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年度 2017年度 開講部局 工学部
講義コード K8826040 科目区分 専門教育科目
授業科目名 数値流体力学
授業科目名
(フリガナ)
スウチリュウタイリキガク
英文授業科目名 Computational Fluid Dynamics
担当教員名 陸田 秀実
担当教員名
(フリガナ)
ムツダ ヒデミ
開講キャンパス 東広島 開設期 3年次生   後期   セメスター(後期)
曜日・時限・講義室 (後) 月5-6:工108
授業の方法 講義 授業の方法
【詳細情報】
講義中心.一部,エクセルとプログラムによる演習
 
単位 2 週時間   使用言語 J : 日本語
学習の段階 3 : 中級レベル
学問分野(分野) 25 : 理工学
学問分野(分科) 25 : 総合工学
対象学生  
授業のキーワード 流体力学,コンピュータシミュレーション,CFD 
教職専門科目   教科専門科目  
プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
輸送機器環境工学に関わる環境・流体工学分野の専門知識とそれらを問題解決に応用できる能力の養成を行う.
 
到達度評価
の評価項目
輸送機器環境工学プログラム
(知識・理解)
・環境・流体工学分野 輸送機器環境工学に関わる環境・流体工学分野の専門知識
(能力・技能)
・環境・流体工学分野 輸送機器環境工学に関わる環境・流体工学分野の専門知識を問題解決に応用できる能力 
授業の目標・概要等 流体力学の分野では,1970年代後半に始まったコンピュータの飛躍的な進歩により,ナビエ・ストークス方程式を数値的に解く方法が発展してきた.今日では,理論,実験に比肩する第3の手法として,数値流体力学(Computational Fluid Dynamics)という学問が確立されている.特に,航空機,船舶,自動車分野や環境・エネルギー分野に関連した数値流体力学の高度な計算技術は,科学の真理の探究のみならず,実産業の基幹技術として利用され,その適用範囲は拡大傾向になる. 本講義では,数値流体力学の基礎理論を理解し,これに基づくプログラミング技術を修得することで,流体分野に関わる解析技術の基礎を修得することを目指している.授業の流れを以下に示す. 
授業計画 第1回 輸送機器環境工学における数値流体力学の紹介
第2回 数値流体力学の概論(1) 流体力学の復習
第3回 数値流体力学の概論(2) 離散点と誤差
第4回 数値流体力学の概論(3) 運動方程式1,波動方程式,クーラン数
第5回 数値流体力学の概論(4) 運動方程式2,記述方法,粘性理論
第6回 第1回目復習テストとレポート説明・解説
第7回 数値計算方法の選択(1) 時間の離散化
第8回 数値計算方法の選択(2) 空間の離散化
第9回 連立1次方程式の解き方(直接解法,反復解法)
第10回 数値計算フロー(非圧縮性粘性流体,MAC法など)
第11回 第2回目復習テストとレポート説明・解説
第12回 乱流理論の基礎
第13回 乱流モデル1
第14回 乱流モデル2
第15回 第3回目復習テストとレポート説明・解説 
教科書・参考書等 配布資料 
授業で使用する
メディア・機器等
配付資料 
予習・復習への
アドバイス
第1回~第5回 配布された資料を予め目を通しておくとよい.また,エクセルかプログラムによる第1課題を課すのでエクセル・プログラム操作には慣れておくこと.

第7回~第10回 配布資料に目を通すと良い.また,図書館の書籍を用いて,予習復習するとよい.第2課題を課すので説明を良く聞いておく必要がある.

第12~14回配布資料に目を通すと良い.エクセルおよびプログラミングによって,簡単な流体解析を行うため,予めFortran,C言語,エクセル操作を復習しておくこと.また,各自,インターネットや書籍により,さらに内容を深めると良い.

 
履修上の注意
受講条件等
 
成績評価の基準等 成績評価の方法は,3回程度のレポートと試験によって評価する.評価点の配分は次の通りとし,成績は総合評価(100点満点)とする.
 レポート:50点   試験:50点
 
メッセージ この科目に先立つ基礎科目: 力学演習,情報基礎演習,数学力学演習I・II,流体力学Ⅰ・演習,流体力学Ⅱ・演習,情報工学とその演習,海洋大気圏環境学,自然環境システム,人工物環境システム この科目が役立つ応用科目:輸送機器環境工学プロジェクトⅢ,リモートセンシング工学,卒業論文  
その他 出席回数が2/3に満たない学生は成績評価において欠席と判断する.
また,遅刻状況によっては出席扱いとならない場合もあり得る.
 
すべての授業科目において,授業改善アンケートを実施していますので,回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており,今後の改善につなげていきます。 
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