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【講演主旨】
コンピューターや商用ソフトの発達により,コンピューターを用いた流体のシミュレーションが手軽に行えるようになっている.しかし,流体力学や数値計算法の基礎的な知識がなければ,ソフトは単なるブラックボックスとなり,精度の良い解を得ることや工学的に有用な解に到達することは難しい.本講座では初学者の方や専門外の方を対象に,基本的な流体力学や数値計算法の講習から,実際に基本的な流体の運動方程式をどのように計算するのかを示すデモまでを行う.この結果,流体の運動だけではなく,さまざまな物理現象を対象とした商用ソフトを扱う場合に,より理解が深まるものと考えられる。
【プログラム】
1.流体力学の基礎
1-1 流体の数値シミュレーション例
1-2 非粘性流体,粘性流体の運動方程式
1-3 連続の式
1-4 運動の相似性
2. 数値計算法(Computational Fluid Dynamics)の概略
2-1 様々な数値計算法
2-1 グリッドの種類
2-2 差分法(どうやって未来を予測するのか)
2-3 境界条件と初期条件
3.基礎的な数値計算例
3-1 波動方程式
3-2 拡散方程式
3-3 ナビア・ストークス方程式
3-4 ポアソン方程式
3-5 ナビア・ストークス方程式を解く
3-6 商用ソフト