wij를 Wij=W(R1ij, R2ij)로 하여 산출한다. If the flow sheets regarded as almost normal for, and then, downstream of the forces obtained as described above R 1ij and upstream force pair, the power of R 2ij based on the (R 1ij, R 2ij), a temperature estimation part for the point j the weight W ij, i Details of each calculates a weight W ij for performing weighting for the known temperature of the parts i. For example, the weight W ij is calculated as W ij = W (R 1ij , R 2ij ) using the weighting functions W (R 1ij , R 2ij ) serving as the monotonic non-reducing function.

그리고, 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i의 각 부위 i의 기지 온도 Ti와, 산출한 온도 추정점 j에 대한 부위 i마다의 가중치 Wij를 이용한 가중치 부여 평균에 의해, 온도 추정점 j에 있어서의 추정 온도를 산출한다. 각 부위 i의 기지 온도 Ti와, 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej와의 관계는, 다음식 (2)에 의해 나타난다. 온도 실측 부위 i의 기지 온도 Ti는, 온도 계측 장치(2)에 의해 계측되는 온도 실측값이다. 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i의 기지 온도 Ti는, 해당하는 부위 i의 온도가 기지인 경우에 그 값을 이용한다. 발흡열 부위 i나 유입출 부위 i의 온도가 미지인 경우에는, 해당하는 부위 i에 대한 가중치 Wij의 값을 「0」으로 치환한 후에, 다음식 (2)에 따라 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 산출한다. Then, by the weighted average using the known temperature T i of each site i of the temperature measurement site i, the endothermic heat site i, and the inflow and outflow site i, and the weight W ij for each site i with respect to the calculated temperature estimation point j , The estimated temperature at the temperature estimation point j is calculated. Base temperature of each part of i T i, and a temperature estimation estimates the temperature of the point j with the relationship Te j is indicated by the food (2). Temperature base temperature of the measured area i T i is a temperature actually measured value that is measured by the temperature measuring device (2). The known temperature T i of the heat-absorbing end region i and the inflow-out region i uses the value when the temperature of the corresponding region i is known. In the case where the temperature of the endothermic end portion i or the inflow and outflow portion i is unknown, the temperature estimate point j is estimated according to the following equation (2) after replacing the value of the weight W ij for the corresponding portion i with "0". The temperature Te j is calculated.

[수 2]  [Number 2]

Figure pct00002
Figure pct00002

한편, 본 발명은 흐름장이 거의 정상으로 간주된다면, 온도장이 시간적으로 변화할 수 있는 경우에서도 이용할 수 있다. 이 경우는, 상기 세력과 함께 후술하는 전달 시간을 취득하고, 시계열 온도 데이터를 이용하여 온도를 추정한다. 시계열 온도 데이터는 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i의 각 부위 i에 있어서 관측된 실측 온도 또는 다른 수단으로 확인된 기지의 온도와, 관측된 시간을 대응지어 순서대로 기록한 것이며, 임의의 시간 t에 있어서의 온도 Ti(t)를 실측 온도와 시간의 기록으로부터 보간, 외삽하여 출력할 수 있는 것이다. 계측기 고장 등에 의해 시간 t에 있어서 실측 온도가 관측되어 있지 않은 경우는 온도가 미지인 것으로서 취급해도 좋지만, 다른 시간에 있어서 실측 온도가 관측되어 있는 경우는, 근방의 시간에 있어서의 데이터를 보간, 외삽한 온도를 Ti(t)로서 출력하도록 해도 좋다. On the other hand, the present invention can be used even when the flow field is considered to be almost normal, in which case the temperature field may change in time. In this case, the transfer time mentioned later together with the said force is acquired, and temperature is estimated using time series temperature data. The time series temperature data is a sequence of the measured actual temperature i, the endothermic region i, and the known actual temperature observed in each of the inlet or outlet regions i, or the known temperature determined by other means, and the observed time in order. Can be output by interpolating and extrapolating the temperature T i (t) at an arbitrary time t from the recording of the measured temperature and time. If the measured temperature is not observed at time t due to a measuring instrument failure or the like, the temperature may be treated as unknown, but when the measured temperature is observed at another time, interpolation and extrapolation of the data in the vicinity One temperature may be output as T i (t).

전달 시간은, 각 부위 i와 온도 추정점 j와의 사이를 유체가 이류 확산에 의해 이동하는 데에 필요로 하는 시간이다. 구체적으로, 전달 시간은 하류측 전달 시간과 상류측 전달 시간으로 이루어지며, 유체가 각 부위 i로부터 온도 추정점 j로 이동하는 데에 필요로 하는 시간이 하류측 전달 시간 τ1 ij, 유체가 온도 추정점 j로부터 각 부위 i로 이동하는 데에 필요로 하는 시간이 상류측 전달 시간 τ2 ij가 된다. 그리고, 시계열 온도 데이터와 온도를 추정하고자 하는 시간 t0과 전달 시간(τ1 ij, τ2 ij)을 이용하여, 온도를 추정하고자 하는 시간으로부터 전달 시간분만큼 과거 또는 미래의 시점에 있어서의 온도를 산출하여 기지 온도로 한다. 구체적으로는, 온도를 추정하고자 하는 시간 t0을 기준으로 하여 하류측 전달 시간 τ1 ij분만큼 과거의 시점에서 관측된 부위 i의 온도를, 온도 추정점 j에 있어서의 부위 i의 하류측 기지 온도로 한다. 즉, 시계열 온도 데이터로부터 시간 t0―τ1 ij에 있어서의 실측 온도 Ti(t0―τ1 ij)를 출력하여, 하류측 기지 온도로 하면 좋다. 마찬가지로, 온도를 추정하고자 하는 시간 t0을 기준으로 하여 상류측 전달 시간 τ2 ij 분만큼 미래의 시점에서 관측된 부위 i의 온도를 온도 추정점 j에 있어서의 부위 i의 상류측 기지 온도로 한다. 즉, 시계열 온도 데이터로부터 시간 t0+τ2 ij에 있어서의 실측 온도 Ti(t0+τ2 ij)를 출력하여, 상류측 기지 온도로 하면 좋다. The transfer time is the time required for the fluid to travel by advection diffusion between each site i and the temperature estimate point j. Specifically, the delivery time consists of the downstream delivery time and the upstream delivery time, and the time required for the fluid to move from each site i to the temperature estimate point j is the downstream delivery time τ 1 ij , the fluid is the temperature The time required to move from the estimated point j to each site i is the upstream propagation time τ 2 ij . Then, using time-series temperature data and time t 0 for estimating temperature and propagation time τ 1 ij , τ 2 ij , the temperature at a point in time in the past or future from the time for which temperature is to be estimated by the transfer time minute Calculate and let it be known temperature. Specifically, based on the time t 0 to estimate the temperature, the temperature of the site i observed in the past by the downstream transmission time τ 1 ij minutes at a past point in time is the downstream known location of the site i at the temperature estimation point j. Let it be temperature. In other words, the actual output temperature T i (t 0 -τ 1 ij ) at the time t 01 ij from the time-series temperature data, may be to a downstream base temperature. Similarly, the temperature of the site i observed at a future time point by the upstream delivery time τ 2 ij minutes on the basis of the time t 0 for which temperature is to be estimated is taken as the upstream known temperature of the site i at the temperature estimation point j. . In other words, the actual output temperature T i (t 0 + τ 2 ij) at the time t 0 + τ 2 ij from the time-series temperature data, may be to the upstream base temperature.

하류측 세력 R1ij 및 상류측 세력 R2ij의 쌍인 세력(R1ij, R2ij)을 기초로, 하류측 가중치 W1ij와 상류측 가중치 W2ij, 상세하게는, 각 부위 i의 하류측 기지 온도 Ti(t0―τ1 ij), 상류측 기지 온도 Ti(t0+τ2 ij)에 각각 대응하는 가중치 W1ij, W2ij를 산출한다. 하류측 가중치 W1ij에 대해서는 임의의 상류측 세력 R2ij에 대하여 하류측 세력 R1ij의 단조 비감소 함수가 되는 가중 함수 W1(R1ij, R2ij)을 이용하여 가중치 W1ij를 W1ij=W1(R1ij, R2ij)로 하고, 상류측 가중치 W2ij에 대해서는 임의의 하류측 세력 R1ij에 대하여 상류측 세력 R2의 단조 비감소 함수가 되는 가중 함수 W2(R1ij, R2ij)를 이용하여 가중치 W2ij를 W2ij=W2(R1ij, R2ij)로 하여 산출하면 좋다. Downstream forces R 1ij and upstream forces R 2ij pair forces (R 1ij, R 2ij) on the basis of the downstream-side weight W downstream base temperature of 1ij and upstream weights W 2ij, specifically, each portion i T The weights W 1ij and W 2ij respectively corresponding to i (t 01 ij ) and the upstream known temperature T i (t 0 + τ 2 ij ) are calculated. The downstream side for the weights W 1ij weights W 1ij using a minor non-decreasing function of the downstream side forces R 1ij weighting functions W 1 (R 1ij, R 2ij ) that for any upstream forces R 2ij W 1ij = W 1 (R 1ij, R 2ij), the upstream-side weights for W 2ij weighting function where the upstream forces minor non-decreasing function of R 2 with respect to any of the downstream side forces R 1ij W 2 and (R 1ij, R 2ij) using a it may be calculated by a weight W 2ij in W 2ij = W 2 (R 1ij , R 2ij).

온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i의 각 부위 i의 하류측 기지 온도 Ti(t0―τ1 ij)와 온도 추정점 j에 대한 부위 i마다의 하류측 가중치 W1ij 및, 상류측 기지 온도 Ti(t0+τ2 ij)와 상류측 가중치 W2ij를 이용한 가중치 부여 평균에 의해, 시간 t0에 있어서의 온도 추정점 j의 추정 온도를 산출한다. 시간 t0에 있어서의 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej(t0)는 다음식 (3)에 의해 나타난다. Downstream weights W 1ij for each site i with respect to the temperature measurement site i, the endothermic area i, and the downstream known temperature T i (t 01 ij ) of each site i of the inflow and outflow site i and the temperature estimation point j and calculates the upstream-side base temperature t i (t 0 + τ 2 ij) and a temperature estimation estimates the temperature of the point j in the, time t 0 by a weighted average using a weight W upstream 2ij. The estimated temperature Te j (t 0 ) of the temperature estimation point j at time t 0 is represented by the following equation (3).

[수 3] [Number 3]

Figure pct00003
Figure pct00003

발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i의 하류측 기지 온도 Ti(t0―τ1 ij), 상류측 기지 온도 Ti(t0+τ2 ij)는, 해당하는 부위 i의 온도가 기지인 경우에 그 값을 이용한다. 발흡열 부위 i나 유입출 부위 i의 온도가 미지인 경우에는, 해당하는 부위 i에 대한 하류측 가중치 W1ij와 상류측 가중치 W2ij의 값을 「0」으로 치환한 후에, 상기식 (3)에 따라 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej(t0)를 산출한다. The downstream known temperature T i (t 01 ij ) and the upstream known temperature T i (t 0 + τ 2 ij ) of the heat absorption end region i and the inflow and outflow region i are known when the temperature of the corresponding region i is known. Use that value in. When the to the heat absorbing portion temperature i or inflow output area i of the unknown is, after replacing the downstream weight W 1ij the upstream value of the weight W 2ij for the area i to "0", the formula (3) The estimated temperature Te j (t 0 ) of the temperature estimation point j is calculated accordingly.

다음으로, 온도 추정 장치(1)가 행하는 처리 순서에 대해서 도 4~도 12를 참조하여 설명한다. 대상의 유체계의 온도장이 거의 정상으로 간주되는 경우는 도 4~도 7의 처리 순서를 이용하고, 대상의 유체계의 온도장이 시간 변화할 수 있는 경우는 도 8~도 12의 처리 순서를 이용한다. 온도 추정 장치(1)는, 도 4~도 7 또는 도 8~도 12에 나타내는 처리 순서에 따라 처리를 행함으로써 유체계의 온도 추정 방법, 유체계의 온도 분포 추정 방법 및, 유체계의 온도 분포 모니터링 방법을 실시한다. 여기에서 설명하는 처리는, 이 처리를 실현하기 위한 프로그램을, 예를 들면 온도 추정 장치(1)의 기억 장치에 보존해 두고, 이 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 실현할 수 있다. Next, the process sequence which the temperature estimation apparatus 1 performs is demonstrated with reference to FIGS. When the temperature field of the target fluid system is regarded as almost normal, the processing sequence of FIGS. 4 to 7 is used, and when the temperature field of the target fluid system can change over time, the processing sequence of FIGS. 8 to 12 is used. . The temperature estimating apparatus 1 performs a process according to the processing sequence shown in FIGS. 4-7 or 8-12, and the temperature estimation method of a fluid system, the temperature distribution estimation method of a fluid system, and the temperature distribution of a fluid system Implement the monitoring method. The processing described herein can be realized by storing a program for realizing this processing in a storage device of the temperature estimating apparatus 1, for example, by reading and executing the program.

처음에 대상의 유체계의 온도장이 거의 정상으로 간주되는 경우의 처리 순서에 대해서 도 4~도 7을 참조하여 설명한다. 우선, 온도 추정 장치(1)가 상기한 가중치 Wij를 산출하기 위해 행하는 처리(가중치 산출 처리)의 순서에 대해서 설명한다. 도 4~도 6은, 가중치 산출 처리의 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다. 여기에서는, 수치 유체 시뮬레이션을 이용한 온도 분포 해석에 의해 세력(R1ij, R2ij)을 취득하는 방법을 예로 들어 가중치 Wij를 산출하는 경우의 처리 순서를 예시한다. First, the processing sequence in the case where the temperature field of the target fluid system is regarded as almost normal will be described with reference to FIGS. 4 to 7. First, the procedure of the process (weight value calculation process) which the temperature estimation apparatus 1 performs in order to calculate said weight W ij is demonstrated. 4-6 is a flowchart which shows the processing sequence of a weight calculation process. Here, for the method for obtaining the forces (R 1ij, R 2ij) by the temperature distribution analysis using fluid numerical simulation example illustrates a processing procedure of the case of calculating the weight W ij.

도 4 및 도 5에 나타내는 가중치 산출 처리에서는, 우선, 도 4에 나타내는 바와 같이, 흐름장 취득 공정으로서, 수치 유체 시뮬레이션을 이용하여, 추정 대상인 유체계의 대표적인 흐름장 계산 조건을 설정하고(스텝 S1), 설정한 흐름장 계산 조건을 기초로 정상 흐름장을 계산하여, 실제의 흐름장으로 한다(스텝 S3). 여기에서, 유체의 흐름장의 계산은, 공지 기술을 이용하여 행한다. 구체적으로는, 유체의 흐름장과 온도장을 구할 수 있는 유체 해석 솔버(fluid analysis solver)이면, 시판품을 포함하여 무엇을 이용해도 좋고, 예를 들면, ANSYS FLUENT(등록상표) 등을 이용함으로써 실제의 흐름장을 계산한다. 또한, 종래부터, 2차원의 흐름장을 산출하는 방법이나, 3차원의 흐름장을 산출하는 방법이 알려져 있지만, 추정 대상의 유체계의 특징에 따라서, 2차원의 흐름장 또는 3차원의 흐름장을 산출하는 방법을 적절히 선택하여 이용하는 것으로 해도 좋다. In the weight calculation process shown in FIG. 4 and FIG. 5, first, as shown in FIG. 4, as a flow field acquisition process, typical flow field calculation conditions of the fluid system which are estimation objects are set using a numerical fluid simulation (step S1). ), The normal flow field is calculated based on the set flow field calculation conditions, and is set as the actual flow field (step S3). Here, calculation of the flow field of a fluid is performed using a well-known technique. Specifically, any fluid analysis solver capable of obtaining the flow and temperature fields of the fluid may be used, including a commercially available product. For example, an ANSYS FLUENT (registered trademark) or the like may be used. Calculate the flow field of. Moreover, although the method of calculating a two-dimensional flow field and the method of calculating a three-dimensional flow field conventionally are known, according to the characteristic of the fluid system to be estimated, a two-dimensional flow field or a three-dimensional flow field is known. It is good also as a method of selecting and using suitably.

이어서, 영역 설정 공정으로서, 유체계 내의 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i의 각 부위 i에 대응하는 온도 실측 영역 i, 발흡열 영역 i 및, 유입출 영역 i의 각 영역 i(i=1~K+L+M)를 설정한다(스텝 S5). 또한, 추정점 설정 공정으로서, 유체계 내에 온도 추정점 j(j=1~N)를 설정한다(스텝 S7). 이어서, 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i의 각 부위 i 중으로부터, 하류측 세력 R1ij를 취득하는 부위 i를 지정한다(스텝 S9). 여기에서의 처리는, 스텝 S9~스텝 S23의 반복시마다 i의 값을 1~K+L+M의 범위에서 순서대로 증가해 나감으로써 실현할 수 있다. Subsequently, as the region setting step, the temperature measurement region i, the endothermic region i and the temperature measurement region i, the endothermic region i and the inflow-out region i corresponding to the respective portions i of the temperature measurement region i, the endothermic region i in the fluid system i i (i = 1 to K + L + M) is set (step S5). Moreover, as an estimation point setting process, the temperature estimation point j (j = 1-N) is set in a fluid system (step S7). Next, the site | part i which acquires the downstream side force R1ij is designated from the temperature measurement site | part i, the heat absorption part i, and each site | part i of the inflow-out | portion part i (step S9). The processing here can be realized by increasing the value of i sequentially in the range of 1 to K + L + M for each iteration of steps S9 to S23.

이어서, 온도 추정점 j를 지정한다(스텝 S11). 여기에서의 처리는, 스텝 S11~스텝 S21의 반복시마다 j의 값을 1~N의 범위에서 순서대로 증가해 나감으로써 실현할 수 있다. 그 후, 하류측 세력 취득 공정으로서, 우선, 수치 유체 시뮬레이션에 필요한 경계 조건을 부여하지만, 여기에서는, 온도 분포 해석에 의해 세력을 산출하기 때문에, 경계 조건으로서, 각 영역 i에 있어서의 온도의 값을 부여한다. 구체적으로는, 지정한 부위 i에 대응하는 영역 i의 온도를 「1」에 고정하는 경계 조건을 부여하고, 다른 영역 i'(i≠i')의 온도를 「0」에 고정하는 경계 조건을 부여한다(스텝 S13). 그 후, 실제의 흐름장을 이용하여, 이류 확산 현상의 수치 유체 시뮬레이션을 행하여, 부여한 경계 조건으로 온도 분포 해석을 행한다. 구체적으로는, 정상 온도 분포의 계산을 행하여(스텝 S15), 얻어진 정상 온도 분포에 따라 온도 추정점 j에 있어서의 온도값을 취득한다(스텝 S17). 이 온도값이, 실제의 흐름장에서의 온도 추정점 j에 있어서의 영역 i의 유체 성분의 비율에 상당한다. 그리고, 취득한 온도값을, 온도 추정점 j에 있어서의 지정한 부위 i의 하류측 세력 R1ij의 값으로 한다(스텝 S19). Next, the temperature estimation point j is specified (step S11). The processing here can be realized by increasing the value of j in order in the range of 1 to N every time the steps S11 to S21 are repeated. Subsequently, as a downstream force acquiring step, first, a boundary condition necessary for a numerical fluid simulation is given, but since the force is calculated by the temperature distribution analysis, the value of the temperature in each region i is used as the boundary condition. To give. Specifically, the boundary condition which fixes the temperature of the area | region i corresponding to the designated site | part i to "1" is provided, and the boundary condition which fixes the temperature of another area | region i '(i ≠ i') to "0" is provided. (Step S13). Thereafter, a numerical fluid simulation of the advection diffusion phenomenon is carried out using the actual flow field, and the temperature distribution analysis is performed under the given boundary condition. Specifically, the normal temperature distribution is calculated (step S15), and the temperature value at the temperature estimation point j is obtained according to the obtained normal temperature distribution (step S17). This temperature value corresponds to the ratio of the fluid component of the area | region i in the temperature estimation point j in an actual flow field. And the acquired temperature value is made into the value of the downstream force R1ij of the designated part i in temperature estimation point j (step S19).

이어서, 온도 추측값 j의 전부에 대해서 하류측 세력 R1ij를 취득했는지 아닌지를 판정한다. 하류측 세력 R1ij가 미취득인 온도 추측값 j가 있는 경우에는(스텝 S21: No), 스텝 S11로 되돌아와 상기한 처리를 반복한다. 이어서, 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i의 모든 부위 i에 대해서 하류측 세력 R1ij를 취득했는지 아닌지를 판정한다. 하류측 세력 R1ij가 미취득인 부위 i가 있는 경우에는(스텝 S23: No), 스텝 S9로 되돌아와 상기한 처리를 반복한다. 모든 부위 i에 대해서 하류측 세력 R1ij를 취득했다면(스텝 S23: Yes), 이어서, 도 5에 나타내는 바와 같이, 반전 흐름장 취득 공정으로서, 실제의 흐름장의 유속 벡터를 반전시킨 흐름장을 반전 흐름장으로 하여 계산한다(스텝 S25). 그리고, 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i의 각 부위 i 중으로부터, 상류측 세력 R2ij를 취득하는 부위 i를 지정한다(스텝 S27). 스텝 S9와 동일하게, 스텝 S27~스텝 S45의 반복시마다 i의 값을 1~K+L+M의 범위에서 순서대로 증가해 나가면 좋다. Subsequently, it is determined whether or not the downstream force R 1ij is acquired for all the temperature estimated values j. When there exists the temperature estimated value j whose downstream side force R1ij is not acquired (step S21: No), it returns to step S11 and repeats the above process. Subsequently, it is determined whether or not the downstream side force R 1ij is obtained for the temperature actual measurement site i, the heat absorbing heat site i, and all the sites i of the inflow and outflow site i. If there is a portion i in which the downstream force R 1ij is not acquired (step S23: No), the process returns to step S9 and the above-described processing is repeated. If downstream force R 1ij is acquired about all the parts i (step S23: Yes), then, as shown in FIG. It calculates as a chapter (step S25). And the site | part i which acquires an upstream side force R2ij is specified from the temperature measurement site | part i, the heat absorption part i, and each site | part i of the inflow-out | portion part i (step S27). In the same manner as in step S9, the value of i may be increased in order in the range of 1 to K + L + M for each iteration of steps S27 to S45.

이어서, 상류측 세력 R2ij를 취득하는 온도 추정점 j를 지정한다(스텝 S29). 스텝 S11과 동일하게, 스텝 S29~스텝 S43의 반복시마다 j의 값을 1~N의 범위에서 순서대로 증가해 나가면 좋다. 이어서, 지정한 부위 i가 온도 실측 부위 i 또는 유입출 부위 i인 경우와, 발흡열 부위 i인 경우에서 처리를 분기한다. 즉, 지정한 부위 i가 온도 실측 부위 i 또는 유입출 부위 i인 경우에는(스텝 S31: Yes), 상류측 세력 취득 공정으로서, 우선, 이 지정한 온도 실측 부위 i 또는 유입출 부위 i에 대응하는 영역 i의 온도를 「1」에 고정하는 경계 조건을 부여하고, 다른 영역 i'(i≠i')의 온도를 「0」에 고정하는 경계 조건을 부여한다(스텝 S33). 그 후, 반전 흐름장을 이용하여 수치 유체 시뮬레이션을 행하고, 부여한 경계 조건으로 온도 분포 해석을 행한다. 구체적으로는, 정상 온도 분포의 계산을 행하여(스텝 S35), 얻어진 정상 온도 분포에 따라 온도 추정점 j에 있어서의 온도값을 취득한다(스텝 S37). 이 온도값이, 반전 흐름장에서의 온도 추정점 j에 있어서의 영역 i의 유체 성분의 비율에 상당한다. 그리고, 취득한 온도값을, 온도 추정점 j에 있어서의 지정한 부위 i의 상류측 세력 R2ij의 값으로 하고(스텝 S39), 그 후 스텝 S43로 이행한다. Next, the temperature estimation point j which acquires the upstream force R2ij is specified (step S29). Similarly to step S11, every time the steps S29 to S43 are repeated, the value of j may be increased in the order of 1 to N in order. Subsequently, the treatment branches for the case where the designated portion i is the temperature measurement region i or the inflow-out region i and the case where the endothermic heat region i is used. That is, when the designated part i is the temperature measured part i or the inflow-out part i (step S31: Yes), as an upstream force acquisition process, first, the area i corresponding to this designated temperature measured part i or the inflow-out part i The boundary condition which fixes the temperature of to is set to "1", and the boundary condition which fixes the temperature of another area | region i '(i ≠ i') to "0" is given (step S33). Then, the numerical fluid simulation is performed using the inverted flow field, and the temperature distribution analysis is performed under the given boundary condition. Specifically, the normal temperature distribution is calculated (step S35), and the temperature value at the temperature estimation point j is obtained according to the obtained normal temperature distribution (step S37). This temperature value corresponds to the ratio of the fluid component of the area | region i in the temperature estimation point j in an inversion flow field. And the acquired temperature value is made into the value of the upstream-side force R2ij of the designated site | part i in the temperature estimation point j (step S39), and it transfers to step S43 after that.

한편, 지정한 부위 i가 온도 실측 부위 i 또는 유입출 부위 i가 아니라, 발흡열 부위 i인 경우에는(스텝 S31: No), 지정한 부위 i의 상류측 세력 R2ij의 값을 「0」으로 하고(스텝 S41), 그 후 스텝 S43으로 이행한다. 그리고, 스텝 S43에서는, 모든 온도 추정점 j에 대해서 상류측 세력 R2ij를 취득했는지 아닌지를 판정한다. 상류측 세력 R2ij가 미취득인 온도 추정점 j가 있는 경우에는(스텝 S43: No), 스텝 S29로 되돌아와 상기한 처리를 반복한다. 모든 온도 추정점 j에 대해서 상류측 세력 R2ij를 취득했다면(스텝 S43: Yes), 모든 부위 i에 대해서 상류측 세력 R2ij를 취득했는지 아닌지를 판정한다. 상류측 세력 R2ij가 미취득인 부위 i가 있는 경우에는(스텝 S45: No), 스텝 S27로 되돌아와 상기한 처리를 반복한다. On the other hand, when the designated part i is not the temperature actual measured part i or the inflow / exited part i but the heat absorbing end part i (step S31: No), the value of the upstream force R 2ij of the designated part i is set to "0" ( Step S41), the flow then advances to step S43. In step S43, it is determined whether or not the upstream force R 2ij is acquired for all the temperature estimation points j. If there is a temperature estimation point j in which the upstream side force R 2ij is not acquired (step S43: No), the process returns to step S29 and the above-described processing is repeated. If the upstream forces R 2ij are acquired for all the temperature estimation points j (step S43: Yes), it is determined whether or not the upstream forces R 2ij are acquired for all the sites i. If there is a part i whose upstream force R 2ij is not acquired (step S45: No), the process returns to step S27 and the above-described processing is repeated.

상기 하류측 세력 R1ij 및 상류측 세력 R2ij의 취득법에서는, 지정된 온도 추정점 j에 대하여, 하류측 세력 R1ij 및 상류측 세력 R2ij를 취득한다고 했지만, 본 수법은 용이하게 유체 영역 전체에 확장하여, 유체 영역 전체의 하류측 세력 분포 및 상류측 세력 분포를 취득할 수 있다. 구체적으로는, 유체 영역 내를 충분히 꼼꼼하게 덮는 바와 같은 배치, 예를 들면 수치 유체 시뮬레이션의 모든 계산 그리드 j'의 위치에 각각 온도 추정점 j를 배치하고, 모든 온도 추정점 j에 대하여 하류측 세력 R1ij 및 상류측 세력 R2ij를 취득하면, 유체 영역 전체의 하류측 세력 분포 및 상류측 세력 분포를 취득할 수 있다. The acquisition method of the downstream force R 1ij and upstream forces R 2ij, the whole with respect to the specified temperature estimation point j, but that acquires downstream forces R 1ij and upstream forces R 2ij, the present method is readily fluid zone It is possible to obtain the downstream force distribution and the upstream force distribution of the entire fluid region. Specifically, the temperature estimate points j are placed at positions of all calculation grids j 'of the arrangement, for example, numerical fluid simulations, that cover the fluid region sufficiently thoroughly, and the downstream forces R for all the temperature estimate points j. By obtaining 1ij and the upstream side force R 2ij , the downstream side force distribution and the upstream side force distribution of the entire fluid region can be obtained.

모든 부위 i에 대해서 상류측 세력 R2ij를 취득했다면(스텝 S45: Yes), 이어서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 가중치 산출 공정으로서, 우선, 각 부위 i 중으로부터, 가중치 Wij를 산출하는 부위 i를 지정한다(스텝 S47). 스텝 S9와 동일하게, 스텝 S47~스텝 S59의 반복시마다 i의 값을 1~K+L+M의 범위에서 순서대로 증가해 나가면 좋다. 이어서, 가중치 Wij를 산출하는 온도 추정점 j를 지정한다(스텝 S49). 스텝 S11과 동일하게, 스텝 S49~스텝 S57의 반복시마다 j의 값을 1~N의 범위에서 순서대로 증가해 나가면 좋다. If upstream side force R2ij was acquired about all the site | parts i (step S45: Yes), then, as shown in FIG. 6, the site | part i which calculates the weight W ij first from each site | part i as a weight calculation process first. (Step S47). In the same manner as in step S9, the value of i may be increased in order in the range of 1 to K + L + M for each iteration of steps S47 to S59. Next, the temperature estimation point j which calculates weight W ij is specified (step S49). In the same manner as in step S11, the value of j may be increased in order in the range of 1 to N for each iteration of steps S49 to S57.

이어서, 지정한 부위 i의 온도가 기지인지 아닌지를 판정한다. 일반적으로 지정한 부위 i가 온도 실측 부위 i인 경우, 온도는 기지이다. 단, 계측기의 고장 등으로 일시적으로 온도 관측이 불가능해지는 경우가 있지만, 이러한 경우는 실측 부위 i의 온도를 미지로 해도 좋다. 한편, 발흡열 부위 i 또는 유입출 부위 i에 대해서는, 온도가 미지인 경우가 있다. 이 때문에, 지정한 부위 i의 온도가 기지인 경우에는(스텝 S51: Yes), 지정한 부위 i의 세력(R1ij, R2ij)을 기초로, 가중 함수 W(R1ij, R2ij)를 이용하여 온도 추정점 j에 있어서의 지정한 부위 i의 가중치 Wij를 산출한다(스텝 S53). Next, it is determined whether the temperature of the designated part i is known or not. In general, when the designated part i is a temperature measured part i, the temperature is known. However, although the temperature observation may be temporarily unavailable due to a malfunction of the measuring instrument, in this case, the temperature of the measured portion i may be unknown. On the other hand, temperature may be unknown about the heat absorption part i or inflow-out part i. For this reason, when the temperature of the designated part i is known (step S51: Yes), the temperature is determined using the weighting function W (R 1ij , R 2ij ) based on the forces R 1ij and R 2ij of the designated part i. The weight W ij of the designated part i in the estimation point j is calculated (step S53).

가중 함수 W(R1ij, R2ij)는, 다음식 (4)에 나타내는 바와 같이, 임의의 R2ij에 대하여 R1ij의 단조 비감소 함수가 되고, 임의의 R1ij에 대하여 R2ij의 단조 비감소 함수가 되는 바와 같은 함수이고, 그리고 하류측 세력 R1ij 및 상류측 세력 R2ij가 모두 「0」인 경우, 즉, R1ij=R2ij=0인 경우에 「0」이 되는 함수이면, 어떠한 경우에서도 적용할 수 있다. The weighting function W (R 1ij, R 2ij) is, and is a monotone non-decreasing function of R 1ij for any R 2ij As shown in the food 4, the forging ratio decrease in R 2ij for any R 1ij If the function is to be a function and the downstream force R 1ij and the upstream force R 2ij are both "0", that is, a function that becomes "0" when R 1ij = R 2ij = 0, This can also be applied.

[수 4]  [4]

Figure pct00004
Figure pct00004

가중 함수 W(R1ij, R2ij)는, 공간 스케일이나 유속 스케일, 온도 실측 부위 간의 간격 등에 의해 최적인 함수형이 바뀌지만, 비교적 간단하여, 어떠한 유체계를 추정 대상으로 하는 경우라도 폭넓게 이용할 수 있는 가중 함수로서, 다음식 (5)에 나타내는 바와 같은 하류측 세력 R1ij 및 상류측 세력 R2ij의 부위 i마다의 평균값을 산출하는 가중 함수 W(R1ij, R2ij)를 들 수 있다. 예를 들면, 이 다음식 (5)에 나타내는 가중 함수 W(R1ij, R2ij)는, 추정 대상의 유체계에 있어서의 발흡열 부위 i의 유무를 파악할 수 없는 경우, 또는, 유체계가 발흡열 부위 i를 포함하기는 하지만, 그 정확한 위치를 파악할 수 없는 경우 등에 적합하다. The weighting functions W (R 1ij , R 2ij ) vary depending on the spatial scale, the flow rate scale, the interval between the temperature measurement sites, and the like, but are relatively simple and can be widely used even when a certain fluid system is to be estimated. a weighting function, may be mentioned the food (5) downstream of the forces R 1ij and upstream power weighting function for calculating an average value for each portion i of R 2ij W (R 1ij, R 2ij) as shown in. For example, the weighting functions W (R 1ij , R 2ij ) shown in the following equation (5) are not able to grasp the presence or absence of the endothermic end portion i in the fluid system to be estimated, or Although the endothermic part i is included, it is suitable for the case where the exact position cannot be understood.

[수 5]  [Number 5]

Figure pct00005
Figure pct00005

모든 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i의 온도가 기지이거나, 또는, 모든 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i의 근방에 온도 실측 부위 i가 존재하고 있고(모든 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i의 미리 설정되는 소정의 거리 범위 내에 각각 온도 실측 부위 i가 존재하고 있고) 그리고 모든 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i가 온도 실측 부위 i로부터 보아 흐름의 상류측에 있는 경우에는, 상류측 세력 R2ij보다도 하류측 세력 R1ij의 쪽이 정밀도가 높기 때문에, 가중 함수 W(R1ij, R2ij)로서, 하류측 세력 R1ij만을 이용하는 다음식 (6)에 나타내는 가중 함수 W(R1ij, R2ij)를 이용하면 좋다. The temperature of all the endothermic end portions i and the inlet and outlet regions i is known, or the temperature measurement region i exists in the vicinity of all the endothermic end portions i and the inlet and outlet portion i (all endothermic regions i and the inlet and outlet regions i Temperature measurement site i is present within a predetermined predetermined distance range of and < RTI ID = 0.0 > and < / RTI > Since the precision of the downstream force R 1ij is higher than that of 2ij , the weight function W (R 1ij , R 2ij ) shown in the following equation (6) using only the downstream force R 1ij as the weighting function W (R 1ij , R 2ij) ) Can be used.

[수 6]  [Number 6]

Figure pct00006
Figure pct00006

모든 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i의 온도가 기지거나, 또는, 모든 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i의 근방에 온도 실측 부위 i가 존재하고 있고 그리고 모든 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i가 온도 실측 부위 i로부터 보아 흐름의 하류측에 있는 경우에는, 하류측 세력 R1ij보다도 상류측 세력 R2ij쪽이 정밀도가 높기 때문에, 가중 함수 W(R1ij, R2ij)로서, 상류측 세력 R2ij만을 이용하는 다음식 (7)에 나타내는 가중 함수 W(R1ij, R2ij)를 이용하면 좋다. The temperature of all the endothermic region i and the inlet / outlet region i is known, or the temperature measurement region i exists in the vicinity of all the endothermic region i and the inlet / outlet region i, and all of the endothermic region i and the inlet / outlet region i the temperature in the case where the downstream side of the bore flow from the measured region i, downstream forces R due 1ij than the upstream forces R 2ij side is a high precision, the weight function W (R 1ij, R 2ij) as the upstream forces R The weighting functions W (R 1ij , R 2ij ) shown in the following expression (7) using only 2ij may be used.

[수 7]  [Numeral 7]

Figure pct00007
Figure pct00007

온도 분포에 크게 기여하는 발흡열 부위 i 또는 유입출 부위 i의 유체계 내의 위치가 모두 특정되어 있으며, 이 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i 중 일부 또는 모든 온도가 미지인 경우에는, 다음식 (8)에 나타내는 가중 함수 W(R1ij, R2ij)를 이용하면 좋다. S1j는, 온도가 기지인 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i에 대한 하류측 세력 R1ij의 총합이고, S2j는, 온도가 기지인 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i에 대한 상류측 세력 R2ij의 총합이다. If all of the positions in the fluid system of the endothermic end region i or the inlet / outlet region i which contribute significantly to the temperature distribution are specified, and some or all of the temperature of the endothermic end region i and the inlet / outlet region i are unknown, The weighting functions W (R 1ij , R 2ij ) shown in 8) may be used. S 1j is the sum of the temperature measurement site i, the endothermic heat generating site i, and the downstream force R 1ij with respect to the inflow and outflow site i whose temperature is known, and S 2j is the temperature measurement site i and the heat absorbing site where the temperature is known The sum of i and the upstream forces R 2ij for the inflow and outflow region i.

[수 8]  [Numeral 8]

Figure pct00008
Figure pct00008

온도 분포에 크게 기여하는 발흡열 부위 i 또는 유입출 부위 i의 유체계 내의 위치가 모두 특정되어 있으며, 이 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i 중 일부 또는 모든 온도가 미지이고, 그리고 온도 추정점 j에 있어서 하류측 세력 R1ij 및 상류측 세력 R2ij 모두 작은 값이 되어버리는 바와 같은 경우는, 다음식 (9)에 나타내는 가중 함수 W(R1ij, R2ij)를 이용하면 좋다. S1j는, 온도가 기지인 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i에 대한 하류측 세력 R1ij의 총합이고, Savej는, 온도가 기지인 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i에 대한 하류측 세력과 상류측 세력과의 평균값(1/2)×(R1ij+R2ij)의 총합이다. The location in the fluid system of the endothermic end region i or the inlet / outlet region i, which contributes greatly to the temperature distribution, is all specified, some or all of the temperature of the endothermic end region i and the inlet / outlet region i are unknown, and the temperature estimate j In the case where both the downstream force R 1ij and the upstream force R 2ij become small values, the weighting functions W (R 1ij , R 2ij ) shown in the following expression (9) may be used. S 1j is the sum of the temperature measurement site i, the endothermic heat generating site i, and the downstream force R 1ij with respect to the inflow and outflow site i, whose temperature is known, and S avej is the temperature measurement site i and the heat absorbing site where the temperature is known. It is the sum total of the average value (1/2) x (R 1ij + R 2ij ) between the downstream and upstream forces with respect to i and the inflow-exit site | part i.

[수 9]  [Number 9]

Figure pct00009
Figure pct00009

가중 함수 W(R1ij, R2ij)는, 스텝 S7에서 설정한 모든 온도 추정점 j에 대하여 동일한 것을 일률적으로 적용해도 좋고, 온도 추정점 j마다, 조건에 맞은 적절한 가중 함수 W(R1ij, R2ij)를 선택적으로 이용하는 것으로 해도 좋다. The weighting function W (R 1ij , R 2ij ) may apply the same thing uniformly to all the temperature estimation points j set in step S7, and for each temperature estimation point j, the appropriate weighting functions W (R 1ij , R 2ij ) may be selectively used.

도 6으로 되돌아와, 이상과 같이 하여 가중치 Wij를 산출했다면, 스텝 S57로 이행한다. 또한, 지정한 부위 i의 온도가 미지인 경우에는(스텝 S51: No), 온도 추정점 j에 있어서의 지정한 부위 i의 가중치 Wij를 「0」으로 하고(스텝 S55), 그 후 스텝 S59로 이행한다. 스텝 S57에서는, 모든 온도 추정점 j에 대해서 가중치 Wij를 산출했는지 아닌지를 판정한다. 가중치 Wij가 미산출인 온도 추정점 j가 있는 경우에는(스텝 S57: No), 스텝 S49로 되돌아와 상기한 처리를 반복한다. 그리고, 모든 온도 추정점 j에 대해서 가중치 Wij를 산출했다면(스텝 S57: Yes), 스텝 S59로 이행한다. Returning to FIG. 6, if the weight W ij is calculated as described above, the flow proceeds to step S57. In addition, when the temperature of the designated part i is unknown (step S51: No), the weight W ij of the designated part i in the temperature estimation point j is set to "0" (step S55), and then the process proceeds to step S59. do. In step S57, it is determined whether the weight W ij is computed with respect to all the temperature estimation points j. If there is a temperature estimation point j whose weight W ij is not calculated (step S57: No), the process returns to step S49 and the above-described processing is repeated. And if the weight W ij is computed with respect to all the temperature estimate points j (step S57: Yes), it transfers to step S59.

스텝 S59에서는, 모든 부위 i에 대해서 가중치 Wij를 산출했는지 아닌지를 판정한다. 가중치 Wij가 미산출인 부위 i가 있는 경우에는(스텝 S59: No), 스텝 S47로 되돌아와 상기한 처리를 반복한다. 그리고, 모든 부위 i에 대해서 가중치 Wij를 산출했다면(스텝 S59: Yes), 산출한 온도 추정점 j에 있어서의 부위 i마다의 가중치 Wij를 기억 장치에 보존하고(스텝 S61), 가중치 산출 처리를 끝낸다. 유체계 내의 어느 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej는, 이 온도 추정점 j에 있어서의 부위 i마다의 가중치 Wij를 상기한 순서로 산출하면 추정할 수 있지만, 유체계 전체의 온도 분포를 추정하여, 가시화하기 위해서는, 유체계의 전역에 온도 추정점 j를 설정하고, 설정한 모든 온도 추정점 j에 대해서 가중치 Wij를 산출해 둘 필요가 있다. 이 경우에는, 사전에 모든 온도 추정점 j에 대해서 부위 i마다의 가중치 Wij를 산출하고, 기억 장치에 데이터 베이스(가중치 데이터 베이스)로서 보존해 두는 것이 바람직하다. In step S59, it is determined whether or not the weight W ij has been calculated for all the portions i. If there is a part i whose weight W ij is not calculated (step S59: No), the process returns to step S47 and the above-described processing is repeated. And if the weight W ij is computed about all the site | parts i (step S59: Yes), the weight W ij for each site | part i in the calculated temperature estimation point j is preserve | saved in a memory | storage device (step S61), and weight calculation process Ends. The estimated temperature Te j of any of the temperature estimation points j in the fluid system can be estimated by calculating the weight W ij for each site i in this temperature estimation point j in the above-described order, but the temperature distribution of the entire fluid system is estimated. In order to visualize, it is necessary to set the temperature estimation point j over the whole fluid system and calculate the weight W ij for all the set temperature estimation points j. In this case, it is preferable to calculate the weight W ij for each site i for all the temperature estimation points j in advance, and save it as a database (weight database) in the storage device.

다음으로, 이상과 같이 하여 산출한 온도 추정점 j에 대한 부위 i마다의 가중치 Wij를 이용하여 임의의 온도 추정점 j의 온도를 추정하기 위한 처리(온도 추정 처리)의 순서에 대해서 설명한다. 도 7은, 온도 추정 처리의 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다. Next, the procedure of the process (temperature estimation process) for estimating the temperature of arbitrary temperature estimation point j using the weight W ij for each site | part i with respect to the temperature estimation point j computed as mentioned above is demonstrated. 7 is a flowchart showing a processing procedure of a temperature estimation process.

온도 추정 처리에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 온도 추정 공정으로서, 우선, 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i의 기지 온도 Ti를 취득한다(스텝 S71). 온도 실측 부위 i에 대해서는, 해당하는 온도 실측 부위 i에 설치된 온도 계측 장치(2)로부터 입력되는 온도 실측값을 기지 온도 Ti로서 취득한다. 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i에 대해서는, 해당하는 부위 i에 온도 계측 장치가 설치되어 있어 온도를 계측하고 있는 경우나, 해당하는 부위 i의 온도가 예를 들면 고정이거나 하는 등 기지이며, 기억 장치에 미리 보존되어 있는 경우 등, 어떤 수단으로 취득이 가능한 경우에는, 이것을 취득한다. In a temperature estimation process, as shown in FIG. 7, first, the temperature measurement part i, the heat absorption part i, and the known temperature T i of the inflow-and-exit part i are acquired (step S71). For the actual measurement temperature region i, actually measured value of the temperature input from the temperature measured area i temperature measuring device (2) installed on the base is obtained as a temperature T i. About the heat-absorbing end portion i and the inflow / exit portion i, a temperature measuring device is installed in the corresponding portion i, and the temperature is measured. If it can be acquired by any means, such as when it is stored in advance in the device, it is acquired.

이어서, 온도를 추정하는 온도 추정점 j를 지정한다(스텝 S73). 여기에서의 처리는, 스텝 S73~스텝 S81의 반복시마다 j의 값을 1~N의 범위에서 순서대로 증가해 나감으로써 실현할 수 있다. 이어서, 지정한 온도 추정점 j에 대한 부위 i마다의 가중치 Wij를 기억 장치로부터 읽어내어 취득한다(스텝 S75). 예를 들면, 상기한 가중치 데이터 베이스로부터 지정한 온도 추정점 j에 대한 가중치 Wij를 취득한다. 그리고, 상기한 식 (2)에 따라, 스텝 S71에서 취득한 각 부위 i의 기지 온도 Ti와 스텝 S75에서 취득한 가중치 Wij를 이용한 가중치 부여 평균 처리를 행하여, 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 산출한다(스텝 S77). 그 후, 산출한 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 기억 장치에 보존한다(스텝 S79). Next, the temperature estimation point j which estimates temperature is specified (step S73). The processing here can be realized by increasing the value of j in order in the range of 1 to N every time the steps S73 to S81 are repeated. Subsequently, the weight W ij for each site i with respect to the designated temperature estimation point j is read and obtained from the storage device (step S75). For example, the weight W ij for the designated temperature estimation point j is obtained from the above weight database. And, according to the above equation (2), subjected to a weighted average process using the weight W ij obtained at the base temperature T i and the step S75 of the parts i obtained in step S71, the estimated temperature Te j of the temperature estimation point j It calculates (step S77). Thereafter, the estimated temperature Te j of the calculated temperature estimation point j is stored in the storage device (step S79).

그 후, 모든 온도 추정점 j에 대해서 추정 온도 Tej를 산출했는지 아닌지를 판정한다. 추정 온도 Tej가 미산출인 온도 추정점 j가 있는 경우에는(스텝 S81: No), 스텝 S73으로 되돌아와 상기한 처리를 반복한다. 한편, 모든 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 산출했다면(스텝 S81: Yes), 온도 추정 처리를 끝낸다. Thereafter, it is determined whether or not the estimated temperature Te j is calculated for all the temperature estimation points j. If there is a temperature estimation point j whose estimated temperature Te j is not calculated (step S81: No), the process returns to step S73 and the above-described processing is repeated. On the other hand, if the calculated estimated temperature Te j for all temperature estimation point j (step S81: Yes), the end temperature estimation process.

다음으로, 대상의 유체계의 온도장이 시간 변동할 수 있는 경우의 처리 순서에 대해서 동일하게 도 8~도 12를 참조하여 설명한다. 온도장이 변동할 수 있는 경우는, 상기 세력에 더하여, 시계열의 온도 데이터의 취득, 전달 시간의 산출, 하류측 가중치와 상류측 가중치의 산출, 하류측 기지 온도와 상류측 기지 온도의 산출이 필요해진다. Next, the processing sequence in the case where the temperature field of the target fluid system can fluctuate over time will be described with reference to FIGS. 8 to 12. In the case where the temperature field can fluctuate, in addition to the forces, acquisition of time-series temperature data, calculation of propagation time, calculation of downstream weight and upstream weight, calculation of downstream known temperature and upstream known temperature are necessary. .

우선, 전달 시간, 즉 하류측 전달 시간 τ1 ij와 상류측 전달 시간 τ2 ij의 산출에 대해서 설명한다. 도 8은, 전달 시간 산출 처리의 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다. 하류측 전달 시간 τ1 ij는 이류 확산에 의해 유체가 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i로부터 온도 추정점 j로 이동하는 데에 필요로 하는 시간을 의미하고, 상류측 전달 시간 τ2 ij는 유체가 온도 추정점 j로부터 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i로 이동하는 데에 필요로 하는 시간을 의미한다. τ1 ij는 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i로부터 보아 흐름의 하류측의 온도 추정점 j의 방향으로 유체가 이동하는 데에 필요로 하는 시간이기 때문에, 하류측 전달 시간이라고 부르고, 마찬가지로, τ2 ij는 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i로부터 보아 흐름의 상류측의 온도 추정점 j의 방향으로부터 유체가 이동하는 데에 필요로 하는 시간이기 때문에, 상류측 전달 시간이라고 부른다. 이하, 하류측 전달 시간과 상류측 전달 시간의 쌍(τ1ij, τ2 ij)을 전달 시간이라고 부른다. First, the calculation of the propagation time, that is, the downstream propagation time τ 1 ij and the upstream propagation time τ 2 ij , will be described. 8 is a flowchart showing a processing procedure of a delivery time calculating process. The downstream delivery time τ 1 ij means the time required for the fluid to move from the temperature measurement site i, the endothermic site i, and the inlet and outlet site i to the temperature estimate point j by the advection diffusion, and the upstream delivery The time τ 2 ij means the time required for the fluid to move from the temperature estimation point j to the temperature measurement region i, the endothermic region i, and the inflow and outflow region i. τ 1 ij is the time required for the fluid to move in the direction of the temperature estimate point j on the downstream side of the flow from the temperature measurement site i, the endothermic site i, and the inflow and outflow site i, so that the downstream delivery time Similarly, since τ 2 ij is the time required for the fluid to move from the direction of the temperature estimation point j on the upstream side of the flow as seen from the temperature measurement site i, the endothermic site i, and the inflow and outflow site i This is called upstream propagation time. Hereinafter, the pair (τ 1ij , τ 2 ij ) of the downstream transfer time and the upstream transfer time is called a transfer time.

이하, 전달 시간 산출 방법의 일 예로서, 온도의 수치 유체 시뮬레이션을 이용한 전달 시간(τ1 ij, τ2 ij)의 산출 방법을 설명한다. Hereinafter, as an example of the transfer time calculation method, a calculation method of the transfer time τ 1 ij , τ 2 ij using a numerical fluid simulation of temperature will be described.

우선, 수치 유체 시뮬레이션을 이용하여, 유체계의 대표적인 경계 조건을 설정한 후(스텝 S101), 설정한 경계 조건에 기초하여 흐름장을 산출한다(스텝 S103). 이 흐름장은, 온도장이 거의 정상으로 간주되는 경우의 순서(도 4의 스텝 S3)로 구한 실제의 흐름장과 동일한 것이기 때문에, 상기 실제의 흐름장을 그대로 사용해도 좋다. First, a typical boundary condition of a fluid system is set using a numerical fluid simulation (step S101), and then a flow field is calculated based on the set boundary condition (step S103). Since this flow field is the same as the actual flow field calculated | required in the order (step S3 of FIG. 4) when a temperature field is considered almost normal, you may use the said actual flow field as it is.

다음으로, 유체계의 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i(i=1~K+L+M)를 설정한 후(스텝 S105), 온도 추정점 j(j=1~N)를 설정한다(스텝 S107). 설정한 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i(i=1~K+L+M)와 온도 추정점 j(j=1~N)로부터, 전달 시간(τ1 ij, τ2 ij)을 산출하는 부위 i와 온도 추정점 j를 각각 지정한다(스텝 S109 및 스텝 S111). 여기에서의 처리는, 스텝 S109~스텝 S131의 반복시에, i의 값을 1부터 K+L+M의 범위에서 순서대로 증가하고, 스텝 S109~스텝 S129의 반복시에, j의 값을 1~N의 범위에서 순서대로 증가해 나감으로써 실현할 수 있다. Next, after setting the temperature measurement part i of the fluid system, the heat absorption part i, and the inflow-outflow part i (i = 1-K + L + M) (step S105), the temperature estimation point j (j = 1-N) is set. (Step S107). From the set temperature measurement site i, endothermic heat site i, and inflow-outflow site i (i = 1 to K + L + M) and the temperature estimation point j (j = 1 to N), the transfer time (τ 1 ij , τ 2 ij ) is determined. The site | part i to calculate and the temperature estimation point j are specified, respectively (step S109 and step S111). The processing here increases the value of i sequentially in the range of 1 to K + L + M at the time of repetition of step S109 to step S131, and the value of j at the time of repetition of step S109 to step S129 in the range of 1 to N. This can be achieved by increasing in order from.

이어서, 유체계 전체에 초기 온도 T0(단위 K)을 부여함과 함께(스텝 S113), 부위 i의 위치에 발열량 S(단위 W)의 발열 조건을 설정한다(스텝 S115). 이 조건으로 온도 분포의 비정상 계산을 행하여(스텝 S117), 온도 추정점 j에 있어서의 온도 상승 거동을 계산한다. 온도 추정점 j에 있어서의 온도가 문턱값 온도 TC(단위 K)에 도달하면, 온도가 T0으로부터 TC에 도달할 때까지 걸린 시간τ1 ij를 산출한다(스텝 S119). τ1 ij가 하류측 전달 시간이 된다. 초기 온도 T0은, 전달 시간에 영향을 미치지 않는 값이기 때문에, 어떠한 값을 부여해도 좋다. 발열량 S 및 문턱값 온도 TC에 관해서는, 대상의 유체계에 의해 최적값이 상이하다. 예를 들면, 용융 아연 도금 포트, 용선 보존유지로(hot metal retaining furnace) 및 턴디쉬의 일반적인 경우, S=2,000KW, TC=T0+1K 정도로 하면 좋다. Then, setting the heating condition of the oil system, the initial temperature T 0 to the total (unit K) and a given hereinafter (step S113), part i heating value S (unit W) at a position along the (step S115). Under these conditions, an abnormality calculation of the temperature distribution is performed (step S117), and the temperature rise behavior at the temperature estimation point j is calculated. When the temperature at the temperature estimation point j reaches the threshold temperature T C (unit K), the time τ 1 ij taken until the temperature reaches T C from T 0 is calculated (step S119). τ 1 ij becomes the downstream propagation time. Since the initial temperature T 0 is a value that does not affect the passing of time, may grant any value. Regarding the calorific value S and the threshold temperature T C , the optimum value differs depending on the target fluid system. For example, in the case of a hot dip galvanizing port, a hot metal retaining furnace and a tundish, S = 2,000KW and T C = T 0 + 1K may be sufficient.

동일하게 하여, 유체계 전체에 초기 온도 T0을 부여한 후(스텝 S121), 온도 추정점 j의 위치에 발열량 S를 부여하고(스텝 S123), 온도 분포의 비정상 계산을 행하여(스텝 S125), 부위 i의 위치의 온도가 T0으로부터 TC에 도달할 때까지 걸린 시간 τ2 ij를 산출한다(스텝 S127). τ2 ij가 상류측 전달 시간이 된다. 전달 시간(τ1 ij, τ2 ij)은, 이류 확산에 의해 유체가 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i로부터 온도 추정점 j로 이동하는 데에 필요로 하는 시간 및 온도 추정점 j로부터 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i로 유체가 이동하는 데에 필요로 하는 시간과 대응하는 지표이면 무엇이라도 좋고, 정의 방법은 특별히 한정되지 않는다. In the same manner, after the initial temperature T 0 is applied to the whole fluid system (step S121), the calorific value S is given to the position of the temperature estimation point j (step S123), and abnormal calculation of the temperature distribution is performed (step S125). the position of the temperature of the i and calculates the time τ 2 ij jammed until it reaches the T C from T 0 (step S127). τ 2 ij is the upstream propagation time. The propagation time τ 1 ij , τ 2 ij is the time and temperature required for the fluid to move from the temperature measurement site i, the endothermic region i, and the inflow and outflow site i to the temperature estimate point j by advection diffusion. Any indicator may be used as long as it is an indicator corresponding to the time required for the fluid to move from the estimated point j to the temperature measurement site i, the endothermic heat site i, and the inflow and outflow site i, and the definition method is not particularly limited.

스텝 S129에서는, 모든 온도 추정점 j에 대해서 전달 시간을 산출했는지 아닌지를 판정한다. 전달 시간(τ1 ij, τ2 ij)이 미산출인 온도 추정점 j가 있는 경우에는(스텝 S129: No), 스텝 S111로 되돌아와 상기한 처리를 반복한다. 그리고, 모든 온도 추정점 j에 대해서 전달 시간을 산출했다면(스텝 S129: Yes), 스텝 S131로 이행한다. 스텝 S131에서는, 모든 부위 i에 대해서 전달 시간을 산출했는지 아닌지를 판정한다. 전달 시간(τ1 ij, τ2 ij)이 미산출인 부위 i가 있는 경우에는(스텝 S131: No), 스텝 S109로 되돌아와 상기한 처리를 반복한다. 그리고, 모든 부위 i에 대해서 전달 시간(τ1 ij, τ2 ij)을 산출했다면(스텝 S131: Yes), 산출한 부위 i마다의 하류측 전달 시간 τ1 ij, 상류측 전달 시간 τ2 ij를 기억 장치에 보존하고(스텝 S133), 전달 시간 산출 처리를 종료한다. 유체계 전체의 온도 분포를 추정하여, 가시화하기 위해서는, 사전에 모든 온도 추정점 j에 대해서 부위 i마다의 하류측 전달 시간 τ1 ij 및 상류측 전달 시간 τ2 ij를 산출하고, 기억 장치에 데이터 베이스로서 보존해 두는 것이 바람직하다. In step S129, it is determined whether the propagation time has been calculated for all the temperature estimation points j. If transmission time is (ij τ 1, τ 2 ij) already calculated temperature estimated point j (the step S129: No), and repeats the above processing and returns to step S111. If the transfer time has been calculated for all the temperature estimation points j (step S129: Yes), the process proceeds to step S131. In step S131, it is determined whether or not the transfer time is calculated for all sites i. If there is a portion i in which the propagation times τ 1 ij and τ 2 ij are not calculated (step S131: No), the process returns to step S109 and the above-described processing is repeated. Then, if the transfer times τ 1 ij and τ 2 ij have been calculated for all sites i (step S131: Yes), the downstream transfer time τ 1 ij and the upstream transfer time τ 2 ij for each calculated site i are calculated. It saves to a memory device (step S133), and complete | finishes a delivery time calculation process. In order to estimate and visualize the temperature distribution of the entire fluid system, the downstream transfer time τ 1 ij and the upstream transfer time τ 2 ij for each site i are calculated in advance for all the temperature estimation points j, and the data is stored in the storage device. It is preferable to save as a base.

이어서, 도 9 및 도 10에 나타내는, 흐름장 취득 공정, 영역 설정 공정, 하류측 세력 취득 공정 및 상류측 세력 취득 공정을 행한다. 도 9 및 도 10은, 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij의 산출 처리의 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다. 이들은, 대상의 유체계의 온도장이 거의 정상으로 간주되는 경우에 대해서 서술한 상기 순서(도 4 및 도 5의 스텝 S1~스텝 S45)와 동일한 순서이면 좋다. Next, the flow field acquisition process, the area | region setting process, the downstream side force acquisition process, and the upstream side force acquisition process shown in FIG. 9 and FIG. 10 are performed. 9 and 10 are flowcharts showing the processing procedure of the calculation process of the downstream weight W 1ij and the upstream weight W 2ij . These should just be the same procedure as the said procedure (step S1-step S45 of FIG. 4 and FIG. 5) described about the case where the temperature field of the target fluid system is regarded as almost normal.

다음으로, 온도 추정 장치(1)가 가중치를 산출하기 위해 행하는 처리(가중치 산출 처리)의 순서에 대해서 설명한다. 온도장이 시간 변동할 수 있는 경우는, 가중치로서, 하류측 가중치 W1ij 및/또는 상류측 가중치 W2ij를 산출한다. 모든 부위 i에 대해서 하류측 세력 R1ij 및 상류측 세력 R2ij를 취득했다면(스텝 S201~스텝 S245, 도 9 및 도 10 참조), 이어서, 도 11에 나타내는 바와 같이, 각 부위 i 중으로부터, 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij를 산출하는 부위 i를 지정한다(스텝 S247). 여기에서, 반복시마다 i의 값을 1~K+L+M의 범위에서 순서대로 증가해 나가면 좋다. Next, the procedure of the process (weighting calculation process) which the temperature estimation apparatus 1 performs in order to calculate a weight is demonstrated. When the temperature field can fluctuate over time, the downstream weight W 1ij and / or the upstream weight W 2ij are calculated as the weight. If the downstream side force R 1ij and the upstream side force R 2ij were acquired about all the site | parts i (step S201-S245, FIG. 9 and FIG. 10), then, as shown in FIG. 11, it is downstream from each site i. The site | part i which calculates side weight W1ij and upstream weight W2ij is specified (step S247). Herein, the value of i may be increased in order in the range of 1 to K + L + M at each iteration.

이어서, 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij를 산출하는 온도 추정점 j를 지정한다(스텝 S249). 반복시마다 j의 값을 1~N의 범위에서 순서대로 증가해 나가면 좋다. 이어서, 지정한 부위 i의 온도가 기지인지 아닌지를 판정한다(스텝 S251). 일반적으로 지정한 부위 i가 온도 실측 부위 i인 경우, 온도는 기지이다. 단, 계측기의 고장 등으로 일시적으로 온도 관측이 불가능해지는 경우, 실측 부위 i의 온도를 미지로 해도 좋다. 한편, 발흡열 부위 i 또는 유입출 부위 i에 대해서는, 온도가 미지인 경우가 있다. 이 때문에, 지정한 부위 i의 온도가 기지인 경우에는(스텝 S251: Yes), 지정한 부위 i의 세력(R1ij, R2ij)을 기초로, 하류측 가중 함수 W1(R1ij, R2ij) 및 상류측 가중 함수 W2(R1ij, R2ij)를 이용하여 온도 추정점 j에 있어서의 지정한 부위 i의 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij를 산출한다(스텝 S253 및 스텝 S255). Next, the temperature estimation point j which calculates downstream weight W1ij and upstream weight W2ij is specified (step S249). For each iteration, the value of j should be increased in order from 1 to N. Next, it is determined whether or not the temperature of the designated part i is known (step S251). In general, when the designated part i is a temperature measured part i, the temperature is known. However, when temperature observation is temporarily unavailable due to a malfunction of the measuring instrument or the like, the temperature of the measured portion i may be unknown. On the other hand, temperature may be unknown about the heat absorption part i or inflow-out part i. For this reason, when the temperature of the designated part i is known (step S251: Yes), the downstream weighting function W 1 (R 1ij , R 2ij ) and the basis of the forces R 1ij and R 2ij of the designated part i and and it calculates the upstream weighting function W 2 (R 1ij, R 2ij ) downstream and upstream weights W 1ij 2ij weight W of the designated area i of the temperature estimation point j using (step S253 and step S255).

하류측 가중 함수 W1(R1ij, R2ij) 및 상류측 가중 함수 W2(R1ij, R2ij)는, 다음식 (10)에 나타내는 바와 같이, 임의의 R2ij에 대하여 R1ij의 단조 비감소 함수가 되고, 임의의 R1ij에 대하여 R2ij의 단조 비감소 함수가 되는 바와 같은 함수이고, 그리고 하류측 세력 R1ij 및 상류측 세력 R2ij가 모두 「0」인 경우, 즉, R1ij=R2ij=0인 경우에 「0」이 되는 함수이면, 어떠한 것이라도 적용할 수 있다. Downstream of the weighting function W 1 (R 1ij, R 2ij ) and upstream of the weighting function W 2 (R 1ij, R 2ij ) is, and as shown in the food 10, the R 1ij for any R 2ij forging ratio It becomes a decreasing function and becomes a monotonic non-decreasing function of R 2ij with respect to any R 1ij , and when both the downstream force R 1ij and the upstream force R 2ij are "0", that is, R 1ij = Any function can be applied as long as it is a function that becomes "0" when R 2ij = 0.

[수 10]  [Number 10]

Figure pct00010
Figure pct00010

하류측 가중 함수 W1(R1ij, R2ij) 및 상류측 가중 함수 W2(R1ij, R2ij)는, 공간 스케일이나 유속 스케일, 온도 실측 부위 간의 간격 등에 따라 최적인 함수형이 바뀐다. 비교적 간단하여, 어떠한 유체계를 추정 대상으로 하는 경우라도 폭넓게 이용할 수 있는 하류측 가중 함수 W1(R1ij, R2ij) 및 상류측 가중 함수 W2(R1ij, R2ij)로서, 다음식 (11a), (11b)에 나타내는 바와 같이, 하류측 세력의 0.5배를 하류측 가중치로 하고, 상류측 세력의 0.5배를 상류측 가중치로 하는 하류측 가중 함수 W1(R1ij, R2ij) 및 상류측 가중 함수 W2(R1ij, R2ij)을 들 수 있다. 예를 들면, 이 다음식 (11)은, 추정 대상의 유체계에 있어서의 발흡열 부위 i의 유무를 파악할 수 없는 경우, 또는, 유체계가 발흡열 부위 i를 포함하기는 하지만, 그 정확한 위치를 파악할 수 없는 경우 등에 적합하다. The downstream weighting functions W 1 (R 1ij , R 2ij ) and the upstream weighting functions W 2 (R 1ij , R 2ij ) change the optimal functional type depending on the spatial scale, the flow rate scale, and the interval between the temperature measurement sites. It is relatively simple, and the downstream weighting functions W 1 (R 1ij , R 2ij ) and the upstream weighting functions W 2 (R 1ij , R 2ij ) that can be widely used even when any fluid system is to be estimated, 11a) and downstream weighting functions W 1 (R 1ij , R 2ij ) with 0.5 times the downstream force as the downstream weight and 0.5 times the upstream force as the upstream weight, as shown in (11b) and And an upstream weighting function W 2 (R 1ij , R 2ij ). For example, this following formula (11) is not able to grasp the presence or absence of the endothermic end part i in the fluid system of estimation object, or although the fluid system contains the endothermic end part i, the exact position is carried out. It is suitable for cases where it is impossible to grasp.

[수 11]  [Number 11]

Figure pct00011
Figure pct00011

모든 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i의 온도가 기지이거나, 또는, 모든 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i의 근방에 온도 실측 부위 i가 존재하고 있고(모든 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i의 미리 설정되는 소정의 거리 범위 내에 각각 온도 실측 부위 i가 존재하고 있고) 그리고 모든 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i가 온도 실측 부위 i로부터 보아 흐름의 상류측에 있는 경우에는, 다음식 (12a), (12b)에 나타내는 바와 같이 하류측 가중 함수 W1(R1ij, R2ij)은 하류측 세력 R1ij로 하고, 상류측 가중 함수 W2(R1ij, R2ij)는 0으로 하면 좋다. The temperature of all the endothermic end portions i and the inlet and outlet regions i is known, or the temperature measurement region i exists in the vicinity of all the endothermic end portions i and the inlet and outlet portion i (all endothermic regions i and the inlet and outlet regions i In the case where the temperature measurement site i is present within a predetermined predetermined distance range of and each of the endothermic end portions i and the inflow and outflow area i is upstream of the flow as viewed from the temperature measurement site i, the following equation (12a) ) And (12b), the downstream weighting function W 1 (R 1ij , R 2ij ) may be set to the downstream force R 1ij , and the upstream weighting function W 2 (R 1ij , R 2ij ) may be zero.

[수 12]  [Number 12]

Figure pct00012
Figure pct00012

모든 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i의 온도가 기지이거나, 또는, 모든 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i의 근방에 온도 실측 부위 i가 존재하고 있고 그리고 모든 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i가 온도 실측 부위 i로부터 보아 흐름의 하류측에 있는 경우에는, 다음식 (13a), (13b)에 나타내는 바와 같이 하류측 가중 함수 W1(R1ij, R2ij)은 0으로 하고, 상류측 가중 함수 W2(R1ij, R2ij)는 상류측 세력 R2ij로 하면 좋다. The temperature of all the endothermic areas i and the inlet and outlet parts i is known, or the temperature measurement part i exists in the vicinity of all the endothermic areas i and the inlet and outlet part i, and all the endothermic areas i and the inlet and outlet parts i Is at the downstream side of the flow as seen from the temperature measurement site i, the downstream weighting functions W 1 (R 1ij , R 2ij ) are set to 0 and upstream weighting as shown in the following equations (13a) and (13b). The function W 2 (R 1ij , R 2ij ) may be set to the upstream force R 2ij .

[수 13]  [Num. 13]

Figure pct00013
Figure pct00013

온도 분포에 크게 기여하는 발흡열 부위 i 또는 유입출 부위 i의 유체계 내의 위치가 모두 특정되어 있고, 이 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i 중 일부 또는 모든 온도가 미지인 경우에는, 다음식 (14a), (14b)에 나타내는 바와 같이, 하류측 가중 함수 W1(R1ij, R2ij)은 하류측 세력 R1ij로 하고, 상류측 가중 함수 W2(R1ij, R2ij)는 식 (14b)를 이용하면 좋다. S1j는, 온도가 기지인 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i에 대한 하류측 세력 R1ij의 총합이고, Savej는, 온도가 기지인 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i에 대한 하류측 세력과 상류측 세력의 평균값(1/2)×(R1ij+R2ij)의 총합이다. If all of the positions in the fluid system of the endothermic end portion i or the inlet / outlet portion i which greatly contribute to the temperature distribution are specified, and some or all of the temperature of the endothermic end portion i and the inlet / outlet portion i are unknown, As shown in 14a) and (14b), the downstream weighting function W 1 (R 1ij , R 2ij ) is the downstream force R 1ij , and the upstream weighting function W 2 (R 1ij , R 2ij ) is represented by the formula (14b): ) Can be used. S 1j is the sum of the temperature measurement site i, the endothermic heat generating site i, and the downstream force R 1ij with respect to the inflow and outflow site i, whose temperature is known, and S avej is the temperature measurement site i and the heat absorbing site where the temperature is known. It is the sum total of the average value (1/2) x (R 1ij + R 2ij ) of the downstream and upstream forces with respect to i and the inflow-exit site | part i.

[수 14]  [Number 14]

Figure pct00014
Figure pct00014

하류측 가중 함수 W1(R1ij, R2ij) 및 상류측 가중 함수 W2(R1ij, R2ij)는, 설정한 모든 온도 추정점 j에 대하여 동일한 것을 일률적으로 적용해도 좋고, 온도 추정점 j마다, 조건에 맞은 적절한 하류측 가중 함수, 상류측 가중 함수를 선택적으로 이용하는 것으로 해도 좋다. The downstream weighting functions W 1 (R 1ij , R 2ij ) and the upstream weighting functions W 2 (R 1ij , R 2ij ) may be applied uniformly to all set temperature estimate points j, and the temperature estimate points j In each case, an appropriate downstream weighting function and an upstream weighting function that meet the conditions may be selectively used.

지정한 부위 i의 온도가 미지인 경우에는(스텝 S251, No), 온도 추정점 j에 있어서의 지정한 부위 i의 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij를 「0」으로 한다(스텝 S257). 그리고, 모든 온도 추정점 j에 대해서 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij를 산출했는지 아닌지를 판정한다(스텝 S259). 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij가 미산출인 온도 추정점 j가 있는 경우에는(스텝 S259: No), 스텝 S249로 되돌아와 상기한 처리를 반복한다. 그리고, 모든 온도 추정점 j에 대해서 가중치를 산출했다면(스텝 S259: Yes), 스텝 S261로 이행한다. When the temperature of the designated part i is unknown (step S251, No), the downstream weight W 1ij and the upstream weight W 2ij of the designated part i in the temperature estimation point j are set to "0" (step S257). Then, it is determined whether the downstream weight W 1ij and the upstream weight W 2ij are calculated for all the temperature estimation points j (step S259). If there is a temperature estimation point j in which the downstream weight W 1ij and the upstream weight W 2ij are not calculated (step S259: No), the process returns to step S249 and the above-described processing is repeated. And if the weight was computed about all the temperature estimation points j (step S259: Yes), it transfers to step S261.

스텝 S261에서는, 모든 부위 i에 대해서 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij를 산출했는지 아닌지를 판정한다. 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij가 미산출인 부위 i가 있는 경우에는(스텝 S261: No), 스텝 S247로 되돌아와 상기한 처리를 반복한다. 그리고, 모든 부위 i에 대해서 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij를 산출했다면(스텝 S261: Yes), 산출한 온도 추정점 j에 있어서의 부위 i마다의 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij를 기억 장치에 보존하고(스텝 S263), 가중치 산출 처리를 끝낸다. In step S261, it determines whether the downstream weight W1ij and the upstream weight W2ij are computed about all the site | parts i. If there is a part i whose downstream weight W 1ij and the upstream weight W 2ij are not calculated (step S261: No), the process returns to step S247 and the above-described processing is repeated. And if downstream weight W1ij and upstream weight W2ij were computed about all the site | parts i (step S261: Yes), the downstream weight W1ij and the upstream weight for each site | part i in the calculated temperature estimation point j W 2ij is stored in the storage device (step S263), and the weight calculation process is finished.

유체계 전체의 온도 분포를 추정하여, 가시화하기 위해서는, 유체계의 전역에 온도 추정점 j를 설정하고, 설정한 모든 온도 추정점 j에 대해서 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij를 산출해 둘 필요가 있다. 이 경우에는, 사전에 모든 온도 추정점 j에 대해서 부위 i마다의 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij를 산출하고, 기억 장치에 데이터 베이스로서 보존해 두는 것이 바람직하다. In order to estimate and visualize the temperature distribution of the entire fluidic system, a temperature estimating point j is set throughout the entire fluidic system, and the downstream weights W 1ij and the upstream weights W 2ij are calculated for all set temperature estimate points j. It needs to be placed. In this case, it is preferable to calculate the downstream weights W 1ij and the upstream weights W 2ij for each site i in advance for all the temperature estimation points j and save them as a database in the storage device.

다음으로, 이상과 같이 하여 산출한 온도 추정점 j에 대한 부위 i마다의 하류측 전달 시간 τ1 ij, 상류측 전달 시간τ2 ij 및 하류측 가중치 W1ij, 상류측 가중치 W2ij 및 부위 i마다의 시계열 온도 데이터를 이용하여, 임의의 온도 추정점 j의 온도를 추정하기 위한 처리(온도 추정 처리)의 순서에 대해서 설명한다. 도 12는, 온도 추정 처리의 처리 순서를 나타내는 플로우 차트이다. Next, the downstream transfer time τ 1 ij , the upstream transfer time τ 2 ij and the downstream weight W 1ij , the upstream weight W 2ij and the site i for each temperature i for the temperature estimation point j calculated as described above. The procedure of the process (temperature estimation process) for estimating the temperature of the arbitrary temperature estimation point j is demonstrated using time series temperature data of the following. 12 is a flowchart showing a processing procedure of a temperature estimation process.

온도 추정 처리에서는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 우선 온도 추정을 행하는 시점 t0을 결정한다(스텝 S301). 이어서, 온도를 추정하는 온도 추정점 j를 지정한다(스텝 S303). 여기에서의 처리는, 반복시마다 j의 값을 1~N의 범위에서 순서대로 증가해 나감으로써 실현할 수 있다. 이어서, 지정한 온도 추정점 j에 대한 부위 i마다의 하류측 가중치 W1ij, 상류측 가중치 W2ij, 하류측 전달 시간 τ1 ij 및 상류측 전달 시간 τ2 ij를 기억 장치로부터 읽어내어 취득한다(스텝 S305). 예를 들면, 상기한 데이터 베이스로부터 지정한 온도 추정점 j에 대한 하류측 가중치 W1ij, 상류측 가중치 W2ij, 하류측 전달 시간 τ1 ij 및, 상류측 전달 시간 τ2 ij를 취득한다. In the temperature estimation process, as shown in FIG. 12, the time t 0 at which temperature estimation is performed is first determined (step S301). Next, the temperature estimation point j which estimates temperature is specified (step S303). The processing here can be realized by increasing the value of j sequentially in the range of 1 to N at each iteration. Subsequently, the downstream weight W 1ij , the upstream weight W 2ij , the downstream propagation time τ 1 ij and the upstream propagation time τ 2 ij for each site i with respect to the designated temperature estimation point j are read and obtained from the storage device (step). S305). For example, the downstream weight W 1ij , the upstream weight W 2ij , the downstream propagation time τ 1 ij and the upstream propagation time τ 2 ij are acquired for the temperature estimation point j specified from the database described above.

상기한 식 (3)에 따라, 취득한 각 부위 i의 시계열 온도 데이터 Ti(t)와 하류측 전달 시간 τ1 ij 및 상류측 전달 시간 τ2 ij로부터 하류측 기지 온도 Ti(t0―τ1ij) 및 상류측 기지 온도 Ti(t0+τ2 ij)를 구함과 함께(스텝 S307), 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij를 산출한다(스텝 S309). 그 후, 산출한 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij를 이용한 가중치 부여 평균 처리를 행하여, 시간 t0에 있어서의 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej(t0)를 산출한다(스텝 S311). 그 후, 산출한 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej(t0)를 기억 장치에 보존한다(스텝 S313). According to the above formula (3), the downstream known temperature T i (t 0 -τ) is obtained from the time-series temperature data T i (t) of each acquired portion i, the downstream transfer time τ 1 ij and the upstream transfer time τ 2 ij . 1ij ) and the upstream known temperature T i (t 0 + τ 2 ij ) are determined (step S307), and the downstream weight W 1ij and the upstream weight W 2ij are calculated (step S309). Subsequently, a weighted average process using the calculated downstream side weight W 1ij and upstream side weight W 2ij is performed to calculate the estimated temperature Te j (t 0 ) of the temperature estimation point j at time t 0 (step S311). ). Thereafter, the estimated temperature Te j (t 0 ) of the calculated temperature estimation point j is stored in the storage device (step S313).

그 후, 모든 온도 추정점 j에 대해서 추정 온도 Tej(t0)를 산출했는지 아닌지를 판정한다(스텝 S315). 추정 온도 Tej(t0)에 미산출인 온도 추정점 j가 있는 경우에는(스텝 S315: No), 스텝 S303으로 되돌아와 상기한 처리를 반복한다. 한편, 모든 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej(t0)를 산출했다면(스텝 S315: Yes), 온도 추정 처리를 끝낸다. Thereafter, it is determined whether or not the estimated temperature Te j (t 0 ) is calculated for all the temperature estimation points j (step S315). If the estimated temperature Te j (t 0 ) has an uncalculated temperature estimation point j (step S315: No), the process returns to step S303 and the above-described processing is repeated. On the other hand, if the estimated temperature Te j (t 0 ) of all the temperature estimation points j has been calculated (step S315: Yes), the temperature estimation process ends.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 유체계 내의 임의의 온도 추정점 j에 있어서의 전체 유체에 대한 영역 i(온도 실측 영역 i, 발흡열 영역 i 및, 유입출 영역 i)마다의 유체 성분의 비율을 세력(R1ij, R2ij)으로서 취득하고, 취득한 세력(R1ij, R2ij)을 기초로, 온도 추정점 j에 대한 부위 i마다의 가중치 Wij 또는 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij, 전달 시간(τ1 ij, τ2 ij)을 산출하는 것으로 했다. 그리고, 이 부위 i마다의 가중치 Wij를 해당하는 부위 i에 있어서의 기지 온도 Ti에 가중치 부여하여 평균(가중치 부여 평균 처리)하거나, 또는, 시계열 온도 데이터를 이용하여, 온도 추정을 행하는 시점 t0에 대하여, 하류측 가중치 W1ij를 해당하는 부위 i에 있어서의 하류측 기지 온도 Ti(t0―τ1 ij)에, 상류측 가중치 W2ij를 해당하는 부위 i에 있어서의 상류측 기지 온도 Ti(t0+τ2 ij)에 대응시켜 가중치 부여하여 평균함으로써, 온도 추정점 j의 추정 온도를 산출하는 것으로 했다. 따라서, 유체계의 흐름장 하에서의 열의 이류 확산을 고려하여, 온도 추정점 j의 온도를 고(高)정밀도로 추정할 수 있다. 이에 따르면, 실제로 온도 계측 장치(2)를 설치하는 등 하여 온도를 실측하는 것이 곤란한 장소라도, 온도를 고정밀도로 파악하는 것이 가능해진다. 따라서, 온도 계측 장치(2)의 배치에 제약을 주는 일 없이 유체의 흐름에 의한 열수송을 고려한 고정밀도인 온도 추정을 실현할 수 있다. As described above, in the present embodiment, the fluid component of each region i (temperature measurement region i, endothermic region i, and inflow / exit region i) with respect to the entire fluid at an arbitrary temperature estimation point j in the fluid system. forces the ratio (R 1ij, R 2ij) acquired as a, and the obtained force (R 1ij, R 2ij), based on, the weight of each portion i of the temperature estimation point j W ij or downstream weights W 1ij and upstream weight W 2ij , the propagation time (τ 1 ij , τ 2 ij ) were calculated. The time t at which the weight W ij for each site i is weighted to the known temperature T i in the corresponding site i and averaged (weighted average processing) or temperature estimation is performed using time series temperature data with respect to 0, the downstream weight downstream base temperature at the portion corresponding to the i W 1ij t i (t 0 -τ 1 ij) , the upstream base temperature in the area i of the weight W to the upstream side 2ij The estimated temperature of the temperature estimation point j was calculated by weighting and averaging corresponding to T i (t 0 + τ 2 ij ). Therefore, in consideration of the advection diffusion of heat under the flow field of the fluid system, the temperature of the temperature estimation point j can be estimated with high precision. According to this, even if it is difficult to actually measure temperature, such as installing the temperature measuring device 2, it becomes possible to grasp | ascertain temperature with high precision. Therefore, high-precision temperature estimation which considers heat transportation by the flow of a fluid can be realized without restricting the arrangement of the temperature measuring device 2.

유체계 내의 전역에 온도 추정점 j를 설정하고, 각 온도 추정점 j에 대한 부위 i마다의 가중치 Wij를 산출하여, 예를 들면 가중치 데이터 베이스로서 기억 장치에 보존해 두면, 이 가중치 Wij를 읽어내어 취득함과 함께, 각 부위 i의 기지 온도 Ti를 취득하여 상기한 식 (2)에 대입하는 것만으로, 순시에 각 부위 i의 기지 온도 Ti를 보간한 유체계의 온도 분포를 추정하는 것이 가능해진다. 또한, 온도의 시간 변동이 일어날 수 있는 유체계에 대해서도 동일하게, 유체계 내의 전역에 온도 추정점 j를 설정하고, 각 온도 추정점 j에 대한 부위 i마다의 하류측 가중치 W1ij, 상류측 가중치 W2ij 및, 전달 시간(τ1 ij, τ2 ij)을 산출하여, 예를 들면 데이터 베이스로서 기억 장치에 보존해 두고, 온도 계측 장치(2)에서 각 부위 i의 온도와 관측된 시간을 순서대로 계측·보존하고, 임의의 시점 t에 있어서의 온도 실측값을 시계열 온도 데이터 Ti(t)로서 읽어낼 수 있도록 해 두면, 이 하류측 가중치 W1ij, 상류측 가중치 W2ij 및, 전달 시간(τ1 ij, τ2 ij)을 읽어내어 취득함과 함께, 온도를 추정하고자 하는 시점 t0과 시계열 온도 데이터 Ti(t)를 이용하여 식 (3)에 대입하는 것만으로, 순시에 시점 t0에 있어서의 유체계의 온도 분포를 추정하는 것이 가능해진다. 이에 따르면, 본 실시 형태의 온도 추정 장치(1)는, 실시간의 계산이 불가결한 산업 프로세스의 온라인 모니터링에도 충분히 활용할 수 있어, 조업 관리나 제어 기구에 이용하는 것이 가능해진다. If the temperature estimate point j is set throughout the fluid system, the weight W ij for each site i for each temperature estimate point j is calculated and stored in the storage device as a weight database, for example, this weight W ij is obtained. with also read acquisition out, simply by substituting the above equation (2) to obtain the base temperature of the parts i T i, the estimated temperature distribution of the oil system interpolates the base temperature of the parts i T i the instantaneous It becomes possible. In the same way for a fluid system in which temperature fluctuations in time can occur, a temperature estimating point j is set throughout the entire fluid system, and the downstream weight W 1ij for each site i for each temperature estimating point j, the upstream weight W 2ij and the propagation times τ 1 ij and τ 2 ij are calculated and stored in a storage device as a database, for example, and the temperature and time observed for each part i in the temperature measuring device 2 are in order. As measured and stored as described above , and the temperature measured value at an arbitrary time point t can be read as time series temperature data T i (t), the downstream weight W 1ij , the upstream weight W 2ij, and the transfer time ( τ 1 ij , τ 2 ij ) are read and acquired, and the time t is instantaneously inserted only in equation (3) using the time t 0 and time series temperature data T i (t) to be estimated. To estimate the temperature distribution of the fluid system at zero Become fluent. According to this, the temperature estimating apparatus 1 of this embodiment can fully utilize for the online monitoring of the industrial process in which real-time calculation is indispensable, and can be used for operation management and a control mechanism.

상류측 세력 R2ij를 취득하고, 이 상류측 세력 R2ij나 상류측 전달 시간 τ2 ij를 이용하여 가중치 Wij 또는 하류측 가중치 W1ij와 상류측 가중치 W2ij를 산출하는 것으로 했기 때문에, 온도 실측 부위 i로부터 보아 흐름의 상류측이 되는 위치의 온도에 대해서도, 온도 실측 부위 i의 기지 온도 Ti(온도 실측값)나 시계열 온도 데이터 Ti(t)를 기초로 추정할 수 있다. 또한, 발흡열 부위 i나 유입출 부위 i의 온도가 기지인 경우에는, 이들 발흡열 부위 i나 유입출 부위 i의 기지 온도를 추가로 이용하여 온도 추정점 j의 온도를 추정할 수 있다. 이에 따르면, 반드시 유체의 흐름의 최상류 위치에 온도 계측 장치(2)를 배치할 필요가 없다. 따라서, 온도 계측 장치(2)의 배치에 제약을 주는 일 없이 유체계 내의 임의의 위치의 온도를 추정할 수 있다. Since the upstream side force R 2ij is acquired and the weight W ij or the downstream side weight W 1ij and the upstream side weight W 2ij are calculated using this upstream side force R 2ij and the upstream transfer time τ 2 ij , the actual temperature is measured. The temperature at the position that becomes the upstream side of the flow as viewed from the region i can also be estimated based on the known temperature T i (temperature actual value) of the temperature measured region i and the time series temperature data T i (t). In addition, when the temperature of the endothermic end part i or the inflow-out part i is known, the temperature of the temperature estimation point j can be estimated further using the known temperature of these endothermic part i or the inflow-out part i. According to this, it is not necessarily necessary to arrange the temperature measuring device 2 at the most upstream position of the flow of the fluid. Therefore, the temperature of any position in the fluid system can be estimated without restricting the arrangement of the temperature measuring device 2.

상기한 실시 형태에서는, 유체계가 온도 실측 부위 i, 발흡열 부위 i 및, 유입출 부위 i를 포함하는 것으로 하여 설명했지만, 발흡열 부위 i 및/또는 유입출 부위를 포함하지 않는 경우에는, 이들을 제외한 부위 i의 세력(R1ij, R2ij) 및 전달 시간(τ1 ij, τ2 ij)을 취득하고, 가중치 Wij 또는 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij와, 하류측 기지 온도 Ti(t0―τ1 ij) 및 상류측 기지 온도 Ti(t0+τ2 ij)를 산출하면 좋다. 예를 들면, 유체계가 발흡열 부위 i를 포함하지 않는 경우라면, 온도 추정점 j에 있어서의 유체의 온도 실측 부위 i 및 유입출 부위 i의 세력(R1ij, R2ij), 전달 시간(τ1 ij, τ2 ij)을 취득하고, 취득한 세력(R1ij, R2ij) 및 전달 시간(τ1 ij, τ2 ij)을 기초로, 온도 추정점 j에 대한 온도 실측 부위 i 및 유입출 부위 i마다의 가중치 Wij 또는 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij와, 하류측 기지 온도 Ti(t0―τ1 ij) 및 상류측 기지 온도 Ti(t0+τ2 ij)를 산출하면 좋다. 마찬가지로, 유체계가 유입출 부위 i를 포함하지 않는 경우에는, 온도 추정점 j에 있어서의 유체의 온도 실측 부위 i 및 발흡열 부위 i의 세력(R1ij, R2ij) 및 전달 시간(τ1 ij, τ2 ij)을 취득하여 온도 추정점 j에 대한 온도 실측 부위 i 및 발흡열 부위 i마다의 가중치 Wij 또는 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij와, 하류측 기지 온도 Ti(t0―τ1 ij) 및 상류측 기지 온도 Ti(t0+τ2 ij)를 산출하고, 유체계가 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i를 포함하지 않는 경우에는, 온도 추정점 j에 있어서의 유체의 온도 실측 부위 i의 세력(R1ij, R2ij) 및 전달 시간(τ1 ij, τ2 ij)을 취득하여 온도 추정점 j에 대한 온도 실측 부위 i마다의 가중치 Wij 또는 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij와, 하류측 기지 온도 Ti(t0―τ1ij) 및 상류측 기지 온도 Ti(t0+τ2 ij)를 산출하면 좋다. 이에 따르면, 적어도 유체계 내의 설치 스페이스를 확보할 수 있는 임의의 위치에 온도계나 열전대 등의 온도 계측 장치(2)를 설치함으로써, 이 온도 계측 장치(2)가 계측하는 온도 실측값을 기초로 유체계 내의 임의의 위치에 있어서의 온도를 정밀도 좋게 추정하는 것이 가능해진다. In the above-described embodiment, the fluid system has been described as including the temperature measurement site i, the endothermic end region i, and the inlet / outlet region i. However, when the fluid system does not include the endothermic end region i and / or the inlet / outlet region, these are The forces (R 1ij , R 2ij ) and the propagation time (τ 1 ij , τ 2 ij ) of the excluded region i are acquired, and the weight W ij or the downstream weight W 1ij and the upstream weight W 2ij and the downstream known temperature T What is necessary is just to calculate i (t 01 ij ) and the upstream known temperature T i (t 0 + τ 2 ij ). For example, if the fluid system does not include the endothermic end portion i, the forces (R 1ij , R 2ij ), and the transfer time (τ) of the temperature measured portion i and the inflow and outlet portion i of the fluid at the temperature estimation point j 1 ij , τ 2 ij ) and based on the acquired forces R 1ij , R 2ij and the propagation time τ 1 ij , τ 2 ij The weight W ij or the downstream weight W 1ij and the upstream weight W 2ij for each i , the downstream known temperature T i (t 0 τ 1 ij ) and the upstream known temperature T i (t 0 + τ 2 ij ) are calculated. Do it. Similarly, when the fluid system does not include the inflow and outflow region i, the forces R 1ij and R 2ij and the propagation time τ 1 ij of the temperature measurement region i and the endothermic region i of the fluid at the temperature estimation point j , τ 2 ij) for acquiring the temperature measured area i and to the weight of the heat absorbing part for each i to the temperature estimation point j W ij or downstream weights W 1ij and upstream weights W 2ij, and a downstream-side base temperature t i (t 0- τ 1 ij ) and the upstream known temperature T i (t 0 + τ 2 ij ) are calculated, and when the fluid system does not include the endothermic end portion i and the inlet / outlet portion i, the temperature at the estimated point j The weights W ij or downstream weights W for each temperature measurement site i for the temperature estimate point j are obtained by obtaining the forces R 1ij , R 2ij and the propagation time τ 1 ij , τ 2 ij of the temperature measurement site i of the fluid. 1ij and the upstream weight W 2ij and the downstream known temperature T i (t 0 τ 1ij ) and the upstream known temperature T i (t 0 + τ 2 ij ) may be calculated. According to this, by providing a temperature measuring device 2 such as a thermometer or a thermocouple at an arbitrary position where at least the installation space in the fluid system can be secured, it is based on the temperature measured value measured by the temperature measuring device 2. It is possible to accurately estimate the temperature at any position within the system.

본 실시 형태에서는, 세력(R1ij, R2ij)을 기초로 가중치 Wij 또는 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij를 산출하고, 산출한 가중치 Wij 또는 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij를 기억 장치에 보존하는 것으로 했지만, 세력(R1ij, R2ij)을 보존해 두고, 가중치 Wij 또는 하류측 가중치 W1ij 및 상류측 가중치 W2ij에 대해서는, 온도 추정시마다 산출하도록 해도 좋다. In this embodiment, the weight W ij or the downstream weight W 1ij and the upstream weight W 2ij are calculated based on the forces R 1ij and R 2ij , and the calculated weight W ij or the downstream weight W 1ij and the upstream weight are calculated. Although W 2ij is supposed to be stored in the storage device, the forces R 1ij and R 2ij may be stored , and the weights W ij or the downstream weights W 1ij and the upstream weights W 2ij may be calculated for each temperature estimation.

(실시 형태 1)(Embodiment 1)

다음으로, 실시 형태 1로서, 실내를 적용 대상으로 하여, 이 실내를 흐르는 유체계의 온도 추정 및 온도 분포의 가시화에 대해서 설명한다. 도 13은, 실시 형태 1에 있어서 적용 대상으로 하는 방(3)의 내부를 상방으로부터 나타낸 개략도이다. Next, as Embodiment 1, the room is applied, and the temperature estimation of the fluid system which flows through this room, and visualization of temperature distribution are demonstrated. 13 is a schematic view showing the inside of the room 3 to be applied in the first embodiment from above.

도 13에 나타내는 방(3)은, 예를 들면, 한 변이 1(m)인 평면으로부터 보아 대략 정사각형 형상을 갖는다. 이 방(3)은, 도 13을 향하여 좌측의 측벽(311) 및 우측의 측벽(312)의 대각에 있어서 각각 폭이 약 0.2(m)인 통로(321, 322)를 구비하고, 이 통로(321, 322)의 종단에 각각 창(331, 332)이 부착되어 있다. 방(3)의 도 13을 향하여 상측의 측벽(313)은, 도시하지 않은 발열원(源)을 구비하며, 열을 발하는 발열벽으로 되어 있다. 방(3) 내의 도 13 중에 「×」를 붙여 나타내는 4개소 A~D에 있어서, 온도를 추정하기 위한 온도 계측 장치로서의 온도계(34-1~34-4)가 설치되어 있다. The room 3 shown in FIG. 13 has a substantially square shape when viewed from a plane where one side is 1 (m), for example. The room 3 is provided with passages 321 and 322 having a width of about 0.2 (m) in the diagonal of the left side wall 311 and the right side wall 312 toward Fig. 13, respectively. Windows 331, 332 are attached to the ends of 321, 322, respectively. The side wall 313 of the upper side toward the FIG. 13 of the room 3 is equipped with the heat generating source which is not shown in figure, and becomes a heat generating wall which radiates heat. In four places A-D shown by attaching "x" in FIG. 13 in the room 3, thermometers 34-1 to 34-4 as a temperature measuring device for estimating temperature are provided.

본 적용 대상에서는, 추정 대상의 유체계가, 방(3) 내를 흐르는 공기, 구체적으로는, 도 13 중에 화살표 A3으로 나타내는 바와 같이 창(331)으로부터 통로(321)를 거쳐 실내로 유입하고, 통로(322)를 거쳐 창(332)으로부터 실외로 유출하는 공기이다. 본 적용 대상에서는, 온도계(34-1~34-4)의 설치 위치 A~D가 온도 실측 부위 i이며, 예를 들면 온도 실측 부위 i인 설치 위치 A~D를 중심으로 한 반경 0.05(m)의 원 영역 E31~E34를 각각 온도 실측 영역 i로 한다. 발열원을 구비한 측벽(313)이 발흡열 부위 i(발열 부위)이며, 예를 들면 이 측벽(313)의 벽면 영역 E를 발흡열 영역 i로 한다. 창(331, 332)의 영역 F, G, 즉, 통로(321, 322)의 종단면이 각각 유입출 부위 i(창(331)의 영역 F가 유입 부위, 창(332)의 영역 G가 유출 부위)이며, 예를 들면 이 영역 F, G를 유입출 영역 i로 한다. 측벽(313)이 구비하는 발열원은, 예를 들면 그의 온도가 50(℃)로 제어되고, 창(331)에서는, 10(℃)의 공기가 유입된다. 단, 온도 추정을 행할 때에는, 발흡열 부위 i 및 유입출 부위 i의 온도는 미지로 한다. 이하에서는, 온도계(34-1~34-4)의 설치 위치 A~D에 상당하는 온도 실측 부위 i를 적절히 온도 실측 부위 A~D로 표기하고, 측벽(313)의 벽면 영역 E에 상당하는 발흡열 부위 i를 적절히 발흡열 부위 E로 표기하고, 창(331)의 영역 F에 상당하는 유입출 영역 i를 적절히 유입출 영역 F로 표기하고, 창(332)의 영역 G에 상당하는 유입출 영역 i를 적절히 유입출 영역 G로 표기한다. In this application object, the fluid system of the estimation object flows into the room through the passage 321 from the window 331 as shown by arrow A3 in FIG. 13, specifically, the air which flows in the room 3, Air flowing out of the window 332 to the outside via the passage 322. In this application object, the installation positions A-D of the thermometers 34-1 to 34-4 are the temperature actual measurement sites i, for example, a radius of 0.05 (m) centered on the installation positions A to D which are the temperature actual measurement sites i. Let the original areas E31 to E34 be the temperature actual measurement area i, respectively. The side wall 313 provided with the heat generating source is an endothermic heat generating part i (heating part), and the wall surface area E of this side wall 313 is made into the heat generating heat generating area i, for example. Areas F and G of the windows 331 and 332, that is, longitudinal sections of the passages 321 and 322 are respectively the inflow and outflow areas i (area F of the window 331 is the inflow site and area G of the window 332 is the outflow site, respectively. ), And this region F, G is an inflow-out area i, for example. As for the heat generating source which the side wall 313 has, the temperature is controlled to 50 (degreeC), for example, and 10 (degreeC) air flows in the window 331. However, at the time of performing temperature estimation, the temperature of the heat absorption part i and the inflow-out part i shall be unknown. Below, the temperature measurement site | part i corresponding to the installation positions A-D of the thermometers 34-1-34-4 is appropriately described as temperature measurement site | parts A-D, and the foot corresponded to the wall surface area E of the side wall 313. The endothermic part i is appropriately designated as the endothermic part E, and the inflow / exit area i corresponding to the area F of the window 331 is appropriately denoted as the inflow / outflow area F, and the inflow / outflow area corresponding to the area G of the window 332. i is appropriately denoted as the inflow and outflow area G.

도 14는, 실시 형태 1에 있어서의 온도 추정 장치(10)의 기능 구성을 나타내는 블록도이다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 온도 추정 장치(10)는, 입력부(11)와, 표시부(12)와, 기억부(13)와, 제어부(14)를 구비하고, 방(3) 내에 설치된 온도계(34-1~34-4)로부터의 온도 실측값이 제어부(14)에 입력되는 구성으로 되어 있다. 14 is a block diagram showing the functional configuration of the temperature estimating apparatus 10 according to the first embodiment. As shown in FIG. 14, the temperature estimating apparatus 10 is provided with the input part 11, the display part 12, the memory | storage part 13, and the control part 14, and the thermometer installed in the room 3 ( The temperature measured values from 34-1 to 34-4 are input to the control unit 14.

입력부(11)는, 유저가 온도 추정에 필요한 정보의 입력 등의 각종 조작을 행하기 위한 것으로, 입력 신호를 제어부(14)로 출력한다. 이 입력부(11)는, 키보드나 마우스, 터치 패널 등에 의해 실현된다. 표시부(12)는, LCD나 EL 디스플레이 등의 표시 장치에 의해 실현되며, 제어부(14)의 제어하에, 온도 추정의 결과 등을 화면 표시한다. The input unit 11 is for the user to perform various operations such as input of information required for temperature estimation, and outputs an input signal to the control unit 14. This input unit 11 is realized by a keyboard, a mouse, a touch panel, or the like. The display unit 12 is realized by a display device such as an LCD or an EL display, and under the control of the control unit 14, displays the result of the temperature estimation and the like.

기억부(13)는, 갱신 기록 가능한 플래쉬 메모리 등의 ROM이나 RAM과 같은 각종 IC 메모리, 내장 혹은 데이터 통신 단자로 접속된 하드 디스크, CD-ROM 등의 정보 기록 매체 및 그의 판독 장치 등에 의해 실현되는 것으로서, 온도 추정 장치(10)를 동작시켜, 이 온도 추정 장치(10)가 구비하는 여러 가지의 기능을 실현하기 위한 프로그램이나, 이 프로그램의 실행 중에 사용되는 데이터 등이 기록된다. 이 기억부(13)에는, 방(3) 내에 설정되는 온도 추정점 j의 가중치 Wij를 등록한 가중치 데이터 베이스나, 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 해당하는 온도 추정점 j의 방(3) 내에 있어서의 위치와 대응지어 설정한 온도 데이터 등이 보존된다. The storage unit 13 is realized by various IC memories such as ROM and RAM, such as flash memory which can be updated and recorded, an information recording medium such as a hard disk, CD-ROM, or the like and a reading device or the like connected via built-in or data communication terminals. As the temperature estimating apparatus 10 is operated, a program for realizing various functions included in the temperature estimating apparatus 10, data used during the execution of the program, and the like are recorded. The storage unit 13 has a weight database in which the weight W ij of the temperature estimation point j set in the room 3 is registered, or a room 3 of the temperature estimation point j corresponding to the estimated temperature Te j of the temperature estimation point j. The temperature data and the like set in association with the position in the image are stored.

제어부(14)는, CPU 등의 하드웨어에 의해 실현된다. 이 제어부(14)는, 입력부(11)로부터 입력되는 입력 신호, 기억부(13)에 기록되는 프로그램이나 데이터 등을 기초로 온도 추정 장치(10)를 구성하는 각 부로의 지시나 데이터의 전송 등을 행하여, 온도 추정 장치(10) 전체의 동작을 통괄적으로 제어한다. 이 제어부(14)는, 온도 추정부(141)와, 온도 분포 표시 처리부(143)를 포함한다. The control unit 14 is realized by hardware such as a CPU. The control unit 14 transmits an instruction or data to each unit constituting the temperature estimating apparatus 10 based on an input signal input from the input unit 11, a program or data recorded in the storage unit 13, or the like. The overall operation of the temperature estimating apparatus 10 is collectively controlled. The control unit 14 includes a temperature estimating unit 141 and a temperature distribution display processing unit 143.

온도 추정부(141)는, 도 4~도 6에 나타낸 처리 순서에 따라 가중치 산출 처리를 행함으로써, 온도 추정점 j에 대한 부위 i마다의 가중치 Wij를 산출하고, 산출한 온도 추정점 j에 대한 가중치 Wij를 가중치 데이터 베이스로서 기억부(13)에 보존한다. 구체적으로, 온도 추정부(141)는, 예를 들면, 수치 유체 시뮬레이션으로서 유한 체적법을 이용하며, 난류 모델로서 표준 k-ε 난류 모델을 이용하여 세력(R1ij, R2ij)을 취득하고, 가중치 Wij를 산출한다. 실시 형태 1에서는, 유체계의 높이 방향의 흐름은 무시할 수 있는 것으로서 방(3) 내의 유체계의 2차원의 온도 분포를 추정하는 것으로 하고, 가중치 Wij의 산출에 있어서도, 2차원 모델로 근사를 행하는 것으로 한다. The temperature estimating unit 141 calculates the weight W ij for each site i with respect to the temperature estimation point j by performing the weight calculation process in accordance with the processing procedures shown in FIGS. The weight W ij is stored in the storage unit 13 as a weight database. Specifically, the temperature estimating unit 141 uses, for example, a finite volume method as a numerical fluid simulation, and acquires forces R 1ij and R 2ij using a standard k-ε turbulence model as a turbulence model. Calculate the weight W ij . In the first embodiment, the flow in the height direction of the fluid system is negligible, and the two-dimensional temperature distribution of the fluid system in the room 3 is estimated. Also, in the calculation of the weight W ij , an approximation is made by the two-dimensional model. It shall be done.

이 경우에, 온도 추정부(141)는, 도 4의 스텝 S3의 처리로서, 2차원의 흐름장을 실제의 흐름장으로 하여 계산한다. 도 15는, 여기에서 계산되는 방(3)의 실제의 흐름장을 나타내는 개략도이다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 흐름장의 계산에서는, 방(3) 내의 전역에 있어서의 공기의 흐름을 나타내는 유속 벡터(V3), 구체적으로는, 도 15 중에 화살표 A3으로 나타내는 바와 같이 창(331)(도 13을 참조)으로부터 실내로 유입하여 창(332)(도 13을 참조)으로부터 실외로 유출하는 공기의 방(3) 내의 각 위치에서의 흐름의 방향 및 그의 유속을 나타내는 유속 벡터(V3)가 얻어진다. In this case, the temperature estimating unit 141 calculates the two-dimensional flow field as the actual flow field as the processing of step S3 in FIG. 4. 15 is a schematic view showing an actual flow field of the room 3 calculated here. As shown in FIG. 15, in the calculation of the flow field, the flow velocity vector V3 indicating the flow of air in the entire area of the room 3, specifically, the window 331 (as indicated by the arrow A3 in FIG. 15) ( 13 is a flow velocity vector V3 indicating the direction of the flow at each position in the room 3 of the air 3 flowing into the room from the window 332 (see FIG. 13) and out to the outside from the window 332 (see FIG. 13). Obtained.

온도 추정부(141)는, 도 4의 스텝 S7의 처리로서, 온도 추정점 j를 등간격으로 방(3) 내의 전역에 설정한다. 온도 추정부(141)는, 스텝 S9~스텝 S23의 처리로서, 도 15에 나타내는 실제의 흐름장을 이용하여, 전술한 바와 같이 방(3) 내의 전역에 설정한 각 온도 추정점 j에 있어서의 유체의 각 부위 i의 하류측 세력 R1ij를 취득한다. 도 16a~도 16g는, 각각 각 온도 추정점 j에 있어서의 각 부위 A~G의 하류측 세력 R1ij를 등치선도화(isoline diagrams)하여 나타낸 도면이다. The temperature estimation part 141 sets the temperature estimation point j to the whole area | region in the room 3 at equal intervals as a process of step S7 of FIG. The temperature estimating unit 141 uses the actual flow field shown in FIG. 15 as the processing of steps S9 to S23, and as described above, at each temperature estimating point j set in the entire area in the room 3. The downstream force R 1ij of each part i of the fluid is obtained. 16A to 16G are diagrams each showing isoline diagrams of the downstream forces R 1ij of the respective portions A to G at the respective temperature estimation points j.

그 후, 온도 추정부(141)는, 도 5의 스텝 S25의 처리로서, 도 15에 나타내는 실제의 흐름장의 각 유속 벡터(V3)의 방향을 역(逆)방향으로 한 반전 흐름장을 계산한다. 온도 추정부(141)는, 도 5의 스텝 S27~스텝 S45의 처리로서, 반전 흐름장을 이용하여, 방(3) 내의 전역에 설정한 각 온도 추정점 j에 있어서의 유체의 각 부위 i의 상류측 세력 R2ij를 취득한다. 도 17a~도 17g는, 각각 온도 추정점 j에 있어서의 각 부위 A~G의 상류측 세력 R2ij를 등치선도화하여 나타낸 도면이다. Thereafter, the temperature estimating unit 141 calculates the inverted flow field in which the direction of each flow velocity vector V3 in the reverse direction of the actual flow field shown in FIG. 15 is processed as the processing of Step S25 in FIG. 5. . The temperature estimating unit 141 is a process of steps S27 to S45 in FIG. 5, and uses the inversion flow field to determine the respective portions i of the fluid at each temperature estimation point j set in the whole area in the room 3. Obtain the upstream forces R 2ij . 17A to 17G are diagrams each showing the upstream forces R 2ij of the respective parts A to G at the temperature estimation point j in an isometric view .

온도 추정부(141)는, 도 6의 스텝 S47~스텝 S59의 처리로서, 식 (5)의 가중 함수 W(R1ij, R2ij)를 이용한 가중치 Wij의 산출과, 식 (8)의 가중 함수 W(R1ij, R2ij)를 이용한 가중치 Wij의 산출을 각각 행하고, 이용한 가중 함수 W(R1ij, R2ij)마다 각 온도 추정점 j의 가중치 Wij를 데이터 베이스화하여 기억부(13)에 보존한다. 도 18a~도 18g는, 각각 식 (5)의 가중 함수 W(R1ij, R2ij)를 이용하여 산출한 각 온도 추정점 j에 대한 부위 A~G마다의 가중치 Wij를 등치선도화하여 나타낸 도면이다. 도 19a~도 19g는, 각각 식 (8)의 가중 함수 W(R1ij, R2ij)를 이용하여 산출한 각 온도 추정점 j에 대한 부위 A~G마다의 가중치 Wij를 등치선도화하여 나타낸 도면이다. 실시 형태 1에서는, 발흡열 부위 E 및 유입출 부위 F, G의 온도를 미지로 하고 있어, 도 18e~도 18g이나 도 19e~도 19g에 나타내는 바와 같이, 부위 E, F, G의 가중치 Wij는 「0」으로 하여 산출된다. The temperature estimating unit 141 calculates the weight W ij using the weighting functions W (R 1ij , R 2ij ) of the formula (5) and the weight of the formula (8) as the processing of steps S47 to S59 of FIG. 6. function W (R 1ij, R 2ij), a weight W, each subjected to the calculation of the ij, the weighting function W (R 1ij, R 2ij) to data beyiseuhwa weights W ij for each temperature point estimation j storage unit 13 each time by using To preserve. 18A to 18G are diagrams each showing the weights W ij for each of the parts A to G for each temperature estimation point j calculated using the weighting functions W (R 1ij and R 2ij ) of Equation (5), respectively. to be. 19A to 19G are equivalent diagrams showing the weights W ij for each of the parts A to G for each temperature estimation point j calculated using the weighting functions W (R 1ij and R 2ij ) of Equation (8), respectively. to be. In Embodiment 1, the temperature of the heat absorption part E and the inflow-out part F, G is unknown, and the weight W ij of site | part E, F, G as shown to FIG. 18E-FIG. 18G or FIG. 19E-19G. Is calculated as "0".

온도 추정부(141)는, 도 7에 나타낸 처리 순서에 따라 온도 추정 처리를 행함으로써, 온도계(34-1~34-4)가 계측하는 온도 실측값인 온도 실측 부위 i(A~D)의 기지 온도 Ti를 기초로, 각 온도 추정점 j에 대한 가중치 Wij를 이용함으로써 각 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 산출한다. 그리고, 온도 추정부(141)는, 산출한 각 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를, 온도 데이터로서 기억부(13)에 보존한다. The temperature estimating unit 141 performs the temperature estimation process in accordance with the processing procedure shown in FIG. Based on the known temperature T i , the estimated temperature Te j of each temperature estimation point j is calculated by using the weight W ij for each temperature estimation point j. Then, the temperature estimating unit 141 stores the estimated temperature Te j of each temperature estimation point j calculated in the storage unit 13 as temperature data.

온도 분포 표시 처리부(143)는, 온도 추정부(141)가 추정하여 기억부(13)에 보존한 온도 데이터를 참조하여, 각 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej, 즉, 기지 온도 Ti인 온도 실측 부위 i(A~D)의 온도 실측값을 보간한 방(3) 내의 유체계 전체의 온도 분포를, 예를 들면 등치선도화하고, 온도 분포 모니터링 화면으로서 표시부(12)에 표시한다. The temperature distribution display processing unit 143 refers to the temperature data estimated by the temperature estimating unit 141 and stored in the storage unit 13, and is an estimated temperature Te j of each temperature estimation point j , that is, a known temperature T i . The temperature distribution of the whole fluid system in the room 3 which interpolated the temperature actual value of temperature measurement site | part i (A-D), for example, is made into the isoline diagram, and is displayed on the display part 12 as a temperature distribution monitoring screen.

이상 설명한 구성의 온도 추정 장치(10)에 있어서, 상기한 식 (5)의 가중 함수 W(R1ij, R2ij)에 의해 산출한 가중치 Wij를 이용한 경우(실험예 1)와, 식 (8)의 가중 함수 W(R1ij, R2ij)에 의해 산출한 가중치 Wij를 이용한 경우(실험예 2)에서, 각각 각 온도 추정점 j에 있어서의 오염 물질의 추정 온도 Tej를 산출했다. 또한, 비교예로서, 종래법인 역거리 가중법을 이용한 가중치의 산출을 행하고, 얻어진 가중치를 이용하여 각 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 산출했다. 비교예에서의 가중치의 산출은, 도 4~도 6의 가중치 산출 처리와 동일한 처리 순서로 행하고, 스텝 S53에 있어서, 다음식 (15)로 나타내는, 역거리 보간의 식의 가중치 Wij'를 이용한다. lij는, 온도 실측 부위 i와 온도 추정점 j와의 직선 거리이다. u는, 보간 파라미터로서, 예를 들면, u=2로 하여 가중치 Wij를 산출했다. In the temperature estimating apparatus 10 of the structure demonstrated above, the case where the weight W ij calculated by the weighting function W (R 1ij , R 2ij ) of Formula (5) mentioned above is used (Experimental example 1), and Formula (8) In the case of using the weight W ij calculated by the weighting function W (R 1ij , R 2ij ) of) (Experimental Example 2), the estimated temperature Te j of the pollutant at each temperature estimation point j was calculated. Moreover, as a comparative example, the weight was calculated using the reverse distance weighting method which is a conventional method, and the estimated temperature Te j of each temperature estimation point j was computed using the obtained weight. Calculation of the weight in a comparative example is performed in the same processing procedure as the weight calculation process of FIGS. 4-6, and uses the weight W ij 'of the inverse distance interpolation formula shown by following formula (15) in step S53. . l ij is the linear distance of the temperature measurement site | part i and the temperature estimation point j. u calculated the weight W ij with u = 2 as an interpolation parameter, for example.

[수 15]  [Number 15]

Figure pct00015
Figure pct00015

구체적으로는, 온도 추정부(141)가, 실험예 1, 2 및 비교예에서의 3종류의 가중치 Wij를 각각 이용하여 각 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 산출하고, 온도 분포 표시 처리부(143)가, 실험예 1, 2 및 비교예에서의 각 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 등치선도화함으로써, 실험예 1, 2 및 비교예의 각각에 대한 추정 결과를 얻었다. 추정에 이용한 각 온도 실측 부위 A~D의 기지 온도 Ti, 즉, 방(3) 내의 대응하는 설치 위치 A~D에 설치된 온도계(34-1~34-4)의 온도 실측값을 표 1에 나타낸다. Specifically, the temperature estimating unit 141 calculates the estimated temperature Te j of each temperature estimation point j using the three types of weights W ij in Experimental Examples 1, 2 and Comparative Example, respectively, and the temperature distribution display processing unit. By (143) isolinearizing the estimated temperature Te j of each temperature estimation point j in Experimental Examples 1 and 2 and Comparative Example, an estimation result for each of Experimental Examples 1 and 2 and Comparative Example was obtained. Table 1 shows the actual temperature T i of the temperature measurement sites A to D used for the estimation, that is, the temperature measured values of the thermometers 34-1 to 34-4 installed at the corresponding installation positions A to D in the room 3. Indicates.

(표 1)(Table 1)

Figure pct00016
Figure pct00016

추가로 비교를 위해, 수치 유체 분석을 이용하여, 각 온도 실측 부위 A~D의 기지 온도 Ti를 표 1에 나타내는 온도 실측값으로 하여, 방(3) 내의 참의 온도 분포를 산출했다. For comparison, the temperature distribution of true in the room 3 was computed using the numerical fluid analysis as the temperature measured value shown in Table 1 as the known temperature T i of each temperature measuring part A-D.

도 20은, 실시 형태 1에 있어서의 실험예 1의 추정 결과, 즉, 방(3) 내의 유체계의 온도 분포를 등치선도화한 도면이다. 도 21은, 실시 형태 1에 있어서의 실험예 2의 추정 결과를 나타내는 도면이고, 도 22는, 실시 형태 1에 있어서의 비교예의 추정 결과를 나타내는 도면이다. 도 23은, 방(3) 내의 참의 온도 분포를 나타내는 도면이다. 실험예 1, 2와 비교예를 비교하면, 도 22에 나타내는 바와 같이, 비교예에서는, 온도 실측 부위 A~D의 주위에 등치선(isoline)이 동심원 형상으로 퍼지는 온도 분포가 추정되어 있다. 이와 같이, 비교예에서는, 방(3) 내의 공기의 흐름이 온도 추정에 반영되지 않아, 도 23에 나타내는 방(3) 내의 참의 온도 분포에 대응하지 않는 추정 결과가 되었다. 이에 대하여, 도 20, 21에 나타내는 바와 같이, 실시 형태 1의 실험예 1, 2에서는, 모두 등치선이 방(3) 내의 공기의 흐름의 방향을 따라서 길게 신장된 온도 분포가 추정되어 있어, 도 23에 나타내는 방(3) 내의 참의 온도 분포에 대응한 추정 결과를 얻을 수 있었다. 이와 같이, 실시 형태 1에 의하면, 방(3) 내의 공기의 흐름을 반영시킨 온도 추정을 실현할 수 있어, 방(3) 내의 온도 분포를 정밀도 좋게 재현할 수 있었다. 20 is an isometric view of the estimation result of Experimental Example 1 according to the first embodiment, that is, the temperature distribution of the fluid system in the room 3. FIG. 21: is a figure which shows the estimation result of Experimental example 2 in Embodiment 1, and FIG. 22 is a figure which shows the estimation result of the comparative example in Embodiment 1. FIG. FIG. 23: is a figure which shows the temperature distribution of the charm in the room 3. As shown in FIG. When comparing Experimental example 1 and 2 and a comparative example, as shown in FIG. 22, in a comparative example, the temperature distribution which an isoline spreads concentrically around the temperature measurement site | part A-D is estimated. As described above, in the comparative example, the flow of air in the room 3 was not reflected in the temperature estimation, resulting in an estimation result not corresponding to the true temperature distribution in the room 3 shown in FIG. 23. On the other hand, as shown to FIG. 20, 21, in Experimental example 1 and 2 of Embodiment 1, the temperature distribution which the isoline extended long along the direction of the flow of air in the room 3 is estimated, and FIG. The estimation result corresponding to the temperature distribution of the true in the room 3 shown to was obtained. Thus, according to Embodiment 1, the temperature estimation which reflected the flow of the air in the room 3 can be implement | achieved, and the temperature distribution in the room 3 could be reproduced with high precision.

(실시 형태 2)(Embodiment 2)

다음으로, 실시 형태 2로서, 수조를 적용 대상으로 하여, 이 수조 내를 흐르는 유체계의 온도 추정 및 온도 분포의 가시화에 대해서 설명한다. 도 24는, 실시 형태 2에 있어서 적용 대상으로 하는 수조(4)의 내부를 측방으로부터 나타낸 개략도이다. 도 25는, 도 14의 수조(4)의 내부를 상방으로부터 나타낸 개략도이다. Next, as Embodiment 2, the water tank is applied, and the temperature estimation of the fluid system which flows in this water tank, and visualization of temperature distribution are demonstrated. 24 is a schematic view showing the inside of the water tank 4 to be applied in the second embodiment from the side. FIG. 25 is a schematic view showing the inside of the water tank 4 in FIG. 14 from above.

도 24 및 도 25에 나타내는 수조(4)는, 예를 들면, 안길이 방향(도 25의 상하 방향)이 1(m), 폭 방향(도 24 및 도 25의 좌우 방향)이 1(m), 깊이(도 24의 상하 방향의 폭)가 0.5(m)인 직사각형 형상을 갖고, 수조(4) 내는 항상 물이 채워지는 구성으로 되어 있다. 즉, 수조(4)의 상면에는, 도 25를 향하여 좌측의 양 모서리에 있어서 수조(4)의 내부 공간과 연통(communication)하는 2개의 파이프(41, 42)가 설치되고, 이 파이프(41, 42)로부터 수조(4) 내에 물이 주입되게 되어 있다. 한편, 수조(4)의 저면(底面)에는, 도 25를 향하여 우측 중앙에 있어서 수조(4)의 내부 공간과 연통하는 1개의 파이프(43)가 설치되고, 이 파이프(43)로부터는, 파이프(41, 42)로부터 유입한 물의 총량과 동(同) 양의 물이 유출하게 되어 있다. As for the water tank 4 shown to FIG. 24 and FIG. 25, the depth direction (up-down direction of FIG. 25) is 1 (m), and the width direction (left-right direction of FIG. 24 and FIG. 25) is 1 (m), for example. It has a rectangular shape whose depth (width in the up-down direction of FIG. 24) is 0.5 (m), and the inside of the water tank 4 is a structure which is always filled with water. That is, the upper surface of the water tank 4 is provided with two pipes 41 and 42 communicating with the internal space of the water tank 4 at both left corners toward FIG. 25, and this pipe 41, Water is injected into the water tank 4 from 42. On the other hand, in the bottom face of the water tank 4, the one pipe 43 which communicates with the internal space of the water tank 4 in the right center toward FIG. 25 is provided, and from this pipe 43 The same amount of water flows out as the total amount of water introduced from (41, 42).

수조(4)의 내부 공간에는, 수조(4)의 폭 방향을 따라서 폭 방향의 절반을 구분하는 구분판(44)이 설치되어 있고, 그의 안길이 방향의 위치가, 수조(4)의 안길이 방향 중앙을 통과하는 수직 단면(S4)에 대하여 0.2(m)만큼 파이프(41)측에 가까운 배치로 되어 있다. 수조(4) 내의 도 24 및 도 25 중에 「×」를 붙여 나타내는 6개소 P41~P46에 있어서, 온도를 추정하기 위한 온도 계측 장치로서의 온도계(45-1~45-6)가 설치되어 있다. 온도계(45-1~45-6)의 깊이 방향의 위치는, 수조(4)의 정확히 중앙 깊이가 되는 위치로 했다. In the internal space of the water tank 4, the partition plate 44 which divides half of the width direction along the width direction of the water tank 4 is provided, and the position of the depth direction of the water tank 4 is the depth of the water tank 4; It is arrange | positioned as close to the pipe 41 side by 0.2 (m) with respect to the vertical cross section S4 which passes through the direction center. In six places P41-P46 which show "x" in FIG. 24 and 25 in the water tank 4, the thermometer 45-1-45-6 as a temperature measuring apparatus for estimating temperature is provided. The position of the depth direction of the thermometer 45-1-45-6 was made into the position which becomes the center depth exactly of the water tank 4. As shown in FIG.

본 적용 대상에서는, 추정 대상의 유체계가 수조(4) 내를 흐르는 물이며, 온도계(45-1~45-6)의 설치 위치 P41~P46이 온도 실측 부위 i가 된다. 파이프(41, 42)의 하단이 유입 부위, 파이프(43)의 상단이 유출 부위이며, 이들이 유입출 부위 i가 된다. 단, 파이프(41~43)의 유로 전역을 유입출 부위 i로 해도 좋고, 파이프(41, 42)의 상단이나 파이프(43)의 하단을 유입출 부위 i로 해도 좋다. 예를 들면, 파이프(41)로부터는 10(℃)의 물이 주입되고, 파이프(42)로부터는 50(℃)의 물이 주입된다. 단, 온도 추정을 행할 때에는, 유입출 부위 i의 온도는 미지로 한다. 본 적용 대상의 유체계는, 수조(4) 내에 채워지는 물의 수면이나 수조(4)의 내벽면에 있어서의 전열이 충분히 작은 것으로 하여, 발흡열 부위 i를 포함하지 않는 것으로 한다. 도 24, 도 25에서는 도시하지 않지만, 실시 형태 2에 있어서도, 이들 온도 실측 부위 i 및 유입출 부위 i에 대해서, 각각 대응하는 온도 실측 영역 i 및 유입출 영역 i가 설정된다.In this application object, the fluid system of the estimation object is water flowing in the water tank 4, and the installation positions P41-P46 of the thermometers 45-1 to 45-6 become the temperature measurement site | part i. The lower ends of the pipes 41 and 42 are inflow sites, and the upper ends of the pipes 43 are outflow sites, and these are inflow and outflow sites i. However, the entire flow path of the pipes 41 to 43 may be the inflow-out part i, or the upper ends of the pipes 41 and 42 and the lower end of the pipe 43 may be the inflow-out part i. For example, 10 (degreeC) water is injected from the pipe 41, and 50 (degreeC) water is injected from the pipe 42. As shown in FIG. However, when performing temperature estimation, the temperature of the inflow-and-exit site | part i shall be unknown. The fluid system of this application object shall not contain the heat-absorbing heat | fever site | part i, since the water surface of the water filled in the water tank 4 and the heat transfer in the inner wall surface of the water tank 4 are small enough. Although not shown in FIG. 24, FIG. 25, also in Embodiment 2, corresponding temperature measurement area | region i and inflow-out area | region i are set with respect to these temperature measurement site | parts i and the inflow-out area | region i, respectively.

도 26은, 실시 형태 2에 있어서의 온도 추정 장치(10a)의 기능 구성을 나타내는 블록도이다. 도 26에 있어서, 실시 형태 1과 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙인다. 도 26에 나타내는 바와 같이, 온도 추정 장치(10a)는, 입력부(11)와, 표시부(12)와, 기억부(13)와, 제어부(14a)를 구비하고, 수조(4) 내에 설치된 온도계(45-1~45-6)로부터의 온도 실측값이 제어부(14a)에 입력되는 구성으로 되어 있다. FIG. 26 is a block diagram showing the functional configuration of the temperature estimating apparatus 10a according to the second embodiment. In FIG. 26, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to Embodiment 1. In FIG. As shown in FIG. 26, the temperature estimating apparatus 10a is provided with the input part 11, the display part 12, the memory | storage part 13, and the control part 14a, and the thermometer installed in the water tank 4 ( The temperature measured value from 45-1 to 45-6 is input to the control part 14a.

기억부(13)는, 수조(4) 내에 설정되는 온도 추정점 j의 가중치 Wij를 등록한 가중치 데이터 베이스나, 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 해당하는 온도 추정점 j의 수조(4) 내에 있어서의 위치와 대응지어 설정한 온도 데이터 등을 보존한다. The memory | storage part 13 is the water tank 4 of the temperature estimation point j which corresponds to the weight database which registered the weight W ij of the temperature estimation point j set in the water tank 4, and the estimated temperature Te j of the temperature estimation point j. The temperature data etc. which were set corresponded with the position in the inside are stored.

제어부(14a)는, 온도 추정부(141)와, 온도 데이터 추출부(142a)와, 온도 분포 표시 처리부(143a)를 포함한다. The control unit 14a includes a temperature estimating unit 141, a temperature data extracting unit 142a, and a temperature distribution display processing unit 143a.

온도 추정부(141)는, 도 4~도 6에 나타낸 처리 순서에 따라 가중치 산출 처리를 행함으로써, 온도 추정점 j에 대한 부위 i마다의 가중치 Wij를 산출하고, 산출한 온도 추정점 j에 대한 가중치 Wij를 가중치 데이터 베이스로 하여 기억부(13)에 보존한다. 예를 들면, 온도 추정부(141)는, 수치 유체 시뮬레이션으로서 유한 체적법을 이용하며, 난류 모델로서 표준 k-ε난류 모델을 이용하여 세력(R1ij, R2ij)을 취득하고, 가중치 Wij를 산출한다. 이때, 온도 추정부(141)는, 도 4의 스텝 S7의 처리로서, 안길이 방향, 폭 방향 및, 깊이 방향을 따라서 0.04(m) 간격으로 온도 추정점 j를 수조(4) 내의 전역에 설정한다. 또한, 온도 추정부(141)는, 도 6의 스텝 S47~스텝 S59의 처리로서, 식 (5)의 가중 함수 W(R1ij, R2ij)를 이용한 가중치 Wij의 산출과, 식 (8)의 가중 함수 W(R1ij, R2ij)를 이용한 가중치 Wij의 산출을 각각 행하고, 이용한 가중 함수 W(R1ij, R2ij)마다 각 온도 추정점 j의 가중치 Wij를 데이터 베이스화하여 기억부(13)에 보존한다. 실시 형태 2에서는, 유입출 부위 i의 온도를 미지로 하고 있어, 이 유입출 부위 i의 가중치 Wij는 「0」으로 하여 산출된다. The temperature estimating unit 141 calculates the weight W ij for each site i with respect to the temperature estimation point j by performing a weight calculation process in accordance with the processing procedures shown in FIGS. 4 to 6, and calculates the calculated weight estimation point j. The stored weight W ij is stored in the storage unit 13 as a weight database. For example, the temperature estimating unit 141 uses the finite volume method as the numerical fluid simulation, obtains the forces R 1ij and R 2ij using the standard k-ε turbulence model as the turbulence model, and weights W ij. To calculate. At this time, the temperature estimating unit 141 sets the temperature estimation point j throughout the water tank 4 at intervals of 0.04 (m) along the depth direction, the width direction, and the depth direction as the processing of Step S7 in FIG. 4. do. In addition, the temperature estimation part 141 calculates the weight W ij using the weighting function W (R 1ij , R 2ij ) of Formula (5) as a process of step S47-step S59 of FIG. 6, and Formula (8) the weighting function W (R 1ij, R 2ij) the weight is performed to calculate the W ij, respectively, using the weighting function W (R 1ij, R 2ij) each beyiseuhwa weights W ij for each temperature point estimation j data stored by unit ( 13) to preserve. In Embodiment 2, the temperature of inflow-out part i is unknown, and the weight W ij of this inflow-out part i is computed as "0".

온도 추정부(141)는, 실시 형태 1과 동일하게, 도 7에 나타낸 처리 순서에 따라 온도 추정 처리를 행함으로써, 기지 온도 Ti인 온도 실측 부위 i의 온도 실측값을 기초로 각 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 산출하여, 온도 데이터로서 기억부(13)에 보존한다. The temperature estimation part 141 performs temperature estimation processing according to the processing sequence shown in FIG. 7 similarly to Embodiment 1, and is based on the temperature measured value of the temperature measurement site | part i which is known temperature T i , and is a temperature estimation point. The estimated temperature Te j of j is calculated and stored in the storage unit 13 as temperature data.

온도 데이터 추출부(142a)는, 온도 추정부(141)가 추정하여 기억부(13)에 보존한 온도 데이터를 참조하여, 수조(4)의 임의의 단면에 있어서의 추정 온도 Tej(임의의 단면 내의 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej)를 추출한다. 추정 온도 Tej를 추출하는 단면은, 미리 고정적으로 설정해 두는 구성으로 해도 좋고, 유저 조작에 따라 결정하는 것으로 해도 좋다. 유저 조작에 따라 결정하는 경우에, 온도 데이터 추출부(142a)는, 입력부(11)를 통하여 유저에 의한 단면의 지정 조작을 접수하고, 유저가 지정한 단면에 있어서의 추정 온도 Tej를 추출한다. The temperature data extracting unit 142a refers to the temperature data estimated by the temperature estimating unit 141 and stored in the storage unit 13, and estimates the estimated temperature Te j in an arbitrary cross section of the water tank 4. The estimated temperature Te j ) of the temperature estimation point j in the cross section is extracted. The cross section for extracting the estimated temperature Te j may be configured to be fixed in advance, or may be determined according to user operation. In the case of determining according to the user operation, the temperature data extracting unit 142a receives the operation of specifying the cross section by the user through the input unit 11, and extracts the estimated temperature Te j in the cross section designated by the user.

온도 분포 표시 처리부(143a)는, 온도 데이터 추출부(142a)가 추출한 임의의 단면에 있어서의 추정 온도 Tej를, 예를 들면 등치선도화함으로써 이 임의의 단면에 있어서의 온도 분포를 가시화하여, 온도 분포 모니터링 화면으로서 표시부(12)에 표시한다. The temperature distribution display processing part 143a visualizes the temperature distribution in this arbitrary cross section by making isometric linearization, for example, the estimated temperature Te j in the arbitrary cross section which the temperature data extraction part 142a extracted, and shows the temperature. It is displayed on the display part 12 as a distribution monitoring screen.

이상 설명한 구성의 온도 추정 장치(10a)에 있어서, 상기한 식 (5)의 가중 함수 W(R1ij, R2ij)에 의해 산출한 가중치 Wij를 이용한 경우(실험예 1)와, 식 (8)의 가중 함수 W(R1ij, R2ij)에 의해 산출한 가중치 Wij를 이용한 경우(실험예 2)에서, 각각 각 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 산출했다. 또한, 비교예로서, 종래법인 역거리 가중법을 이용한 가중치의 산출을 행하고, 얻어진 가중치를 이용하여 각 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 산출했다. 비교예에서의 가중치의 산출은, 도 4~도 6의 가중치 산출 처리와 동일한 처리 순서로 행하고, 스텝 S53에 있어서 식 (15)에 나타내는 가중치 Wij'를 이용한다. In the temperature estimating apparatus 10a of the structure demonstrated above, the case where the weight W ij calculated by the weighting function W (R 1ij , R 2ij ) of said Formula (5) is used (Experimental example 1), and Formula (8) In the case of using the weight W ij calculated by the weighting function W (R 1ij , R 2ij ) of) (Experimental Example 2), the estimated temperatures Te j of the respective temperature estimation points j were calculated. Moreover, as a comparative example, the weight was calculated using the reverse distance weighting method which is a conventional method, and the estimated temperature Te j of each temperature estimation point j was computed using the obtained weight. Calculation of the weight in a comparative example is performed in the same process procedure as the weight calculation process of FIGS. 4-6, and uses the weight W ij 'shown by Formula (15) in step S53.

구체적으로는, 온도 추정부(141)가, 실험예 1, 2 및 비교예에서의 3종류의 가중치 Wij를 각각 이용하여 각 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 산출하고, 온도 데이터 추출부(142a)가, 실험예 1, 2 및 비교예에서의 각 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej로부터 수조(4)의 깊이 방향의 중앙을 통과하는 수평 단면에 있어서의 추정 온도 Tej를 추출하고, 온도 분포 표시 처리부(143a)가, 전술의 수평 단면에 있어서의 추정 온도 Tej를 등치선도화함으로써, 실험예 1, 2 및 비교예의 각각에 대한 추정 결과를 얻었다. 추정에 이용한 각 온도 실측 부위 i의 기지 온도 Ti, 즉, 수조(4) 내의 대응하는 설치 위치 P41~P46에 설치된 온도계(45-1~45-6)의 온도 실측값을 표 2에 나타낸다. Specifically, the temperature estimating unit 141 calculates the estimated temperature Te j of each temperature estimating point j using the three types of weights W ij in Experimental Examples 1, 2 and Comparative Example, respectively, and the temperature data extracting unit. 142a extracts the estimated temperature Te j in the horizontal section passing through the center of the depth direction of the water tank 4 from the estimated temperature Te j of each temperature estimation point j in Experimental example 1, 2, and a comparative example, The temperature distribution display processing unit 143a obtained the estimation results for each of Experimental Examples 1, 2 and Comparative Example by isolinearizing the estimated temperature Te j in the above-described horizontal cross section. Base temperature of temperature measured area i by using the estimated T i, that is, indicates the temperature measured values of the corresponding installation position provided in the P41-P46 thermometers (45-1 ~ 45-6) in the tub 4 in Table 2 below.

(표 2)(Table 2)

Figure pct00017
Figure pct00017

도 27은, 실시 형태 2에 있어서의 실험예 1의 추정 결과, 즉, 수조(4)의 깊이 방향의 중앙을 통과하는 수평 단면에 있어서의 온도 분포를 등치선도화한 도면이다. 도 28은, 실시 형태 2에 있어서의 실험예 2의 추정 결과를 나타내는 도면이고, 도 29는, 실시 형태 2에 있어서의 비교예의 추정 결과를 나타내는 도면이다. 27 is an isometric view of the temperature distribution in the horizontal cross section passing through the center of the depth direction of the water tank 4, that is, the estimation result of Experiment Example 1 in Embodiment 2. FIG. FIG. 28: is a figure which shows the estimation result of the experiment example 2 in Embodiment 2, and FIG. 29 is a figure which shows the estimation result of the comparative example in Embodiment 2. FIG.

종래법인 역거리 가중법을 이용한 비교예의 경우, 온도 실측 부위 i와 온도 추정점 j와의 거리와 같은 기하학적인 정보만을 지표로 하여 가중치를 산출하지만, 이 방법에서는, 유체 설비 내의 구조가 고려되지 않기 때문에, 실제의 온도 분포와 크게 상이한 추정 결과가 얻어지는 경우가 있었다. 즉, 예를 들면 본 적용 대상의 수조(4)의 내부 공간에 설치된 구분판(44)과 같은 유체의 흐름을 차단하는 부재를 구비한 유체 설비에 적용한 경우, 구분판(44)을 넘어 연속적인 온도 분포가 추정되어버리는 경우가 있었다. 그러나, 실제로는, 구분판(44)에 의해 유체의 흐름이 차단되기 때문에, 이 구분판(44)을 경계로 온도가 불연속하게 되는 경우가 있다. In the comparative example using the reverse distance weighting method of the related art, the weight is calculated using only geometric information such as the distance between the temperature measurement site i and the temperature estimation point j as an index, but in this method, the structure in the fluid installation is not considered. In some cases, estimation results that differ greatly from the actual temperature distribution may be obtained. That is, for example, when applied to a fluid installation having a member for blocking the flow of fluid, such as the separator plate 44 installed in the interior space of the water tank 4 of the present application, continuous beyond the separator plate 44 The temperature distribution was sometimes estimated. However, in practice, since the flow of fluid is interrupted by the separator plate 44, the temperature may be discontinuous around the separator plate 44.

실제로, 실험예 1, 2와 비교예를 비교하면, 도 27 및 도 28에 나타내는 바와 같이, 실시 형태 2의 실험예 1, 2의 추정 결과에서는, 구분판(44)을 경계로 온도 분포가 불연속하게 되어 있어, 구분판(44)에 의해 정류된 흐름장의 영향을 반영한 온도 분포가 추정되어 있다. 한편, 비교예의 추정 결과에서는, 도 29에 나타내는 바와 같이, 구분판(44)을 뛰어넘어 연속적인 온도 분포로 되어 있어, 구분판(44)에 의해 정류된 흐름장의 영향이 온도 분포에 반영되어 있지 않다. 이와 같이, 실시 형태 2에서는, 종래법인 역거리 가중법을 이용한 경우와 상이하게, 흐름장의 영향을 반영한 온도 추정을 실현할 수 있어, 수조(4) 내의 온도 분포를 정밀도 좋게 재현하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 실시 형태 2에 의하면, 복잡한 3차원의 흐름장을 갖는 유체계를 추정 대상으로 하는 경우에 있어서도, 고정밀도인 온도 추정을 실현할 수 있다. In fact, comparing the experimental examples 1 and 2 with the comparative example, as shown in FIG. 27 and FIG. 28, in the estimation results of the experimental examples 1 and 2 of the second embodiment, the temperature distribution was discontinuous around the separator plate 44. The temperature distribution reflecting the influence of the flow field rectified by the separator plate 44 is estimated. On the other hand, in the estimation result of the comparative example, as shown in FIG. 29, it becomes the continuous temperature distribution beyond the partition plate 44, and the influence of the flow field rectified by the partition plate 44 is not reflected in the temperature distribution. not. Thus, in Embodiment 2, unlike the case where the conventional reverse distance weighting method was used, temperature estimation reflecting the influence of the flow field can be realized, and it was confirmed that the temperature distribution in the water tank 4 can be accurately reproduced. Therefore, according to the second embodiment, even when a fluid system having a complicated three-dimensional flow field is used as the estimation target, high-precision temperature estimation can be realized.

수조(4) 내의 온도 추정 정밀도를 정량적으로 검증하기 위해, 수조(4) 내에 또한 온도계를 추가 설치하여 실험을 행했다. 도 30은, 수조(4) 내에 추가 설치한 온도계(45-7~45-9)의 설치 위치를 나타내는 도면이다. 도 30에 나타내는 바와 같이, 수조(4) 내에 「×」를 붙여 나타내는 3개소 P47~P49에 온도계(45-7~45-9)를 추가 설치하고, 각 설치 위치 P47~P49의 온도 실측값을 취득함과 함께, 각 설치 위치 P47~P49를 온도 실측 부위 i로 하여 실험예 1, 2 및 비교예에 의한 온도 추정을 행했다. 온도계(45-7~45-9)의 깊이 방향의 위치는, 온도계(45-1~45-6)와 동일하게, 수조(4)의 정확히 중앙 깊이가 되는 위치로 했다. In order to quantitatively verify the temperature estimation accuracy in the water tank 4, the experiment was performed further by installing the thermometer in the water tank 4 further. FIG. 30: is a figure which shows the installation position of the thermometer 45-7-45-9 which were further installed in the water tank 4. FIG. As shown in FIG. 30, the thermometers 45-7-45-9 are further installed in three places P47-P49 which show "x" in the water tank 4, and measure the temperature actual value of each installation position P47-P49. In addition, the temperature estimation by Experimental example 1, 2, and the comparative example was performed using each installation position P47-P49 as temperature measurement site | part i. The position of the depth direction of the thermometers 45-7-45-9 was made into the position which becomes the center depth exactly of the water tank 4 similarly to the thermometer 45-1-45-6.

온도계(45-7~45-9)의 설치 위치 P47~P49인 각 온도 실측 부위 i에 있어서의 온도 실측값, 실시 형태 2의 실험예 1에 의한 추정 온도 Tej, 실험예 2에 의한 추정 온도 Tej 및, 비교예에 의한 추정 온도 Tej를 표 3에 나타낸다. 표 3에 나타내는 바와 같이, 실시 형태 2의 실험예 1, 2에서 얻은 추정 온도 Tej는, 비교예에서 얻은 추정 온도 Tej와 비교하여 온도 실측값에 가까운 값으로 되어 있어, 실시 형태 2에 의한 온도 추정 정밀도가 우수한 것을 확인할 수 있었다. Temperature measured value in each temperature measurement site | part i which is installation positions P47-P49 of the thermometers 45-7-45-9, the estimated temperature Te j by the experiment example 1 of Embodiment 2, and the estimated temperature by experiment example 2 Te j and the estimated temperature Te j by a comparative example are shown in Table 3. As shown in Table 3, the estimated temperature Te j obtained in Experimental example 1 and 2 of Embodiment 2 is set as the value close to the temperature actual value compared with the estimated temperature Te j obtained by the comparative example, and according to Embodiment 2 It was confirmed that the temperature estimation accuracy was excellent.

(표 3)(Table 3)

Figure pct00018
Figure pct00018

(실시 형태 3)(Embodiment 3)

실시 형태 3으로서, 실시 형태 2와 동일한 수조에서, 유입 수온이 시간 변화하는 경우의 온도 분포 추정 및 가시화에 대해서 설명한다. 도 24 및 도 25에 나타내는 파이프(41)로부터는 항상 10℃의 물이 유입한다. 파이프(42)로부터는 일정 유량의 물이 유입되고, 처음에는 수온이 10℃, 도중부터 수온이 50℃가 된다. 온도계(45-1~45-6)는, 실시 형태 2와 동일한 위치(P41, P42, P43, P44, P45, P46)에 배치된다. As the third embodiment, the temperature distribution estimation and visualization when the inflow water temperature changes with time in the same water tank as the second embodiment will be described. 10 degreeC water always flows in from the pipe 41 shown in FIG. 24 and FIG. Water of a certain flow rate flows in from the pipe 42, and the water temperature initially becomes 10 degreeC and 50 degreeC from the middle. The thermometers 45-1 to 45-6 are disposed at the same positions P41, P42, P43, P44, P45 and P46 as in the second embodiment.

실시 형태 3에 있어서, 하류측 세력 R1ij, 상류측 세력 R2ij, 하류측 전달 시간 τ1 ij, 상류측 전달 시간 τ2 ij, 하류측 가중치 W1ij 및, 상류측 가중치 W2ij를 실시 형태 2와 동일하게 수치 유체 시뮬레이션을 이용하여 산출했다. 수치 유체 시뮬레이션은 유한 체적법을 이용하며, 난류 모델로서 표준 k-ε 난류 모델을 이용했다. 흐름장 계산에서는, 파이프(41) 상단으로부터 유량 0.765L/s로 물이 유입되고, 파이프(42) 상단으로부터 유량 1.531L/s로 물이 유입되고, 파이프(43) 하단에서는 압력 일정하게 유출하는 것으로 하고, 수조(4)의 상면은 미끄럼 조건, 측벽 및, 저벽은 벽의 대수측(back-face side)을 이용한 벽 경계 조건으로서 경계 조건을 부여하여 계산을 행했다. 전달 시간의 산출은, 물의 초기 온도 27℃, 발열량 2,200kW, 문턱값 온도 28℃로 하여 계산했다. 온도 추정점 j는 0.04m 간격으로 배치하고, 수조(4) 내 전역에 배치했다. In the third embodiment, the downstream force R 1ij , the upstream force R 2ij , the downstream transfer time τ 1 ij , the upstream transfer time τ 2 ij , the downstream weight W 1ij and the upstream weight W 2ij Calculated using a numerical fluid simulation in the same manner as Numerical fluid simulations use the finite volume method and the standard k-ε turbulence model as the turbulence model. In the flow field calculation, water flows in from the upper end of the pipe 41 at a flow rate of 0.765 L / s, water flows in from the upper end of the pipe 42 at a flow rate of 1.531 L / s, and at a constant pressure at the lower end of the pipe 43. In the upper surface of the water tank 4, sliding conditions, side walls, and bottom walls were calculated by providing boundary conditions as wall boundary conditions using the back-face side of the wall. The delivery time was calculated as an initial temperature of water of 27 ° C, a calorific value of 2,200 kW, and a threshold temperature of 28 ° C. The temperature estimation point j was arrange | positioned at 0.04 m space | interval, and was arrange | positioned throughout the tank 4.

가중 함수 W1ij, W2ij의 산출에는, 식 (14a) 및 식 (14b)를 이용했다. 온도계(45-1~45-6)에 의해 수조(4) 내의 각 위치(P41, P42, P43, P44, P45, P46)에 있어서 측정된 온도의 시간 추이를 도 31a~도 31f에 나타낸다. Formulas (14a) and (14b) were used to calculate the weighting functions W 1ij and W 2ij . The time progress of the temperature measured in each position P41, P42, P43, P44, P45, P46 in the water tank 4 with the thermometer 45-1-45-6 is shown to FIG. 31A-31F.

온도 추정을 행하는 시간 t0으로서, 파이프(42)의 수온이 50℃로 바뀐 시간으로부터 1분 후, 2분 후, 3분 후, 4분 후, 5분 후 및, 6분 후의 6개의 시점을 생각한다. 수조(4)의 중앙을 통과하는 수평 단면에 있어서의 온도 분포에 대해서, 상기 위치 P41~P46에 있어서 측정된 시계열 온도 데이터 Ti(t)로부터 상기에서 산출한 하류측 전달 시간 τ1 ij 및 상류측 전달 시간 τ2 ij를 이용하여, 하류측 기지 온도 Ti(t0―τ1 ij) 및 상류측 기지 온도 Ti(t0+τ2 ij)를 추출했다. 그리고 식 (14a)와 식 (14b)를 이용하여, 수온 Tej를 추정했다. As time t 0 at which temperature estimation is performed, six time points after 1 minute, 2 minutes, 3 minutes, 4 minutes, 5 minutes, and 6 minutes after the water temperature of the pipe 42 changed to 50 ° C. think. Regarding the temperature distribution in the horizontal cross section passing through the center of the water tank 4, the downstream transfer time τ 1 ij calculated above from the time series temperature data T i (t) measured at the positions P41 to P46 and the upstream The downstream known temperature T i (t 01 ij ) and the upstream known temperature T i (t 0 + τ 2 ij ) were extracted using the side transfer time τ 2 ij . And water temperature Te j was estimated using Formula (14a) and Formula (14b).

파이프(42)로부터 유입되는 수온이 50℃로 바뀐 시간으로부터 1분 후, 2분 후, 3분 후, 4분 후, 5분 후 및, 6분 후의 수조(4)의 중앙을 통과하는 수평 단면에 있어서의 수온에 대해서 등치선도화했다. 등치선도를 도 32a~도 32g에 나타낸다. 파이프(42)로부터 유입되는 물의 온도가 10℃로부터 50℃로 바뀌면, 파이프(42)에 가까운 위치부터 서서히 온도가 상승해 나가는 모습이 잘 나타나 있어, 온도 분포의 시간 추이가 있는 경우라도 온도 분포를 추정할 수 있었다. Horizontal cross section through the center of the water tank 4 after 1 minute, 2 minutes, 3 minutes, 4 minutes, 5 minutes, and 6 minutes after the water temperature which flowed in from the pipe 42 changed to 50 degreeC Equivalence linearization was carried out about the water temperature in. Equivalence diagrams are shown in Figs. 32A to 32G. When the temperature of the water flowing from the pipe 42 changes from 10 ° C. to 50 ° C., the temperature gradually increases from the position close to the pipe 42, and even if there is a time transition of the temperature distribution, the temperature distribution is maintained. It could be estimated.

(실시 형태 4)(Fourth Embodiment)

다음으로, 실시 형태 4로서, 용융 아연 도금 포트를 적용 대상으로 하여, 이 용융 아연 도금 포트 내를 흐르는 유체계의 온도 추정 및 온도 분포의 가시화에 대해서 설명한다. 도 33은, 실시 형태 4에 있어서 적용 대상으로 하는 용융 아연 도금 포트(5)의 내부를 측방으로부터 나타낸 개략도이다. 자동차나 건재 등에 이용되는 아연 도금 강판을 제조하는 철강 프로세스의 하나인 용융 아연 도금 라인에서는, 도 33에 예시하는 바와 같은 용융 아연 도금 포트(5)에 있어서 강판(51)을 용융 아연 중에 침지시킨 후, 도시하지 않은 부착량 제어 장치로 그 도금 부착량을 조정하고, 냉각 등의 소정의 후처리를 행하여 도금 강판으로 한다. 조업 조건은, 예를 들면 라인 속도를 120(mpm)으로 하고, 강판의 판폭을 1,500(㎜)으로 한다. Next, as Embodiment 4, the temperature estimation and the visualization of the temperature distribution of the fluid system which flows in this hot dip galvanizing port as an application object are demonstrated. FIG. 33 is a schematic view showing the inside of the hot-dip galvanizing port 5 to be applied in Embodiment 4 from the side. In the hot dip galvanizing line, which is one of steel processes for manufacturing galvanized steel sheet used for automobiles and building materials, the steel sheet 51 is immersed in hot dip zinc in the hot dip galvanizing port 5 as illustrated in FIG. 33. The coating amount is adjusted using a coating amount control device (not shown), and predetermined post-treatment such as cooling is performed to obtain a coated steel sheet. The operating conditions are, for example, a line speed of 120 (mpm) and a sheet width of the steel sheet to 1,500 (mm).

실시 형태 4에서 적용 대상으로 하는 도 33의 용융 아연 도금 포트(5)의 용융 아연의 용량은, 예를 들면 250(t)이며, 용융 아연 도금 포트(5) 내는 용융 아연으로 채워져 있다. 이 용융 아연 도금 포트(5)는, 도 33의 지면(紙面)과 평행한 대향하는 내측 벽면의 각각에 설치된 유도 가열 장치(52)를 구비한다. 용융 아연 도금 포트(5)는, 내부 공간에 아연 잉곳(53)을 투입하기 위한 잉곳 투입부(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 유도 가열 장치(52)는, 이 잉곳 투입부에 투입되는 아연 잉곳(53)을 용해하여 용융 아연으로 하고, 이 용해한 용융 아연의 온도를 소정의 온도로 유지하기 위한 것이다. The capacity of the molten zinc in the hot dip galvanizing port 5 of FIG. 33 to be applied in Embodiment 4 is 250 (t), for example, and the inside of the hot dip galvanizing port 5 is filled with molten zinc. This hot dip galvanizing port 5 is equipped with the induction heating apparatus 52 provided in each of the opposing inner wall surfaces parallel to the ground of FIG. The hot dip galvanizing port 5 is equipped with the ingot input part (not shown) for injecting a zinc ingot 53 into an internal space. The induction heating apparatus 52 melt | dissolves the zinc ingot 53 thrown into this ingot input part, and makes it molten zinc, and is for maintaining the temperature of this melted molten zinc at predetermined temperature.

용융 아연 도금 포트(5)의 내부 공간에는 싱크롤(sink roll;54)이 설치되어 있으며, 이 싱크롤(54)에 의해, 용융 아연 중에 침지되어 이 용융 아연 중에서 반송되는 강판(51)의 통판 방향이 방향 전환되게 되어 있다. 강판(51)으로의 부착에 의해 소비되는 아연은, 잉곳 투입부(도시하지 않음)에 대한 아연 잉곳(53)의 투입에 의해 보급된다. 용융 아연 도금 포트(5) 내의 도 31 중에 「×」를 붙여 나타내는 8개소 P51~P58에 있어서, 온도를 추정하기 위한 온도 계측 장치로서의 열전대(55-1~55-8)가 설치되어 있다. 각 열전대(55-1~55-8)는, 용융 아연 도금 포트(5)의 도 33의 지면과 평행한 한쪽의 내측 벽면, 예를 들면, 싱크롤(54)로부터 보아 지면 앞측의 내측 벽면으로부터의 거리가 300(㎜)이 되는 면 내에 있어서, 각각이 도 33에 나타내는 위치 관계로 설치되어 있다. A sink roll 54 is provided in the inner space of the hot dip galvanizing port 5, and the sink roll 54 is a plate of the steel plate 51 immersed in the hot dip zinc and conveyed in the hot dip zinc. The direction is to be redirected. Zinc consumed by adhesion to the steel plate 51 is supplied by the addition of the zinc ingot 53 to the ingot inlet (not shown). In eight places P51 to P58 denoted by "x" in FIG. 31 in the hot-dip galvanizing port 5, thermocouples 55-1 to 55-8 as a temperature measuring device for estimating the temperature are provided. Each thermocouple 55-1-55-8 is formed from one inner wall surface parallel to the ground surface of FIG. 33 of the hot dip galvanizing port 5, for example, from the inner wall surface of the front surface of the surface viewed from the sink roll 54. In the surface which becomes the distance of 300 (mm), each is provided in the positional relationship shown in FIG.

본 적용 대상에서는, 추정 대상의 유체계가 용융 아연 도금 포트(5) 내에 채워지는 용융 아연이며, 열전대(55-1~55-8)의 설치 위치 P51~P58이 온도 실측 부위 i가 된다. 실시 형태 4에서는, 발열이 발생하는 유체계 내의 부위인 유도 가열 장치(52)의 가열 위치 및 잉곳 투입부의 2개소가 발흡열 부위 i가 된다. 유도 가열 장치(52)의 가열 위치에 상당하는 발흡열 부위 i의 온도를 기지로 하며, 구체적으로는, 487.72(℃)로 한다(표 4를 참조). 한편, 잉곳 투입부에 상당하는 발흡열 부위 i의 온도에 대해서는, 미지로 한다. 본 적용 대상에서는, 추정 대상의 유체계의 유입출, 즉, 용융 아연 도금 포트(5) 내로의 용융 아연의 유입 및 용융 아연 도금 포트(5) 밖으로의 용융 아연의 유출은 존재하지 않기 때문에, 실시 형태 4의 유체계는, 유입출 부위 i를 포함하지 않는 것으로 한다. 실시 형태 4에서는, 이들 온도 실측 부위 i 및 발흡열 부위 i에 대해서, 각각 대응하는 온도 실측 영역 i 및 발흡열 영역 i(도시하지 않음)가 설정된다. In this application object, the fluid system of the estimation object is molten zinc filled in the hot dip galvanizing port 5, and the installation positions P51-P58 of the thermocouples 55-1 to 55-8 become the temperature measurement site i. In Embodiment 4, the heating position of the induction heating apparatus 52 which is a site | part in the fluid system which heat generate | occur | produces, and two places of an ingot input part become a heat absorption part i. The temperature of the heat absorption part i corresponding to the heating position of the induction heating apparatus 52 is known, and it is specifically, 487.72 (degreeC) (refer Table 4). In addition, about the temperature of the heat absorption part i corresponding to an ingot input part, it is unknown. In the present application object, since the inflow and outflow of the fluid system of the estimation object, that is, the inflow of molten zinc into the molten zinc plating port 5 and the outflow of molten zinc out of the molten zinc plating port 5 do not exist, The fluid system of the form 4 shall not contain inflow-out part i. In Embodiment 4, the corresponding temperature measurement area | region i and heat absorption area | region i (not shown) are set with respect to these temperature measurement site | parts i and the heat absorption part i, respectively.

도 34는, 실시 형태 4에 있어서의 온도 추정 장치(10b)의 기능 구성을 나타내는 블록도이다. 도 34에 있어서, 실시 형태 1과 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙인다. 도 34에 나타내는 바와 같이, 온도 추정 장치(10b)는, 입력부(11)와, 표시부(12)와, 기억부(13)와, 제어부(14b)를 구비하고, 용융 아연 도금 포트(5) 내에 설치된 열전대(55-1~55-8)로부터의 온도 실측값이 제어부(14b)에 입력되는 구성으로 되어 있다. 34 is a block diagram showing the functional configuration of the temperature estimating apparatus 10b according to the fourth embodiment. In FIG. 34, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to Embodiment 1. In FIG. As shown in FIG. 34, the temperature estimating apparatus 10b is provided with the input part 11, the display part 12, the memory | storage part 13, and the control part 14b, and it is in the hot-dip galvanizing port 5 The temperature measured values from the installed thermocouples 55-1 to 55-8 are input to the control unit 14b.

기억부(13)는, 용융 아연 도금 포트(5) 내에 설정되는 온도 추정점 j의 가중치 Wij를 등록한 가중치 데이터 베이스나, 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 해당하는 온도 추정점 j의 용융 아연 도금 포트(5) 내에 있어서의 위치와 대응지어 설정한 온도 데이터 등을 보존한다. The memory | storage part 13 melt | dissolves the temperature estimate point j which corresponds to the weight database which registered the weight W ij of the temperature estimate point j set in the hot-dip galvanizing port 5, and the estimated temperature Te j of the temperature estimate point j. The temperature data etc. which were set in correspondence with the position in the galvanizing port 5 are preserve | saved.

제어부(14b)는, 온도 추정부(141)와, 온도 데이터 추출부(142b)와, 온도 분포 표시 처리부(143b)를 구비한다. The control unit 14b includes a temperature estimating unit 141, a temperature data extracting unit 142b, and a temperature distribution display processing unit 143b.

온도 추정부(141)는, 도 4 및 도 5에 나타낸 처리 순서에 따라 가중치 산출 처리를 행함으로써, 온도 추정점 j에 대한 부위 i마다의 가중치 Wij를 산출하고, 산출한 온도 추정점 j에 대한 가중치 Wij를 가중치 데이터 베이스로 하여 기억부(13)에 보존한다. 예를 들면, 온도 추정부(141)는, 수치 유체 시뮬레이션으로서 유한 체적법을 이용하며, 난류 모델로서 표준 k-ε난류 모델을 이용하여 세력(R1ij, R2ij)을 취득하고, 가중치 Wij를 산출한다. 이때, 온도 추정부(141)는, 도 4의 스텝 S7의 처리로서, 온도 추정점 j를 등간격으로 용융 아연 도금 포트(5) 내의 전역에 설정한다. 또한, 온도 추정부(141)는, 도 6의 스텝 S47~스텝 S59의 처리로서, 예를들면 식 (5)의 가중 함수 W(R1ij, R2ij)를 이용한 가중치 Wij의 산출을 행하고, 각 온도 추정점 j의 가중치 Wij를 데이터 베이스화하여 기억부(13)에 보존한다. 실시 형태 4에서는, 잉곳 투입부에 상당하는 발흡열 부위 i의 온도를 미지로 하고 있어, 이 잉곳 투입부에 상당하는 발흡열 부위 i의 가중치 Wij는 「0」으로 하여 산출된다. The temperature estimating unit 141 calculates the weight W ij for each site i with respect to the temperature estimation point j by performing a weight calculation process in accordance with the processing procedures shown in FIGS. 4 and 5, and calculates the calculated weight estimation point j. The stored weight W ij is stored in the storage unit 13 as a weight database. For example, the temperature estimating unit 141 uses the finite volume method as the numerical fluid simulation, obtains the forces R 1ij and R 2ij using the standard k-ε turbulence model as the turbulence model, and weights W ij. To calculate. At this time, the temperature estimation part 141 sets the temperature estimation point j to the whole area | region in the hot-dip galvanizing port 5 at equal intervals as a process of step S7 of FIG. In addition, the temperature estimation part 141 calculates the weight W ij using the weighting functions W (R 1ij , R 2ij ) of Formula (5), for example as a process of step S47-step S59 of FIG. The weight W ij of each temperature estimation point j is converted into a database and stored in the storage unit 13. In Embodiment 4, the temperature of the heat absorption part i corresponded to an ingot input part is unknown, and the weight W ij of the heat absorption part i corresponded to this ingot input part is calculated as "0".

온도 추정부(141)는, 실시 형태 1과 동일하게, 도 7에 나타낸 처리 순서에 따라 온도 추정 처리를 행함으로써, 기지 온도 Ti인 온도 실측 부위 i의 온도 실측값과 유도 가열 장치(52)의 가열 위치에 상당하는 발흡열 부위 i의 온도를 기초로 각 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 산출하여, 온도 데이터로서 기억부(13)에 보존한다. The temperature estimation part 141 performs the temperature estimation process according to the processing sequence shown in FIG. 7 similarly to Embodiment 1, and the temperature actual measurement value and the induction heating apparatus 52 of the temperature measurement site | part i which are known temperature T i are carried out . The estimated temperature Te j of each temperature estimation point j is calculated on the basis of the temperature of the heat absorption part i corresponding to the heating position of and stored in the storage unit 13 as temperature data.

온도 데이터 추출부(142b)는, 온도 추정부(141)가 추정하여 기억부(13)에 보존한 온도 데이터를 참조하여, 용융 아연 도금 포트(5)의 임의의 단면에 있어서의 추정 온도 Tej를 추출한다. 온도 분포 표시 처리부(143b)는, 온도 데이터 추출부(142b)가 추출한 임의의 단면에 있어서의 추정 온도 Tej를, 예를 들면 등치선도화함으로써 이 임의의 단면에 있어서의 온도 분포를 가시화하여, 온도 분포 모니터링 화면으로서 표시부(12)에 표시한다. The temperature data extracting unit 142b refers to the temperature data estimated by the temperature estimating unit 141 and stored in the storage unit 13 to estimate the estimated temperature Te j in any cross section of the hot dip galvanizing port 5. Extract The temperature distribution display processing part 143b visualizes the temperature distribution in this arbitrary cross section by making isometric linearization, for example, the estimated temperature Te j in the arbitrary cross section extracted by the temperature data extraction part 142b, and temperature It is displayed on the display part 12 as a distribution monitoring screen.

이상 설명한 구성의 온도 추정 장치(10b)에 있어서, 각 온도 추정점 j의 온도 추정을 행했다. 구체적으로는, 온도 추정부(141)가, 각 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 산출하고, 온도 데이터 추출부(142b)가, 용융 아연 도금 포트(5)의, 예를 들면 내측 벽면으로부터 300(㎜)의 연직 단면에 있어서의 추정 온도 Tej를 추출하고, 온도 분포 표시 처리부(143b)가, 전술한 연직 단면에 있어서의 추정 온도 Tej를 등치선도화함으로써 추정 결과를 얻었다. 추정에 이용한 각 온도 실측 부위 i의 기지 온도 Ti, 즉, 용융 아연 도금 포트(5) 내의 대응하는 설치 위치 P51~P58에 설치된 열전대(55-1~55-8)의 온도 실측값을, 유도 가열 장치(52)의 가열 위치의 기지 온도 Ti와 함께 표 4에 나타낸다. In the temperature estimating apparatus 10b of the structure demonstrated above, the temperature estimation of each temperature estimation point j was performed. Specifically, the temperature estimation part 141 is, calculates the estimated temperature Te j of temperature estimation point j, and the temperature data extraction section (142b), hot-dip galvanized port 5, for the inner side wall g The estimated temperature Te j in the 300 mm vertical cross section was extracted, and the temperature distribution display processing part 143b obtained the estimation result by isolinearizing the estimated temperature Te j in the vertical cross section mentioned above. Base temperature of temperature measured area i by using the estimated T i, i.e., the actual measurement value of the thermocouple temperature (55-1 ~ 55-8) installed in the corresponding installation position P51 - P58 in the hot-dip galvanized port 5, guided It shows in Table 4 with the known temperature T i of the heating position of the heating apparatus 52.

(표 4) (Table 4)

Figure pct00019
Figure pct00019

도 35는, 실시 형태 4에 있어서의 추정 결과, 즉, 용융 아연 도금 포트(5)의 내측 벽면으로부터 300㎜의 연직 단면에 있어서의 온도 분포를 등치선도화한 도면이다. 이 실시 형태 4에 의하면, 용융 아연 도금 포트(5) 내에서의 용융 아연의 유동의 영향을 반영한 온도 추정을 실현할 수 있어, 용융 아연의 유동 효과를 고려하여 온도 분포를 고정밀도로 추정할 수 있다. 또한, 각 온도 추정점 j에 대한 가중치 Wij를 가중치 데이터 베이스로 하여 기억부(13)에 보존해 두는 것으로 했기 때문에, 온도 추정 및 온도 분포의 가시화시에는, 기지 온도 Ti를 기초로 가중치 부여 평균 처리를 행하는 것만으로 좋아, 계산 시간을 1초 이내로 할 수 있었다. 따라서 온라인(실시간)에서의 온도 분포의 가시화도 가능하다. 또한, 용융 아연 도금 포트(5) 내의 용융 아연의 온도가 소정 범위 내에 없는 경우, 용융 아연 도금 강판에 표면 결함이 발생하는 경우가 알려져 있다. 따라서, 전술의 처리에 의해 용융 아연 도금 포트 내의 용융 아연의 온도를 추정하고, 추정 결과에 기초하여 용융 아연 도금 포트 내의 용융 아연의 온도가 소정 범위 내가 되도록 유도 가열 장치(52)를 제어함으로써, 표면 결함이 없는 용융 아연 도금 강판을 제조할 수 있다. FIG. 35 is a diagram showing an isometric view of the estimation result in the fourth embodiment, that is, the temperature distribution in the vertical cross section of 300 mm from the inner wall surface of the hot dip galvanizing port 5. According to the fourth embodiment, temperature estimation reflecting the influence of the flow of molten zinc in the hot dip galvanizing port 5 can be realized, and the temperature distribution can be estimated with high accuracy in consideration of the flow effect of the molten zinc. In addition, since the weight W ij for each temperature estimation point j is stored in the storage unit 13 as the weight database, the weight is given based on the known temperature T i during the temperature estimation and the visualization of the temperature distribution. It was good just to perform an average process, and the calculation time was able to be within 1 second. Therefore, it is also possible to visualize the temperature distribution online (real time). In addition, when the temperature of the molten zinc in the hot dip galvanizing port 5 is not within a predetermined range, it is known that a surface defect occurs in the hot dip galvanized steel sheet. Therefore, the surface of the induction heating apparatus 52 is estimated by estimating the temperature of the molten zinc in the hot dip galvanizing port by the above-described processing, and controlling the temperature of the hot dip zinc in the hot dip galvanizing port to be within a predetermined range based on the estimation result. It is possible to produce a hot dip galvanized steel sheet without defects.

구체적으로는, 도 34에 나타내는 바와 같이, 제어부(14b)는, 용융 아연 도금 포트(5) 내의 소정의 영역에 있어서의 용융 아연의 온도가 소정의 문턱값 내에 있는지 아닌지를 판정하는 판정부(144b)와, 용융 아연 도금 포트(5)의 유도 가열 장치(52)의 출력을 조작하여 용융 아연의 온도를 제어하는 온도 제어부(145b)를 구비하고 있다. 또한, 「용융 아연 도금 포트(5) 내의 소정의 영역」이란, 예를 들면 표면 결함에 영향을 미치는 강판(51)의 표면과 용융 아연이 접촉하는 개소나, 싱크롤(54)과 용융 아연이 접촉하는 개소나, 싱크롤(54) 상부와 강판(51)으로 둘러싸인 영역 등을 말한다. 용융 아연 온도의 문턱값은 미리 판정부(144b)에 입력되거나, 조작자에 의해 입력부(11)를 통하여 입력되고, 판정부(144b)는, 온도 데이터 추출부(142b)가 추출한, 소정의 영역에 있어서의 용융 아연 온도가 문턱값 내에 있는지 아닌지를 판정한다. 판정부(144b)가, 소정의 영역에 있어서의 용융 아연 온도가 문턱값 범위 외로 판정한 경우, 온도 제어부(145b)는, 소정의 영역에 있어서의 용융 아연의 온도가 문턱값 범위 내가 되도록 유도 가열 장치(52)의 출력을 조작한다. 본 실시 형태 4에 의하면, 온도 제어부(145b)가 유도 가열 장치(52)를 제어함으로써 소정의 영역에 있어서의 용융 아연 온도를 제어하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 강판(51)의 표면 결함을 방지할 수 있다. Specifically, as shown in FIG. 34, the control unit 14b determines whether or not the temperature of the molten zinc in the predetermined region in the hot dip galvanizing port 5 is within a predetermined threshold. ) And a temperature control unit 145b which controls the temperature of the molten zinc by operating the output of the induction heating apparatus 52 of the hot dip galvanizing port 5. In addition, the "predetermined area | region in the molten zinc plating port 5" means the place where the surface of the steel plate 51 and molten zinc contact in contact with a surface defect, the sink roll 54, and molten zinc, for example. The part which contacts, the area | region enclosed by the upper part of the sink roll 54, and the steel plate 51, etc. are said. The threshold value of the molten zinc temperature is previously input to the determination unit 144b or input by the operator through the input unit 11, and the determination unit 144b is located in a predetermined region extracted by the temperature data extraction unit 142b. It is determined whether or not the molten zinc temperature in the threshold is within. When the determination part 144b determines that the molten zinc temperature in a predetermined | prescribed area | region is out of a threshold range, the temperature control part 145b will inductively heat so that the temperature of the molten zinc in a predetermined | prescribed area may be in a threshold range. Manipulate the output of the device 52. According to the fourth embodiment, the temperature control unit 145b can control the induction heating apparatus 52 to control the molten zinc temperature in the predetermined region. Thereby, the surface defect of the steel plate 51 can be prevented.

(실시 형태 5)(Embodiment 5)

다음으로, 실시 형태 5로서, 연속 주조용의 턴디쉬를 적용 대상으로 하여, 이 턴디쉬 내를 흐르는 유체계의 온도 추정 및 온도 분포의 가시화에 대해서 설명한다. 도 36은, 실시 형태 5에 있어서 적용 대상으로 하는 턴디쉬(6)의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 37은, 실시 형태 5의 턴디쉬(6)에 설치되는 열전대(64-1~64-5)의 설치 위치를 나타내는 도면으로서, 턴디쉬(6)의 장변측쪽의 도 37을 향하여 우측 절반에 대해서, 그 내부의 모습을 개략적으로 나타내고 있다. Next, as Embodiment 5, the tundish for continuous casting is applied and the temperature estimation of the fluid system which flows in this tundish, and visualization of temperature distribution are demonstrated. 36 is a perspective view schematically showing a configuration of a tundish 6 to be applied in the fifth embodiment. FIG. 37: is a figure which shows the installation position of the thermocouple 64-1-64-5 provided in the tundish 6 of Embodiment 5, in the right half toward the FIG. 37 of the long side of the tundish 6, FIG. This figure schematically shows the interior thereof.

도 36에 나타내는 턴디쉬(6)는, 안길이 방향이 1(m), 폭 방향이 8(m), 높이가 1(m)인 직사각형 형상을 갖고, 내부에 용강을 수용한다. 도 36에 있어서, 턴디쉬(6)에 수용되는 용강의 액면(S7)을 파선으로 나타내고 있다. 이 턴디쉬(6)는, 레이들(ladle)로부터의 용강을 주입하는 노즐(61)과, 저부의 2개소에 설치되며, 용강을 주형(鑄型)으로 도입하기 위한 유출구멍(62, 62)과, 용강을 가열하여 온도를 제어하는 2개의 플라즈마 가열 장치(63, 63)를 구비한다. 턴디쉬(6)는, 레이들로부터의 용강을 주입하는 노즐(61)이 중앙 상부에 설치되고, 주형으로의 유출구멍(62, 62)이 폭 방향의 양단에 설치된 2스트랜드 사양이다. The tundish 6 shown in FIG. 36 has a rectangular shape having a depth direction of 1 (m), a width direction of 8 (m), and a height of 1 (m), and accommodates molten steel therein. In FIG. 36, the liquid surface S7 of the molten steel accommodated in the tundish 6 is shown with the broken line. The tundish 6 is provided at a nozzle 61 for injecting molten steel from a ladle and at two locations at the bottom thereof, and outlet holes 62 and 62 for introducing molten steel into a mold. ) And two plasma heating devices (63, 63) for heating the molten steel to control the temperature. The tundish 6 has a two-strand specification in which a nozzle 61 for injecting molten steel from the ladle is provided at the upper center, and outlet holes 62 and 62 to the mold are provided at both ends in the width direction.

실시 형태 5에서는, 도 37에 나타내는 턴디쉬(6)의 장변 방향의 우측 절반에 있어서, 단변 방향 중앙을 통과하는 연직면 내의 도 37 중에 「×」를 붙여 나타내는 5개소 P61~P65에, 온도를 추정하기 위한 온도 계측 장치로서의 열전대(64-1~64-5)가 설치되어 있다. 턴디쉬(6)의 장변 방향 우측에만 주목하여, 우측의 5개소에 열전대(64-1~64-5)를 설치한 것은, 턴디쉬(6)가 좌우 대칭의 구조를 갖기 때문이지만, 장변 방향 좌측에도 동일하게 열전대(64-1~64-5)를 설치하여, 온도 추정에 이용하도록 해도 좋다. In Embodiment 5, in the right half of the long side direction of the tundish 6 shown in FIG. 37, temperature is estimated to five places P61-P65 which show "x" in FIG. 37 in the perpendicular surface which passes through the short side direction center. The thermocouples 64-1 to 64-5 as a temperature measuring device for this purpose are provided. The thermocouples 64-1 to 64-5 are provided only at the right side of the long side direction of the tundish 6 because the tundish 6 has a symmetrical structure, but the long side direction is provided. Similarly, thermocouples 64-1 to 64-5 may be provided on the left side to be used for temperature estimation.

본 적용 대상에서는, 추정 대상의 유체계가, 턴디쉬(6)의 내부에 수용되는 용강, 구체적으로는, 노즐(61)의 하단으로부터 턴디쉬(6)의 내부에 유입되고, 유출구멍(62, 62)으로부터 턴디쉬(6)의 외부(주형)로 유출되는 용강이다. 본 적용 대상에서는, 열전대(64-1~64-5)의 설치 위치 P61~P65가 온도 실측 부위 i가 된다. 플라즈마 가열 장치(63, 63)의 가열 위치가 발흡열 부위 i가 되고, 노즐(61)의 하단 및 유출구멍(62, 62)이 유입출 부위 i(노즐(61)의 하단이 유입 부위, 유출구멍(62, 62)이 유출 부위)가 된다. 용강의 액면(S7)은, 외부로부터 강한 냉각을 받기 때문에 발흡열 부위 i가 된다. 플라즈마 가열 장치(63, 63)의 가열 위치에 상당하는 발흡열 부위 i와 노즐(61)의 하단의 유입 위치에 상당하는 유입출 부위 i는 온도가 기지이고, 유출구멍(62, 62)에 상당하는 유입출 부위 i, 용강의 액면(S7)에 상당하는 발흡열 부위 i의 온도는 미지이다. In this application object, the fluid system of the estimation object flows into the inside of the tundish 6 from the molten steel accommodated in the inside of the tundish 6, specifically, from the lower end of the nozzle 61, and the outflow hole 62 , 62 is molten steel flowing out of the tundish 6 to the outside (mould). In this application object, the mounting positions P61 to P65 of the thermocouples 64-1 to 64-5 become the temperature measurement site i. The heating position of the plasma heating apparatuses 63 and 63 becomes the heat absorption part i, and the lower end of the nozzle 61 and the outlet holes 62 and 62 are the inflow and outflow part i (the lower end of the nozzle 61 is the inflow part and the outflow part). The holes 62 and 62 serve as outflow sites. Since the liquid surface S7 of molten steel receives strong cooling from the outside, it is an endothermic part i. The heat absorbing portion i corresponding to the heating position of the plasma heating apparatus 63, 63 and the inlet / outlet portion i corresponding to the inlet position of the lower end of the nozzle 61 have a known temperature and correspond to the outlet holes 62, 62. The temperature of the heat absorption part i corresponding to the inflow-out part i and the liquid level S7 of molten steel is unknown.

도 38은, 실시 형태 5에 있어서의 온도 추정 장치(10c)의 기능 구성을 나타내는 블록도이다. 도 38에 있어서, 실시 형태 1과 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙인다. 도 38에 나타내는 바와 같이, 온도 추정 장치(10c)는, 입력부(11)와, 표시부(12)와, 기억부(13)와, 제어부(14c)를 구비하고, 턴디쉬(6) 내에 설치된 열전대(64-1~64-5)로부터의 온도 실측값이 제어부(14c)에 입력되는 구성으로 되어 있다. 38 is a block diagram showing the functional configuration of the temperature estimating apparatus 10c according to the fifth embodiment. In FIG. 38, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to Embodiment 1. In FIG. As shown in FIG. 38, the temperature estimating apparatus 10c is provided with the input part 11, the display part 12, the memory | storage part 13, and the control part 14c, and the thermocouple provided in the tundish 6 The temperature measured value from (64-1 to 64-5) is input to the control part 14c.

기억부(13)는, 턴디쉬(6) 내에 설정되는 온도 추정점 j의 가중치 Wij를 등록한 가중치 데이터 베이스나, 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 해당하는 온도 추정점 j의 턴디쉬(6) 내에 있어서의 위치와 대응지어 설정한 온도 데이터 등을 보존한다. The storage unit 13 is a weight database in which the weight W ij of the temperature estimation point j set in the tundish 6 is registered, or the tundish of the temperature estimation point j corresponding to the estimated temperature Te j of the temperature estimation point j ( 6) The temperature data etc. which were set corresponded with the position in inside are stored.

제어부(14c)는, 온도 추정부(141)와, 온도 데이터 추출부(142c)와, 온도 분포 표시 처리부(143c)와, 판정부(144c)와, 온도 제어부(145c)를 포함한다. The control unit 14c includes a temperature estimating unit 141, a temperature data extracting unit 142c, a temperature distribution display processing unit 143c, a determining unit 144c, and a temperature control unit 145c.

온도 추정부(141)는, 도 4~도 6에 나타낸 처리 순서에 따라 가중치 산출 처리를 행함으로써, 온도 추정점 j에 대한 부위 i마다의 가중치 Wij를 산출하고, 산출한 온도 추정점 j에 대한 가중치 Wij를 가중치 데이터 베이스로서 기억부(13)에 보존한다. 예를 들면, 온도 추정부(141)는, 수치 유체 시뮬레이션으로서 유한 체적법을 이용하며, 난류 모델로서 표준 k-ε난류 모델을 이용하여 세력(R1ij, R2ij)을 취득하고, 가중치 Wij를 산출한다. 이때, 온도 추정부(141)는, 도 4의 스텝 S7의 처리로서, 온도 추정점 j를 등간격으로 턴디쉬(6) 내의 전역에 설정한다. 실시 형태 5에서는, 플라즈마 가열 장치(63, 63)의 가열 위치에 상당하는 발흡열 부위 i 및 유출구멍(62, 62)에 상당하는 유입출 부위 i의 온도를 미지로 하고 있어, 이들 부위 i의 가중치 Wij는 「0」으로 하여 산출된다. The temperature estimating unit 141 calculates the weight W ij for each site i with respect to the temperature estimation point j by performing the weight calculation process in accordance with the processing procedures shown in FIGS. The weight W ij is stored in the storage unit 13 as a weight database. For example, the temperature estimating unit 141 uses the finite volume method as the numerical fluid simulation, obtains the forces R 1ij and R 2ij using the standard k-ε turbulence model as the turbulence model, and weights W ij. To calculate. At this time, the temperature estimating unit 141 sets the temperature estimation point j throughout the tundish 6 at equal intervals as the processing of step S7 in FIG. 4. In Embodiment 5, the temperature of the heat absorption part i corresponding to the heating position of the plasma heating apparatus 63, 63 and the inflow-out part i corresponded to the outflow holes 62, 62 are unknown, and The weight W ij is calculated as "0".

온도 추정부(141)는, 실시 형태 1과 동일하게, 도 7에 나타낸 처리 순서에 따라 온도 추정 처리를 행함으로써, 기지 온도 Ti인 온도 실측 부위 i의 온도 실측값을 기초로 각 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 산출하고, 온도 데이터로서 기억부(13)에 보존한다. The temperature estimation part 141 performs temperature estimation processing according to the processing sequence shown in FIG. 7 similarly to Embodiment 1, and it estimates each temperature based on the temperature measured value of the temperature measurement site | part i which is known temperature T i . The estimated temperature Te j of j is calculated and stored in the storage unit 13 as temperature data.

온도 데이터 추출부(142c)는, 온도 추정부(141)가 추정하여 기억부(13)에 보존한 온도 데이터를 참조하여, 턴디쉬(6)의 임의의 단면에 있어서의 추정 온도 Tej를 추출한다. 턴디쉬(6) 내의 용강은, 그의 욕면이나 턴디쉬(6)의 내측 벽면과의 접촉 부분에 있어서 냉각되기 때문에, 레이들로부터 주입된 용강은, 하방으로 흘러 유출구멍(62, 62)에 가까워짐에 따라 온도가 저하되어 간다. 턴디쉬(6)는, 내측 벽면이 내화물로 덮여 있고, 이 내화물은 항상 고온의 용강과 접촉하고 있다. 이 내화물과 접촉하고 있는 용강의 온도가 급격하게 변화하면, 내화물에 큰 열응력이 발생하여, 내화물 손상의 문제가 일어난다. 따라서, 내측 벽면과 접촉하는 용강의 온도가 소정의 문턱값 내가 되도록 용강의 온도를 제어하는 것이 바람직하다. 그래서, 실시 형태 5에서, 온도 데이터 추출부(142c)는, 예를 들면 턴디쉬(6)의 장변 방향의 내측 벽면 근방, 예를 들면 도 37의 지면 앞측의 내측 벽면 근방의 연직 단면에 있어서의 추정 온도 Tej를 추출한다. The temperature data extracting unit 142c extracts the estimated temperature Te j in any cross section of the tundish 6 with reference to the temperature data estimated by the temperature estimating unit 141 and stored in the storage unit 13. do. Since the molten steel in the tundish 6 is cooled at its contact surface with its bath surface or the inner wall surface of the tundish 6, the molten steel injected from the ladle flows downward to approach the outlet holes 62 and 62. As a result, the temperature decreases. As for the tundish 6, the inner wall surface is covered with the refractory, and this refractory is always in contact with hot molten steel. When the temperature of the molten steel which contacts this refractory changes rapidly, a large thermal stress will generate | occur | produce in a refractory and the problem of refractory damage will arise. Therefore, it is preferable to control the temperature of the molten steel so that the temperature of the molten steel in contact with the inner wall surface is within a predetermined threshold. So, in Embodiment 5, the temperature data extraction part 142c is a vertical cross section of the inner wall surface vicinity of the longitudinal direction of the tundish 6, for example, the inner wall surface vicinity of the front side of the paper surface of FIG. The estimated temperature Te j is extracted.

온도 분포 표시 처리부(143c)는, 온도 데이터 추출부(142c)가 추출한 임의의 단면(예를 들면 턴디쉬(6)의 장변 방향의 내측 벽면 근방의 연직 단면)에 있어서의 추정 온도 Tej를, 예를 들면 등치선도화함으로써 이 임의의 단면에 있어서의 온도 분포를 가시화하여, 온도 분포 모니터링 화면으로서 표시부(12)에 표시한다. The temperature distribution display processing unit 143c estimates the estimated temperature Te j in an arbitrary cross section (for example, a vertical cross section near the inner wall surface in the long side direction of the tundish 6) extracted by the temperature data extraction unit 142c. For example, by isolinearizing, the temperature distribution in this arbitrary cross section is visualized and displayed on the display part 12 as a temperature distribution monitoring screen.

판정부(144c)는, 턴디쉬(6)의 내측 벽면 근방, 즉, 내측 벽면을 덮는 내화물과의 접촉 부분에 있어서의 용강의 온도가 소정의 온도 범위 내인지 아닌지를 판정한다. 예를 들면, 판정부(144c)는, 온도 데이터 추출부(142c)가 추출한 연직 단면에 있어서의 추정 온도 Tej의 최대 온도 또는 최저 온도가 소정의 온도 범위 내인지 아닌지를 판정한다. 소정의 온도 범위는 미리 고정적으로 설정해 두는 구성으로 해도 좋고, 유저 조작에 따라 결정하는 것으로 해도 좋다. 유저 조작에 따라 결정하는 경우에는, 입력부(11)를 통하여 유저에 의한 온도 범위의 입력 조작을 접수하고, 판정부(144c)는, 유저가 입력한 온도 범위에 따라 전술한 판정을 행한다. The determination unit 144c determines whether or not the temperature of the molten steel in the vicinity of the inner wall surface of the tundish 6, that is, the contact portion with the refractory covering the inner wall surface is within a predetermined temperature range. For example, the determination unit 144c determines whether or not the maximum or minimum temperature of the estimated temperature Te j in the vertical section extracted by the temperature data extraction unit 142c is within a predetermined temperature range. The predetermined temperature range may be set to be fixed in advance, or may be determined according to user operation. In the case of determining according to the user operation, the input operation of the temperature range by the user is accepted through the input part 11, and the determination part 144c makes the above-mentioned determination according to the temperature range input by the user.

온도 제어부(145c)는, 판정부(144c)가 행한 판정 결과에 따라 플라즈마 가열 장치(63, 63)에 의한 가열 온도를 제어한다. 구체적으로, 온도 제어부(145c)는, 판정부(144c)에 있어서 온도 범위 외로 판정한 경우에는, 그 온도 범위 외로 판정한 최대 온도 또는 최저 온도가 온도 범위 내가 되도록 플라즈마 가열 장치(63, 63)의 출력을 제어한다. The temperature control part 145c controls the heating temperature by the plasma heating apparatus 63, 63 according to the determination result which the determination part 144c performed. Specifically, when the temperature control unit 145c determines outside the temperature range in the determination unit 144c, the temperature control unit 145c controls the temperature of the plasma heating apparatus 63, 63 so that the maximum or minimum temperature determined outside the temperature range is within the temperature range. Control the output.

이상 설명한 구성의 온도 추정 장치(10c)에 있어서, 각 온도 추정점 j의 온도 추정을 행했다. 구체적으로는, 온도 추정부(141)가, 각 온도 추정점 j의 추정 온도 Tej를 산출하고, 온도 데이터 추출부(142c)가, 턴디쉬(6)의, 예를 들면 내측 벽면 근방(벽면으로부터 50㎜)의 연직 단면에 있어서의 추정 온도 Tej를 추출하고, 온도 분포 표시 처리부(143c)가, 전술의 연직 단면에 있어서의 추정 온도 Tej를 등치선도화함으로써 추정 결과를 얻었다. 추정에 이용한 각 온도 실측 부위 i의 기지 온도 Ti, 즉, 턴디쉬(6) 내의 대응하는 설치 위치 P61~P65에 설치된 열전대(64-1~64-5)의 온도 실측값을, 플라즈마 가열 장치(63)의 가열 위치의 기지 온도 Ti 및 노즐(61)의 기지 유입 온도 Ti와 함께 표 5에 나타낸다. In the temperature estimating apparatus 10c of the structure demonstrated above, the temperature estimation of each temperature estimation point j was performed. Specifically, a temperature estimation unit 141 calculates the estimated temperature Te j of temperature estimation point j, and the temperature data extraction section (142c) have, for example the inner wall surface near the (wall of the tundish (6) The estimated temperature Te j in the vertical cross section of 50 mm) was extracted, and the temperature distribution display processing part 143c obtained the estimation result by isolinearizing the estimated temperature Te j in the above-mentioned vertical cross section. Base temperature of temperature measured area i by using the estimated T i, i.e., the tundish 6, the temperature actually measured value of the corresponding installation position provided in the P61-P65 thermocouple (64-1 ~ 64-5), a plasma heating apparatus in a It shows in Table 5 with the known temperature T i of the heating position of 63, and the known inflow temperature T i of the nozzle 61.

(표 5)(Table 5)

Figure pct00020
Figure pct00020

도 39는, 실시 형태 5에 있어서의 온도 추정 결과, 즉, 턴디쉬(6)의 내측 벽면 근방(벽면으로부터 50㎜)의 연직 단면에 있어서의 온도 분포를 등치선도화한 도면이다. 도 39에 나타내는 바와 같이, 이 실시 형태 5에 의하면, 턴디쉬(6) 내의 용강 유동의 영향을 반영한 온도 추정을 실현할 수 있어, 용강의 유동 효과를 고려하여 온도 분포를 고정밀도로 추정할 수 있다. 또한, 예를 들면 턴디쉬(6)의 장변 방향의 내측 벽면 근방의 연직 단면의 추정 온도 Tej를 추출하고, 이 단면에 있어서의 추정 온도 Tej를, 예를 들면 등치선도화하여 제시할 수 있기 때문에, 유저는, 내측 벽면을 덮는 내화물과의 접촉 부분에 있어서의 용강의 온도를 용이하게 파악할 수 있다. 또한, 이 접촉 부분에 있어서의 용강의 온도가 소정의 온도 범위 외인 경우에, 플라즈마 가열 장치(63, 63)의 출력을 제어하여 용강의 온도 제어를 행할 수 있기 때문에, 턴디쉬(6)의 내측 벽면을 덮는 내화물 손상을 방지할 수 있다. FIG. 39 is a diagram showing isothermal linearization of the temperature estimation result in the fifth embodiment, that is, the temperature distribution in the vertical section near the inner wall surface (50 mm from the wall surface) of the tundish 6. As shown in FIG. 39, according to the fifth embodiment, temperature estimation reflecting the influence of the molten steel flow in the tundish 6 can be realized, and the temperature distribution can be estimated with high accuracy in consideration of the flow effect of the molten steel. Furthermore, for it as a tundish (6) to extract the estimated temperature Te j in the vertical cross-section of the inner wall near the long side direction, and the estimated temperature Te j in this section, such to present the example contour line Drawing Therefore, the user can easily grasp | ascertain the temperature of the molten steel in the contact part with the refractory which covers an inner wall surface. Moreover, when the temperature of the molten steel in this contact part is outside the predetermined temperature range, since the output of the plasma heating apparatus 63, 63 can be controlled and temperature control of molten steel can be performed, it is inside of the tundish 6 Damage to the refractory covering the wall can be prevented.

상기한 실시 형태에서는, 본 발명의 적용 대상으서 방, 수조, 용융 아연 도금 포트 및, 연속 주조용의 턴디쉬를 예시했지만, 이들로 한정되는 것이 아니고, 본 발명은, 유체가 관계되는 것이면 폭넓게 적용할 수 있다. 예를 들면, 철강 프로세스에서는, 용해 금속 보존유지로나, 연속 주조 주형, 레이들 등에 있어서의 온도 추정에 적용이 가능하다. 또한, 철강 분야로 한정하지 않고, 화학 프로세스나 수처리 설비 등에도 동일하게 적용이 가능하다. 또한, 본 발명은, 단순한 1차원 흐름의 유체계뿐만 아니라, 복잡한 3차원 흐름이 되는 유체계까지 폭넓은 유동 상태의 유체계에 대하여 적응하는 것이 가능하다. In the above-mentioned embodiment, although the room, the water bath, the hot-dip galvanizing port, and the tundish for continuous casting were illustrated as the object of application of this invention, it is not limited to these, This invention applies widely if a fluid is related. can do. For example, in a steel process, it is applicable to the temperature estimation in a molten metal preservation hold | maintenance, a continuous casting mold, ladle, etc. In addition, the present invention is not limited to the steel field, but may be similarly applied to chemical processes and water treatment facilities. In addition, the present invention can be adapted to a fluid system of a wide flow state not only from a simple one-dimensional flow fluid system but also to a fluid three-dimensional flow system.

이상과 같이, 본 발명의 유체계의 온도 추정 방법, 유체계의 온도 분포 추정 방법, 유체계의 온도 분포 모니터링 방법 및, 온도 추정 장치는, 온도 계측 장치의 배치에 제약을 주는 일 없이 유체의 흐름에 의한 열수송을 고려한 고정밀도인 온도 추정을 실현하는 데에 적합하다. 또한, 본 발명의 용융 아연 도금 포트 내의 용융 아연 온도 제어 방법 및 용융 아연 도금 강판에 의하면, 표면 결함이 없는 용융 아연 도금 강판을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 턴디쉬 내의 용강 온도 제어 방법에 의하면, 턴디쉬의 내화물 손상을 억제할 수 있다. As described above, the method for estimating the temperature of the fluid system, the method for estimating the temperature distribution of the fluid system, the method for monitoring the temperature distribution of the fluid system, and the temperature estimating device provide a flow of fluid without restricting the arrangement of the temperature measuring device. It is suitable for realizing high-precision temperature estimation considering heat transfer by Moreover, according to the molten zinc temperature control method and the hot dip galvanized steel sheet in the hot dip galvanized pot of this invention, a hot dip galvanized steel plate without surface defects can be provided. Moreover, according to the molten steel temperature control method in the tundish of this invention, refractory damage of a tundish can be suppressed.

1, 10, 10a, 10b, 10c : 온도 추정 장치
2 : 온도 계측 장치
11 : 입력부
12 : 표시부
13 : 기억부
14, 14a, 14b, 14c : 제어부
141 : 온도 추정부
142a, 142b, 142c : 온도 데이터 추출부
143, 143a, 143b , 143c : 온도 분포 표시 처리부
144b, 144c : 판정부
145b, 145c : 온도 제어부
3 : 방
4 : 수조
34-1~34-4, 45-1~45-9 : 온도계
5 : 용융 아연 도금 포트
52 : 유도 가열 장치
6 : 턴디쉬
63 : 플라즈마 가열 장치
55-1~55-8, 64-1~64-5 : 열전대
1, 10, 10a, 10b, 10c: temperature estimation device
2: temperature measuring device
11: Input unit
12: display unit
13: memory
14, 14a, 14b, 14c: control unit
141: temperature estimation unit
142a, 142b, 142c: temperature data extraction section
143, 143a, 143b, 143c: temperature distribution display processing unit
144b and 144c: Determination unit
145b, 145c: temperature control unit
3: room
4: tank
34-1 ~ 34-4, 45-1 ~ 45-9: Thermometer
5: hot dip galvanized port
52: induction heating apparatus
6: tundish
63: plasma heating device
55-1 ~ 55-8, 64-1 ~ 64-5: thermocouple

Claims (14)

온도 기지(旣知) 영역이 2개소 이상 있는 유체계의 임의의 온도 추정점에 있어서의 온도를 추정하는 유체계의 온도 추정 방법으로서,
상기 온도 기지 영역의 위치 정보와 유체계 전역에 있어서의 유체의 흐름을 나타내는 유체계의 흐름장(flow field)에 관한 정보를 이용하여, 온도 기지 영역을 통과한, 또는 온도 기지 영역 내에서 생성된 유체 중, 다른 온도 기지 영역을 통과하는 일 없이 상기 온도 추정점까지 도달한 유체의, 온도 추정점의 전체 유체 중에 차지하는 비율을 온도 추정점에 있어서의 온도 기지 영역의 세력으로서 취득하는 세력 취득 공정과,
각 온도 기지 영역의 온도와 상기 온도 추정점에 있어서의 세력에 관한 정보를 이용하여, 상기 온도 추정점에 있어서의 온도를 추정하는 온도 추정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체계의 온도 추정 방법.
As a temperature estimation method of a fluid system which estimates the temperature in the arbitrary temperature estimation point of the fluid system which has two or more temperature known areas,
A temperature generated through the temperature known area or generated within the temperature known area by using the position information of the temperature known area and information on a flow field of the fluid system indicating the flow of the fluid throughout the fluid system. A force acquisition step of acquiring, as a force in the temperature known area at the temperature estimation point, the proportion of the fluid that reaches the temperature estimated point in the fluid, up to the temperature estimated point, without passing through another temperature known area; ,
And a temperature estimating step of estimating the temperature at the temperature estimating point using information on the temperature of each temperature known region and the forces at the temperature estimating point.
제1항에 있어서,
상기 세력 취득 공정은, 상기 흐름장에 의한 이류 확산 현상(advective diffusion phenomenon)에 따라, 상기 온도 기지 영역을 통과한, 또는 온도 기지 영역 내에서 생성된 유체 중, 다른 온도 기지 영역을 통과하는 일 없이 온도 추정점까지 도달한 유체의, 온도 추정점의 전체 유체 중에 차지하는 비율을 온도 추정점에 있어서의 온도 기지 영역의 하류측 세력으로서 취득하는 하류측 세력 취득 공정을 포함하고,
상기 온도 추정 공정은, 상기 온도 추정점에 있어서의 각 온도 기지 영역의 하류측 세력에 관한 정보를 이용하여 상기 온도 추정점의 온도를 추정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체계의 온도 추정 방법.
The method of claim 1,
The force acquiring step is based on an advective diffusion phenomenon caused by the flow field, without passing through another temperature known region of the fluid passing through the temperature known region or generated in the temperature known region. And a downstream force acquiring step of acquiring, as a downstream force of the temperature known region at the temperature estimate point, the proportion of the fluid that has reached the temperature estimate point in the total fluid of the temperature estimate point,
The temperature estimating step includes a step of estimating the temperature of the temperature estimating point using information on the downstream force of each temperature base region in the temperature estimating point. .
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 세력 취득 공정은, 상기 유체의 흐름과 역(逆)방향의 흐름을 나타내는 상기 유체계의 반전 흐름장에 의한 이류 확산 현상에 따라, 상기 온도 기지 영역을 통과한, 또는 온도 기지 영역 내에서 생성된 유체 중, 다른 온도 기지 영역을 통과하는 일 없이 온도 추정점까지 도달한 유체의, 온도 추정점의 전체 유체 중에 차지하는 비율을 온도 추정점에 있어서의 온도 기지 영역의 상류측 세력으로서 취득하는 상류측 세력 취득 공정을 포함하고,
상기 온도 추정 공정은, 상기 온도 추정점에 있어서의 각 온도 기지 영역의 상류측 세력에 관한 정보를 이용하여 상기 온도 추정점의 온도를 추정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체계의 온도 추정 방법.
The method according to claim 1 or 2,
The force acquiring step is generated in the temperature known region or through the temperature known region according to the advection diffusion phenomenon caused by the reverse flow field of the fluid system indicating the flow of the fluid and the reverse direction. Upstream side which acquires the ratio which occupies in the whole fluid of a temperature estimation point of the fluid which reached the temperature estimation point without passing through another temperature base region among the used fluid as an upstream force of the temperature base region in a temperature estimation point. Including power acquisition process,
The temperature estimating step includes a step of estimating the temperature of the temperature estimating point using information on the upstream force of each temperature known region in the temperature estimating point. .
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
시계열로 온도가 기지로 되어 있는 온도 기지 영역의 온도를 포함하는 시계열 온도 데이터를 취득하는 시계열 온도 데이터 취득 공정과,
상기 유체가 상기 온도 기지 영역과 상기 온도 추정점과의 사이에서 이동할 때에 필요로 하는 전달 시간을 취득하는 전달 시간 취득 공정을 포함하고,
상기 온도 추정 공정은, 온도 추정을 행하는 시점에 대하여 상기 전달 시간만큼 과거, 또는 미래에 있어서의 시점을 추출 시점으로 하여, 상기 시계열 온도 데이터로부터 상기 추출 시점에 있어서의 온도 기지 영역의 온도를 추출하고, 추출된 온도를 이용하여 상기 온도 추정점의 온도를 추정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체계의 온도 추정 방법.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A time series temperature data acquisition step of acquiring time series temperature data including a temperature of a temperature known region where a temperature is known in a time series;
A transfer time acquisition step of acquiring a transfer time required when the fluid moves between the temperature known region and the temperature estimation point,
The temperature estimating step extracts the temperature of the temperature known region at the extraction time point from the time series temperature data using the time point in the past or the future as the extraction time point with respect to the time point at which temperature estimation is performed. And estimating the temperature of the temperature estimating point using the extracted temperature.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
각 온도 기지 영역의 세력에 관한 정보를 이용하여, 각 온도 기지 영역의 가중치를 산출하는 가중치 산출 공정을 포함하고,
상기 온도 추정 공정은, 각 온도 기지 영역의 상기 가중치를 이용한 가중치 부여 평균 처리를 행하여, 상기 온도 추정점의 온도를 추정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체계의 온도 추정 방법.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A weight calculation step of calculating a weight of each temperature known area by using information on the forces in each temperature known area,
The temperature estimating step includes a step of estimating a weighted average process using the weight of each temperature known area to estimate the temperature of the temperature estimating point.
제5항에 있어서,
상기 온도 추정 공정은, 상기 유체계가 발열 또는 흡열이 발생하는 1개소 이상의 발흡열 부위 및/또는 계 내외에 대하여 유체가 유입 또는 유출되는 1개소 이상의 유입출 부위를 포함하는 경우로서, 당해 부위의 온도가 미지(未知)인 경우에, 당해 온도가 미지인 상기 부위에 대한 상기 가중치의 값을 0으로 하여 상기 온도 추정점의 온도를 추정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체계의 온도 추정 방법.
The method of claim 5,
The temperature estimating step is a case in which the fluid system includes one or more endothermic sites where exothermic or endothermic occurs and / or one or more inflow / exit sites through which fluid flows into or out of the system. And estimating the temperature of the temperature estimation point by setting the value of the weight value for the portion whose temperature is unknown to 0 when the temperature is unknown. .
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체계는 용융 아연 도금 포트 내의 용융 아연인 것을 특징으로 하는 유체계의 온도 추정 방법.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
And the fluid system is molten zinc in the hot dip galvanizing port.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체계는 턴디쉬(tundish) 내의 용강인 것을 특징으로 하는 유체계의 온도 추정 방법.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
And the fluid system is molten steel in a tundish.
온도 분포를 갖는 유체계의 온도 분포 추정 방법으로서,
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 유체계의 온도 추정 방법을 이용하여 상기 유체계의 전역에 설정한 온도 추정점의 온도를 추정하고,
상기 각 온도 추정점에 대해서 추정한 온도를 상기 유체계의 온도 분포로서 추정하는 것을 특징으로 하는 유체계의 온도 분포 추정 방법.
A temperature distribution estimation method of a fluid system having a temperature distribution,
Using the temperature estimation method of the fluid system in any one of Claims 1-8, the temperature of the temperature estimation point set across the said fluid system is estimated,
And estimating a temperature estimated for each of the temperature estimation points as a temperature distribution of the fluid system.
온도 분포를 갖는 유체계의 온도 분포 모니터링 방법으로서,
제9항에 기재된 유체계의 온도 분포 추정 방법을 이용하여 추정한 상기 유체계의 온도 분포를 기초로, 상기 유체계의 임의의 단면(斷面)에 있어서의 온도 분포를 가시화하여 화면 표시하는 것을 특징으로 하는 유체계의 온도 분포 모니터링 방법.
A temperature distribution monitoring method of a fluid system having a temperature distribution,
Visualizing and displaying the temperature distribution in any cross section of the fluid system based on the temperature distribution of the fluid system estimated using the method for estimating the temperature distribution of the fluid system according to claim 9. A method for monitoring the temperature distribution of a fluid system.
온도 기지 영역이 2개소 이상 있는 유체계의 임의의 온도 추정점에 있어서의 온도를 추정하는 온도 추정 장치로서,
상기 온도 기지 영역의 위치 정보와 유체계 전역에 있어서의 유체의 흐름을 나타내는 유체계의 흐름장에 관한 정보를 이용하여, 온도 기지 영역을 통과한, 또는 온도 기지 영역 내에서 생성된 유체 중, 다른 온도 기지 영역을 통과하는 일 없이 상기 온도 추정점까지 도달한 유체의, 상기 온도 추정점의 전체 유체 중에 차지하는 비율을 상기 온도 추정점에 있어서의 온도 기지 영역의 세력으로서 취득하는 세력 취득 수단과,
각 온도 기지 영역의 온도와 상기 온도 추정점에 있어서의 세력에 관한 정보를 이용하여, 상기 온도 추정점에 있어서의 온도를 추정하는 온도 추정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 추정 장치.
A temperature estimating apparatus for estimating the temperature at an arbitrary temperature estimation point of a fluid system having two or more temperature known areas,
Among the fluids having passed through the temperature known area or generated in the temperature known area by using the position information of the temperature known area and information about the flow field of the fluid system indicating the flow of the fluid throughout the fluid system, Force acquiring means for acquiring, as a force in the temperature known area at the temperature estimated point, the proportion of the fluid reaching the temperature estimated point in the total fluid of the temperature estimated point without passing through the temperature known area;
And a temperature estimating means for estimating the temperature at the temperature estimating point using information on the temperature of each temperature known area and the force at the temperature estimating point.
용융 아연 도금 포트 내의 용융 아연 온도 제어 방법으로서,
제7항에 기재된 유체계의 온도 추정 방법에 의해 추정한 상기 용융 아연 도금 포트 내의 용융 아연 온도 데이터로부터, 상기 용융 아연 도금 포트 내의 소정의 영역에 있어서의 용융 아연의 온도를 추출하는 온도 추출 스텝과,
추출한 온도가, 소정의 문턱값 범위 내에 있는지 아닌지를 판정하는 판정 스텝과,
상기 판정 스텝에 있어서, 상기 추출한 온도가 문턱값 범위 외로 판정된 경우, 상기 추출한 온도가 문턱값 범위 내가 되도록 상기 용융 아연 도금 포트의 가열 수단의 출력을 조작하는 제어 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 포트 내의 용융 아연 온도 제어 방법.
A hot dip zinc temperature control method in a hot dip galvanizing port,
A temperature extraction step of extracting a temperature of molten zinc in a predetermined region in the hot dip galvanizing port from the hot dip galvanizing port data estimated by the temperature estimating method of the fluid system according to claim 7; ,
A determination step of determining whether the extracted temperature is within a predetermined threshold range,
And in the determination step, a control step of operating an output of the heating means of the hot-dip galvanizing port so that the extracted temperature is within a threshold range when the extracted temperature is determined to be outside the threshold range. Method for controlling molten zinc temperature in galvanized port.
제12항에 기재된 용융 아연 도금 포트 내의 용융 아연 온도 제어 방법을 이용하여 제조한 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판.It is manufactured using the molten zinc temperature control method in the hot dip galvanizing port of Claim 12, The hot dip galvanized steel plate characterized by the above-mentioned. 턴디쉬 내의 용강 온도 제어 방법으로서,
제8항에 기재된 유체계의 온도 추정 방법에 의해 추정한 상기 턴디쉬 내의 용강 온도 데이터로부터, 상기 턴디쉬 내의 소정의 영역에 있어서의 용강의 온도를 추출하는 온도 추출 스텝과,
추출한 온도가, 소정의 문턱값 범위 내에 있는지 아닌지를 판정하는 판정 스텝과,
상기 판정 스텝에 있어서, 상기 추출한 온도가 문턱값 범위 외로 판정된 경우, 상기 추출한 온도가 문턱값 범위 내가 되도록 상기 턴디쉬의 가열 수단의 출력을 조작하는 제어 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 턴디쉬 내의 용강 온도 제어 방법.
As a molten steel temperature control method in a tundish,
A temperature extraction step of extracting a temperature of molten steel in a predetermined region in the tundish from the molten steel temperature data in the tundish estimated by the temperature estimation method of the fluid system according to claim 8;
A determination step of determining whether the extracted temperature is within a predetermined threshold range,
And in the determination step, a control step of operating an output of the heating means of the tundish so that the extracted temperature is within a threshold range when the extracted temperature is determined to be outside the threshold range. Molten steel temperature control method.
KR1020137008653A 2010-09-30 2011-09-28 Method of estimating temperature of fluid system, method of estimating and monitoring temperature distribution of fluid system, temperature estimation device, method of controlling temperature of molten zinc, hot dip galvanized steel sheet, and method of controlling temperature of molten steel KR101318209B1 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2010-222844 2010-09-30
JP2010222844 2010-09-30
JP2011092434 2011-04-18
JPJP-P-2011-092434 2011-04-18
PCT/JP2011/072176 WO2012043624A1 (en) 2010-09-30 2011-09-28 Temperature estimation method and device for fluid system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130042055A true KR20130042055A (en) 2013-04-25
KR101318209B1 KR101318209B1 (en) 2013-10-15

Family

ID=45893063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137008653A KR101318209B1 (en) 2010-09-30 2011-09-28 Method of estimating temperature of fluid system, method of estimating and monitoring temperature distribution of fluid system, temperature estimation device, method of controlling temperature of molten zinc, hot dip galvanized steel sheet, and method of controlling temperature of molten steel

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4984000B1 (en)
KR (1) KR101318209B1 (en)
CN (1) CN103124899B (en)
WO (1) WO2012043624A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5981901B2 (en) * 2013-10-17 2016-08-31 日本電信電話株式会社 Airflow estimation method and apparatus
JP5935837B2 (en) * 2014-07-07 2016-06-15 Jfeスチール株式会社 Flow state estimation method and flow state estimation apparatus for molten steel
JP6163590B1 (en) * 2016-05-31 2017-07-12 株式会社日阪製作所 Simulation method, simulation program, and simulation apparatus including storage medium incorporating the program
CN110806235B8 (en) * 2019-11-15 2021-12-17 北京科技大学 Indoor environment monitoring method, device, equipment and storage medium
CN116878693B (en) * 2023-09-05 2023-11-21 济宁市金桥煤矿 Mining electromechanical equipment monitoring and management method and system

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01307696A (en) * 1988-06-06 1989-12-12 Hitachi Ltd In-pile temperature monitoring system of fast reactor
JP2919532B2 (en) * 1990-03-02 1999-07-12 三菱化学株式会社 Analysis condition setting method for thermal fluid analysis in furnace
JP3033466B2 (en) * 1995-04-28 2000-04-17 住友金属工業株式会社 Blast furnace operation method
JP3952329B2 (en) * 1997-08-27 2007-08-01 日立金属株式会社 Airflow simulation method in a factory building
JP2000283526A (en) * 1999-03-25 2000-10-13 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Air-conditioning system and method therefor
JP4693731B2 (en) * 2006-09-21 2011-06-01 株式会社東芝 Air conditioning sensor system
JP2008241139A (en) 2007-03-27 2008-10-09 Sanyo Electric Co Ltd Sterilizing device
JP2008248353A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Jfe Steel Kk Method for producing hot dip metal-plated metal sheet, and production equipment therefor
KR100868457B1 (en) 2007-05-31 2008-11-11 주식회사 포스코 Galvannealed steel sheet having superior adhesiveness of plated film and method for manufacturing the same
JP2009241139A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Kobe Steel Ltd Forecasting method for molten steel temperature within tundish, and management method
CN101294946B (en) * 2008-06-05 2011-06-15 武汉科技大学 Model modeling and optimization method for mixed on-line estimating killing oxygen by adding aluminum
JP4968388B2 (en) * 2010-02-05 2012-07-04 Jfeスチール株式会社 Fluid system temperature estimation method, Fluid system temperature concentration estimation method, Fluid system temperature distribution estimation method, Fluid system temperature monitoring method, Molten metal equipment molten metal temperature control method, Molten metal equipment concentration and Temperature estimation method, hot dip galvanized steel sheet and fluid temperature estimation device

Also Published As

Publication number Publication date
KR101318209B1 (en) 2013-10-15
CN103124899B (en) 2014-08-13
JP2012233869A (en) 2012-11-29
CN103124899A (en) 2013-05-29
JP4984000B1 (en) 2012-07-25
WO2012043624A1 (en) 2012-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101318209B1 (en) Method of estimating temperature of fluid system, method of estimating and monitoring temperature distribution of fluid system, temperature estimation device, method of controlling temperature of molten zinc, hot dip galvanized steel sheet, and method of controlling temperature of molten steel
Chakraborty et al. Estimation of surface heat flux in continuous casting mould with limited measurement of temperature
CN109929955A (en) A kind of detection method of blast furnace crucible corrosion situation
JP7027536B2 (en) Analysis system and analysis method
Melissari et al. Development of a heat transfer dimensionless correlation for spheres immersed in a wide range of Prandtl number fluids
Warzecha et al. Investigation of Flow Characteristics in a Six‐Strand CC Tundish Combining Plant Measurements, Physical and Mathematical Modeling
JP2007071686A (en) Method and device for estimating temperature of container wall or heat flux, computer program, computer-readable recording medium, and method of estimating container wall thickness
JP2011245507A (en) Estimating method for in-mold condition in continuous casting, device, and program
JP5387508B2 (en) Continuous casting method, continuous casting control device and program
Lieftucht et al. HD mold—A new fiber-optical-based mold monitoring system
JP4695376B2 (en) Heating or cooling characteristic evaluation method and apparatus, reaction vessel operation management method and apparatus, computer program, and computer-readable recording medium
JP4973802B2 (en) Method for estimating concentration and temperature of substance component in fluid system, temperature control of molten zinc in hot dip galvanizing pot, and control method of aluminum concentration in molten zinc
JP4968388B2 (en) Fluid system temperature estimation method, Fluid system temperature concentration estimation method, Fluid system temperature distribution estimation method, Fluid system temperature monitoring method, Molten metal equipment molten metal temperature control method, Molten metal equipment concentration and Temperature estimation method, hot dip galvanized steel sheet and fluid temperature estimation device
JP2019217510A (en) Device for visualizing the inside of continuous casting mold, method, and program
JP4833621B2 (en) Method, apparatus, computer program, and computer-readable recording medium for estimating temperature or heat flux of reaction vessel
KR101703041B1 (en) Forecasting apparatus for solid matter and forecasting method or solid matter using the same
JP2018099701A (en) Molten metal surface shape estimation method and molten metal surface shape estimation device
JP2021041453A (en) Continuous casting mold interior visualization device, method, and program
JP2021102224A (en) Information processing system, information processing method and program
Umbricht et al. Optimal estimation of thermal diffusivity in an energy transfer problem
JP5765035B2 (en) Concentration estimation method for fluid constituent material in fluid system, concentration distribution estimation method for fluid constituent material in fluid system, concentration distribution monitoring method for fluid constituent material in fluid system, and concentration estimation device
JP5923854B2 (en) Method for estimating concentration of substance component in fluid system, method for estimating concentration distribution, method for monitoring concentration, method for managing aluminum concentration in hot dip galvanized pot accommodated in hot dip galvanizing pot, and apparatus for estimating concentration of substance component in fluid system
Abu Rowin et al. Accurately predicting turbulent heat transfer over rough walls: a review of measurement equipment and methods
Prakash et al. Estimating Non-Linear Heat Flux in Continuous Billet Casting Process With Limited Sensors
JP2021041452A (en) Continuous casting mold interior visualization device, method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160921

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170919

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180918

Year of fee payment: 6