| 科目名[英文名] | |||||
| 数値流体力学および演習 [Computational Fluid Dynamics and Exercises] | |||||
| 区分 | 工学部専門科目 | 選択必修 | 単位数 | 3 | |
| 対象学科等 | 対象年次 | 3～4 | 開講時期 | 3学期 | |
| 授業形態 | 3学期 | 時間割番号 | 023565 | ||
| 責任教員 [ローマ字表記] | |||||
| 岩本 薫 [IWAMOTO Kaoru] | |||||
| 所属 | 工学部 | 研究室 | メールアドレス | ||
| 概要 |
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数値流体力学計算法(CFD)は，熱流体流れの物理現象の計算方法であり，産業界で幅広く使用されています．本講義では，物体周りの流れを例に，CFDの基礎知識を習得することを目的とし，流体力学を復習するとともに，その知識に基づきCFDの原理を学びます．具体的には，Pythonを用いて，CFDのプログラムを一から作成し，流れの分布等の計算結果を可視化することにより，流体力学の基礎方程式の意味を理解することを目標とします． ＊専門教育のカリキュラムの中での位置づけとして，学科カリキュラムの選択科目に該当します． ＊クラスコードはulex4xsです． |
| 到達基準 |
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(1)流体力学の基礎方程式（Navier-Stokes方程式，及び連続の式）を正しく理解できること． (2)SMAC法などCFDの基礎理論および計算方法を正しく理解しプログラミングができること． (3)CFDの結果を正しく評価し，再解析の指針を立てることができること． (4)解析結果を適切に文書にまとめ，他者に正確に伝えられるレポート作成ができること． ＊ディプロマ・ポリシーについては，履修案内のカリキュラムマップを参照してください． |
| 授業内容 |
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１ イントロダクション，Pythonプログラミング復習 ２ 流体力学の基礎方程式（Navier-Stokes方程式，及び連続の式） ３ 離散化手法 ４ 空間離散化 ５ 移流拡散方程式 ６ 時間離散化 ７ 安定性解析 ８ 中間課題，または中間テスト ９ 非圧縮性流れの時間進行法 １０ 圧力方程式 １１ 境界条件，初期条件 １２ 不等間隔格子での空間離散化 １３ 上流化（風上化） １４ 空間差分の高精度化 １５ 最終課題，または期末テスト |
| 履修条件・関連項目 |
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流体力学I，流体力学II，コンピュータプログラミングI，コンピュータプログラミングIIおよび各種数学科目を履修していることが望ましい． 本学の標準時間数(45時間/単位)に準ずる予習と復習を行うこと． |
| テキスト・教科書 |
| 講義資料等は，講義前にGoogle Classroom等を用いて配布する． |
| 参考書 |
| 梶島岳夫，「乱流の数値シミュレーション」，養賢堂（２０１４） |
| 成績評価の方法 |
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講義中に出題する，演習課題(50%)，課題レポート(50%)の得点によって総合的に評価する． ＊コロナ禍の状況によって，中間テスト・期末テストを実施する．実施するかどうかは，講義中に事前にアナウンスする． |
| 教員から一言 |
| 数値流体力学計算法は，熱流体流れに関する設計等に必要不可欠な数値シミュレーション法です．流体力学，伝熱を学ぶ学生諸君には，是非受講することを勧めます． |
| キーワード |
| 数値流体力学，CFD |
| オフィスアワー |
| 特に設けないが，質問等は随時受け付ける．（事前に，メール等でアポイントメントを取ること．） |
| 備考１ |
| 備考２ |
| 参照ホームページ |
| https://classroom.google.com/c/NDU1MTM0MzQwMTEw?cjc=ulex4xs |
| 開講言語 |
| 日本語 |
| 語学学習科目 |
| 更新日付 |
| 2022/02/02 11:23:51 |