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水撃圧プログラム2010(Excel版)
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バージョン1.2.0に修正されました(2017/1/31)。サポート情報をご覧下さい。
管水路非定常水理計算

管水路(パイプライン)では、バルブを閉鎖したときなどに圧力波が発生します。この圧力波が水撃圧(ウオーターハンマー)と呼ばれるもので、大きな水撃圧は管水路の破断につながるおそれがあります。水撃圧を推定する方法には、経験則など簡易な方法もありますが、水の圧縮性を考慮した管水路の非定常水理計算(過渡現象解析)を行うことで、より実際の現象に近い解析を行うことができます。
本プログラムは、水の圧縮性を考慮した管水路の非定常水理計算を特性曲線法で計算します。 非定常水理計算では、水撃圧より緩やかなサージング現象も解析することができます。

農林水産省農村振興局の「土地改良事業計画設計基準 パイプライン(平成21年)」では、水撃圧やサージングの検討のため、非定常的な水理現象の解析が求められています。
今後は、新設のパイプラインだけでなく、既存のパイプラインでも適切な管理のため、非定常水理計算による解析が求められることが多くなると見られます。

プログラムの機能
実行環境とデータ作成
  1. 本プログラムは、計算用ライブラリとMicrosoft Excelで動作するアドインプログラムで構成されます。
  2. データの入力は、Excelのワークシートで行います。
  3. アドインプログラムが、データを読み込み、計算ライブラリに渡します。
  4. 計算結果は、アドインプログラムにより、データファイルに読み込まれ、さらにグラフの作成も行います。
  5. 対応OS Microsoft Windows Vista/7/8/10
    対応Excel Microsoft Excel 2007/2010/2013/2016    
    V1.2.0から64ビット版Excelにも対応します。
  6. 別途、計算用ライブラリのみを提供することも、可能です。
    計算用ライブラリを使用することにより、お客様のアプリケーションに水撃圧計算を組み込むことが可能になります。
    計算用ライブラリのみをご希望の場合には、当社までお問い合わせ下さい。
対応できる施設
本プログラムでは、管路に付属する次の施設を取り扱うことができます。
  1. 【バルブ】
    過渡現象を扱うので、開度と開度に応じた損失水頭(過渡的なバルブ特性)を表現できます。
    損失水頭は、損失係数または流量係数で表すことができ、開度との関係を任意に入力することができます。
    バルブ特性は、バルブメーカ等から提供される特性図を使って数値化し入力します。
    バルブ開度の時間変化は、時刻と開度の任意の組み合わせで与えることができます。
    バルブ開度変化は、ベジエ曲線を利用して滑らかな変化で与えることも可能です、これにより緩閉塞機能を持つバルブ開度変化を近似できます(2012/7より機能追加)。
    水槽に設定されたフロートに連動してバルブ開度が変化するフロートバルブにも対応しています。この場合、バルブ吐出点が水槽内にある場合でも、水槽の水面上にある場合でも扱うことができます。
  2. 【水槽】
    水槽水位の変化を計算できます。
    水槽は、水位により水面積が変化しない直方体形状の水槽に対応しています。
  3. 【堰】
    水槽と水槽が越流堰でつながっている場合に越流堰の計算を行うことができます。
    越流堰は、刃型堰の公式で越流量を計算します。
  4. 【ポンプ】
    管路に直結したポンプを扱うことができます。ポンプの流量と揚程の関係を表すポンプ特性を、二次曲線で表現できます。
    扱うことのできる流れは、正転正流状態のみです。また、連動する吐出弁、逆止弁は扱えません。
  5. 【流量境界】
    水槽からの分水など流量を与えることができます。境界流量の時間変化は任意に与えることができます。
  6. 【水位境界】
    バルブの吐出口など水位が一定の点を作ることができます。
プログラムの特徴
  1. パイプラインを構成する管路、節点(分岐点等)を番号ではなく、任意の名前で表すことができるので、追加、削除を容易に行えます。節点数、管路枝数に制限はありません。管路枝に始終点の節点名称を指定することで管路網の接続関係を定義します。管路の分岐、合流も容易に定義できます。
  2. 縦断図、水位(圧力)・流量の時間変化図を作成することができます。
  3. 計算ライブラリは、並列処理に対応した計算ができるので、 コンピュータのCPUが複数コアを搭載している場合には、計算速度を向上させることができます。
  4. バルブの過渡的な特性を、開度と損失係数の関数関係で定義でき、任意のバルブに対応した計算が可能です。
プログラムの実行画面
ツールバー

Excelアドインプログラムは、ツールバーから使用します。
ツールバーでは、データファイルの管理、計算の実行、グラフの作成などを行います。
ToolBar この例は、Excel2013でのツールバー表示例です。リボンの「アドイン」タグに表示されます。Excel2003以前ではメニューの下に表示されます。
データ入力

管路のつながり、諸元、バルブ、ポンプ等の諸元をExcelのワークシートに作成します。
節点・管路データの例
PipeLineData
バルブデータの例
ValveData
計算結果の表示

動水位、流量の時間変化、管路内の計算点ごとの最大最小圧力などをデータファイルに読込表示します。
水位(圧力)の縦断グラフ、動水位、流量の時間変化グラフを任意の地点で作成できます。
管路内詳細表示の例
MPa単位の圧力、静水位を指定したときには、静水位上の圧力も表示され、最大値、最小値が色表示されます。
Result
縦断図の例 静水位も表示できます
LGraph
時間変化グラフの例
TGraph 詳しい使い方等を知りたい方は、マニュアルをご覧下さい。 製品マニュアル
利用可能なパソコン環境
OS:Microsoft WindowsXP/Vista/7/8
必要なソフトウェア: Microsoft Excel 2003/2007/2010/2013
サンプル版の入手法・ご購入の手順
本製品は、CD-ROM等のメディアによる販売は、原則として行いません。
お求めの場合、次の手順となります。
  1. ファイルをダウンロードして、パソコンにインストールしてください。
    file    ダウンロード(15.670MB)
  2. ダウンロードしたファイルは、自己解凍形式のファイルです。
    適当なフォルダに格納して、実行して下さい。インストール用のファイルとマニュアルが解凍展開されます。
    解凍されたファイルの、setup.exeを使用してインストールします。
    インストールに関する説明は、解凍ファイルにあるpdfドキュメントをご覧下さい。
  3. インストールしたプログラムは、サンプル版として動作します。
    サンプル版では、節点数5個以下、計算時間10分以内の問題を解くことができます。
  4. 64ビット版Excelでは次のファイルをご利用下さい。
    file    64ビット版ダウンロード(15.679MB)
    64ビット版をインストールする前には、事前にReadMe.pdfファイルをご覧下さい。
  5. 製品版として動作させるためには、登録用ファイルをご購入ください。
    ご購入希望の方は、下記事項をご記入の上 メールにてご連絡ください。
    折り返し、見積書を添付して返信いたします。
    見積書をご確認していただき、よろしければ、見積書メールに返信をお願いします。
    請求書と登録用ファイルをお送りしますので、請求書の金額のお振り込み手続きをお願いします。
  6. ご購入希望メール
    • 記載事項
      • 製品名:水撃圧プログラム2010
      • ご氏名
      • ご住所
      • 会社名
      • ご所属
      • 電話番号
  7. 登録用ファイルを使用して、プログラムで登録作業をしてください。製品版として動作します。
  8. 製品CD、印刷マニュアルをご希望の場合は、ご注文時にご連絡下さい。
    CD及び印刷マニュアル製作費として、別途追加料金(\5,000本体価格・消費税別)をいただきます。
シマンテック社のセキュリティチェックソフトを導入している場合、ダウンロードファイルが誤認され削除されるという問題が生じていましたが、 シマンテック社に確認を依頼し、現在はダウンロード可能になっています。
その他のセキュリティチェックソフトによりダウンロードできない場合には、ファイル転送サービスを使用してファイルをお送りいたします。
ファイル送付をご希望の場合、こちらからメールでご依頼ください。
価格
150,000円(本体価格 消費税別)
一製品で32ビット版、64ビット版の両方でご利用いただけます。