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公開番号2024161814
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-20
出願番号2023076870
出願日2023-05-08
発明の名称シミュレーション装置、シミュレーション方法、プログラム
出願人住友金属鉱山株式会社,公立大学法人大阪
代理人個人,個人
主分類G16Z 99/00 20190101AFI20241113BHJP(特定の用途分野に特に適合した情報通信技術)
要約【課題】反応器内の温度分布を算出できるシミュレーション装置を提供する。
【解決手段】
複数の粒子を含む粉体が連続的に供給、排出されている反応器内における温度分布を解析するシミュレーション装置であって、
前記温度分布の解析を行う解析時間のうち、定常状態における一部の時間での前記反応器内の前記粒子の位置情報の解析結果を外挿することで、前記解析時間の間の前記反応器内の前記粒子の移動経路を算出する経路算出部と、
前記粒子の前記移動経路での熱伝達率を用いて、前記粒子の温度変化を算出し、前記反応器内の前記温度分布を算出する温度分布算出部と、を有するシミュレーション装置。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
複数の粒子を含む粉体が連続的に供給、排出されている反応器内における温度分布を解析するシミュレーション装置であって、
前記温度分布の解析を行う解析時間のうち、定常状態における一部の時間での前記反応器内の前記粒子の位置情報の解析結果を外挿することで、前記解析時間の間の前記反応器内の前記粒子の移動経路を算出する経路算出部と、
前記粒子の前記移動経路での熱伝達率を用いて、前記粒子の温度変化を算出し、前記反応器内の前記温度分布を算出する温度分布算出部と、を有するシミュレーション装置。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
複数の粒子を含む粉体が連続的に供給、排出されている反応器内における温度分布を解析するシミュレーション方法であって、
前記温度分布の解析を行う解析時間のうち、定常状態における一部の時間での前記反応器内の前記粒子の位置情報の解析結果を外挿することで、前記解析時間の間の前記反応器内の前記粒子の移動経路を算出する経路算出工程と、
前記粒子の前記移動経路での熱伝達率を用いて、前記粒子の温度変化を算出し、前記反応器内の前記温度分布を算出する温度分布算出工程と、を有するシミュレーション方法。
【請求項３】
複数の粒子を含む粉体が連続的に供給、排出されている反応器内における温度分布を解析するためのプログラムであって、
コンピュータを、
前記温度分布の解析を行う解析時間のうち、定常状態における一部の時間での前記反応器内の前記粒子の位置情報の解析結果を外挿することで、前記解析時間の間の前記反応器内の前記粒子の移動経路を算出する経路算出部と、
前記粒子の前記移動経路での熱伝達率を用いて、前記粒子の温度変化を算出し、前記反応器内の前記温度分布を算出する温度分布算出部と、して機能させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、シミュレーション装置、シミュレーション方法、プログラムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、シミュレーション条件の入力を行う入力装置と、
シミュレーション結果を出力する出力装置と、
前記入力装置から入力されたシミュレーション条件に基づいて、大きさが異なる複数の
粒子を含む粉粒体の挙動を解析する処理装置とを有し、
前記処理装置は、
前記入力装置から入力されたシミュレーション対象の粉粒体の粒径分布を規定するパラメータの値、及び粒子を粗視化する基準となる粗視化係数の値に基づいて、粗視化された粉粒体の挙動をシミュレーションにより求め、
シミュレーションによって求められた粒子の挙動と、入力された粗視化係数の値とを関連付けて前記出力装置に出力するシミュレーション装置等に開示されているように、粉粒体についてのシミュレーション装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－５７１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
工場等におけるプロセスの改善や、製造工程を検討する際の試験工数の削減等を目的として、複数の粒子を含む粉体（粉粒体）の挙動の解析を離散要素法（ＤＥＭ：ＤｉｓｃｒｅｔｅＥｌｅｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄ）計算等により行うことが従来からなされてきた。
【０００５】
離散要素法計算は、個々の粒子について運動方程式を解くことで、粉体全体の運動を記述するシミュレーション技術である。
【０００６】
ところで、工場等の反応器内では、数多くの粒子を含む粉体を連続的に供給し、加熱等が行われているが、反応器のサイズによっては、反応器内における粉体の平均滞留時間は長時間に渡る場合もある。これに対して、離散要素法で計算できるのは数分程度であり、工場等で使用する反応器内の温度分布を離散要素法により評価することは困難であった。
【０００７】
上記従来技術が有する問題に鑑み、本発明の一側面では、反応器内の温度分布を算出できるシミュレーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明の一態様によれば、
複数の粒子を含む粉体が連続的に供給、排出されている反応器内における温度分布を解析するシミュレーション装置であって、
前記温度分布の解析を行う解析時間のうち、定常状態における一部の時間での前記反応器内の前記粒子の位置情報の解析結果を外挿することで、前記解析時間の間の前記反応器内の前記粒子の移動経路を算出する経路算出部と、
前記粒子の前記移動経路での熱伝達率を用いて、前記粒子の温度変化を算出し、前記反応器内の前記温度分布を算出する温度分布算出部と、を有するシミュレーション装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、反応器内の温度分布を算出できるシミュレーション装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本開示の一態様に係るシミュレーション装置の経路算出部により、反応器内の粒子の経路を算出する方法の説明図である。
図２は、１５秒間の離散要素法の計算結果を基に外挿モデルを用いた場合と、６００秒間の離散要素法の計算を行った場合と、の反応器内の滞留時間分布である。
図３は、６００秒間の離散要素法の計算を行った場合と、外挿モデルを用いて計算を行った場合との、反応器内の平均温度の違いの説明図である。
図４は、本開示の一態様に係るシミュレーション装置のハードウェア構成図である。
図５は、本開示の一態様に係るシミュレーション装置の機能を示すブロック図である。
図６は、本開示の一態様に係るシミュレーション方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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