シラバス詳細

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科目コード
学年
開講期間
開始時限
修了時限
大学
科目名
単位数
曜日
募集時期

流体シミュレーション基礎

開設大学 名古屋工業大学
科目コード 290316
担当教員 森西 洋平(工学研究科教授)
学年配当 3年
単位数 2単位
曜日 木曜日
開講期間 後期
開講時間割1 3・4時限 10:30 ~ 12:00
教室 御器所キャンパス0321教室
履修条件 流体力学と熱力学の基礎を習得していること
募集定員 若干名
募集時期 4月, 9月
開講期間 10/5~2/8
講義概要 授業の目的・達成目標
流体運動の数値シミュレーション手法の基礎を理解する.流体運動の支配方程式は連続の式(質量保存則)とナビエ・ストークス式(運動量保存則)およびエネルギー保存則等からなり,これらを離散化した後に解いて流れ場を数値的に表現するのが流体の数値シミュレーションである.これに関し,まず流体運動の支配方程式の表現方法を学ぶ.流体運動の支配方程式は空間および時間に関する偏微分方程式で記述されるので,その数値計算には空間および時間に関する離散化が必要となる.そこで本講義ではさらに,差分法による空間離散化手法と時間進行法を学ぶ.
授業計画
1. 流体シミュレーションの概要
2. 流体運動の支配方程式1(圧縮性粘性流)
3. 流体運動の支配方程式2(非圧縮性粘性流)
4. 流体運動の支配方程式3(流れの支配方程式の無次元化)
5. 差分法による空間離散化1(差分の構成方法)
6. 差分法による空間離散化2(格子点差分)
7. 差分法による空間離散化3(中点差分)
8. 差分法による空間離散化4(多次元への拡張)
9. 差分法による空間離散化5(不等間隔への拡張)
10. 時間進行法1(アダムス・バシュフォース法,アダムス・モルトン法)
11. 時間進行法2(後退差分公式)
12. 時間進行法3(陽的ルンゲ・クッタ法)
13. 時間進行法4(陰的ルンゲ・クッタ法)
14. 時間進行法5(時間進行法の安定性解析)
15. 全体のまとめ
16.期末試験
テキスト・参考文献 教科書:使用せず.
参考書:適宜紹介する.
試験・評価方法 成績評価の方法:期末試験と宿題等で評価.
成績評価の基準:期末試験90点+宿題等10点.
別途必要な経費
その他特記事項 流体力学と熱力学の基礎を理解していること.
科目名(英語) Fundamentals on Numerical Simulation of Fluid Flow

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