数理流体科学   Analytical Fluid Science

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担当教員
大島 修造  花村 克悟 
使用教室
木3-4(I321)  
単位数
講義:2  演習:0  実験:0
講義コード
6431
シラバス更新日
2015年4月6日
講義資料更新日
2015年4月6日
アクセス指標
学期
前期  /  推奨学期:5

講義概要

I 流体科学第二より続いて、流体現象を取り扱う方法を修得させる。
II 圧縮性流体、特殊流体、数値流体力学。

講義の目的

工学装置に見られる流れの多くは圧縮性の流れ、乱流、特殊流体の流れ、二相流である。まず圧縮性流れ、衝撃波、乱流、特殊流体、二相流の基礎およびその理論的取扱いについて学び、この理解を基礎方程式の差分方程式への変換とその計算の手続きによって得られる数理流体力学によって確認する。このとき偏微分方程式の数値解法の基礎を学ぶ。

講義計画

1.圧縮性流体の性質と圧縮性流体力学の基礎
2.一次元流れの基礎
3.一次元等エントロピー流れ
4.垂直衝撃波と一次元の波動
5.プラントル・マイヤー流れと斜め衝撃波および擬似衝撃波
6.水の波
7.電磁流体力学
8.数値解法の基礎
9.波動方程式の数値解法
10.放物型方程式の数値解法
11.楕円型方程式の数値解法
12.非圧縮性流れの数値解法
13.自由表面をもつ流れの数値解法
14.乱流モデル
15.流れの数値解の例

教科書・参考書等

「圧縮性流体力学」、「空気力学」、「衝撃波」、「数値解析」、「差分法」等の標題の参考書が多数あるのでそれぞれ参照されたい。

関連科目・履修の条件等

流体科学第一、第二を受講していることが望ましい。

成績評価

提出レポート、学期末試験等の評価を総合して行う。

担当教員の一言

複雑な流体現象に対してコンピューターによる数値解析でいかにアプローチできるか、その有効性と限界を理解して欲しい。

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