授業科目名 （英文名） 数値流体力学 (Computational Fluid D ynamics) 科目区分 対象学生 ※ 単位数 2.00 開講年次・ 学期 3年次・前期 担当教員 本田 逸郎 所属 工学研究科 ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所 ※ 連絡先 ※ 講義目的及び到達目標 流体力学の運動方程式を数値的に取り扱い，流体の運動のコンピュータシミュレーシ ョンを理解する．簡単なプログラム言語を理解し，それを応用することで数値微分， 数値積分，連立方程式を解くことができ，ナビエ･ストークス方程式の差分法による 解析を修得することを目標とする． 本講義の到達目標は(1)流体の現象が微分方程式で表されることを理解すること，(2)微 分方程式を差分近似で差分方程式に変換できること，(3)差分方程式をプログラム言語 で計算する手順を書き下すことができること，である． 講義内容・授業計画 講義・演習を織り交ぜて授業を行う．毎週，プログラム課題を提出し，講義内容の理 解を深めていく． 授業計画は以下の通りである． １．ガイダンスおよび簡単な計算 ２．線形一階常微分方程式の解析 ３．タンクからの水漏れ ４．複数タンク間の水の移動 ５．一次元非定常熱伝導方程式の解析 ６．時間積分の安定性 ７．中間試験 ８．二次元非定常熱伝導方程式の解析 ９．一次元定常熱伝導の解析 10．交互方向陰解法 11．一次元定常熱伝導の反復解法 12．二次元定常熱伝導の反復解法 13．波動方程式の解析 14．渦度輸送方程式による粘性流れの解析 15．MAC法による粘性流れの解析 テキスト 流体解析解析の基礎，河村哲也著，朝倉書店 参考文献 工学のためのVBAプログラミング基礎，村木著，東京電機大学出版会 成績評価の基準・方法 毎週提出のプログラム課題および試験で評価する．プログラム課題は後半になるほど 高い点数割合となる．出席は，中間試験を除いた14回のうち12回以上を義務づける． 微分方程式を理解し，それを差分方程式に変換しプログラム言語で計算する手順を示 せたものに単位を授与する． 講義目的・到達目標に記載する能力の到達度（毎回のプログラム課題+テストの出来） に応じてSからCまで成績を与える． 履修上の注意・履修要件 流体力学の運動方程式を数値的に取り扱い，流体の運動のコンピュータシミュレーシ ョンを理解する．簡単なプログラム言語を理解し，それを応用することで数値微分， 数値積分，連立方程式を解くことができ，ナビエ･ストークス方程式の差分法による 解析を修得することを目標とする． 本講義の到達目標は(1)流体の現象が，拡散，対流といった現象の微分方程式で表され ることを理解すること，(2)微分方程式を差分近似で差分方程式に変換できること，(3) 差分方程式をプログラム言語で計算する手順を書き下すことができること，である． ≪新型コロナウィルス感染症に伴う特例措置に基づく遠隔授業≫ ・当授業は、原則全ての授業を対面で実施する予定ですが、履修者人数によっては、 新型コロナウィルス感染症対策として、履修者を複数の教室に分けて教室間をオンラ インで繋ぐ方法や、対面授業と自宅でのオンライン授業を隔週実施する方法とする場
合があり、自宅等でオンライン授業の受講を視聴できる通信環境(PC・タブレット等の 端末やWi-Fi環境)が必要となる場合があります。最終的な授業方法は履修登録後に決定 ・連絡します。
実践的教育 該当しない
