【 2011 年度 授業概要】

科　　　目			数値流体力学 ( Numerical Fluid Dynamics )
担当教員			柿木 哲哉 准教授
対象学年等			全専攻・2年・前期・選択・2単位
学習・ 教育目標			A2(100%)
JABEE 基準1(1)			(c),(d)1
授業の概要 と方針			本講義は水，空気などの流体運動を数値的に解くための基礎式やその解法を説明し，具体的なテーマの課題を解く．
到 達 目 標		1	【A2】 流れの現象を物理的観点から理解し，数学的に方程式で表現できる．
		2	【A2】 上記方程式の離散化と差分化ができる．
		3	【A2】 流れ関数法を用いた完全流体の数値計算ができる.
		4	【A2】 渦度・流れ関数法を用いた粘性流体の数値計算ができる．
		5	【A2】 σ座標系を用いた完全流体の数値計算ができる．
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		10
評 価 方 法 と 基 準	到 達 目 標 毎	1	流れの現象を物理的観点から理解し，数学的に方程式で表現できるか，定期試験で評価する．
		2	上記方程式の離散化と差分化ができるか定期試験で評価する．
		3	流れ関数法を用いた完全流体の数値計算ができるかレポートで評価する．なお，その際，レポートの体裁についても重要な採点項目とする．
		4	渦度・流れ関数法を用いた粘性流体の数値計算ができるかレポートで評価する．なお，その際，レポートの体裁についても重要な採点項目とする．
		5	σ座標系を用いた完全流体の数値計算ができるかレポートで評価する．なお，その際，レポートの体裁についても重要な採点項目とする．
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	総 合 評 価		成績は，試験70%　レポート30%　として評価する．100点満点で60点以上を合格とする．
テキスト			プリント
参考書			流体力学：日野幹雄（朝倉出版）
関連科目			応用数学，水力学，電磁流体，水理学
履修上の 注意事項			講義では計算のフロー等についての説明は当然行うが，個別の言語を用いたプログラミングの説明は行わない．従って，FORTRAN，C，Pascalなどのプログラム言語をある程度扱えることが必要である．

【授業計画（ 数値流体力学 ）】

回	上段：テーマ／下段：内容（目標、準備など）
1	流体現象の数学的記述(1)
	流体の連続式，加速度について述べる．
2	流体現象の数学的記述(2)
	流体の運動量の保存則について述べる．
3	流体現象の数学的記述(3)
	流体の変形について述べる．
4	流体現象の数学的記述(4)
	流れ関数，速度ポテンシャルについて述べる．
5	差分法(1)
	差分法について述べる．
6	差分法(2)
	差分法について述べる．
7	ポテンシャル流の解析
	支配方程式とその離散化について述べる．
8	ポテンシャル流の解析
	上記のアルゴリズムについて述べる．
9	ポテンシャル流の解析
	上記のアルゴリズムについて述べる．
10	粘性流体の解析
	支配方程式とその離散化について述べる．
11	粘性流体の解析
	上記のアルゴリズムについて述べる．
12	粘性流体の解析
	上記のアルゴリズムについて述べる．
13	σ座標を用いた完全流体の数値解析
	座標変換とσ座標について述べる．
14	σ座標を用いた完全流体の数値解析
	支配方程式とその離散化について述べる．
15	σ座標を用いた完全流体の数値解析
	上記のアルゴリズムについて述べる．
備 考	本科目の修得には，30 時間の授業の受講と 60 時間の自己学習が必要である． 前期定期試験を実施する．欠席数が授業数の1/3を超えた場合，前期定期試験の受験を認めない．