2次元非圧縮流をコンピュータで解く

2次元（平面内）の流体運動を支配する連続の式と非圧縮性ナヴィエ・ストークス方程式を差分法で離散化し，流れ関数−渦度法に基づくシミュレーション・ソフトをC言語とOpenGLを用いて作成します．さらに作成したソフトウェアを用いて独自の流れシミュレーションを行い，流れの速度や圧力をコンピュータ・グラフィクスによって可視化します．

流れの計算例（浴室内換気）

灰色で示された水蒸気を含む入浴後の浴室内空気（30℃）を天井から換気するシミュレーションです．換気を開始すると，黒色で示された水蒸気を含まない外気（20℃）が左下の給気口から浴室内に入ってきます．白色で示された浴槽（40℃）を除く浴室内がすべて黒色になると，換気が完了したことになります．この流れのレイノルズ数は2.7×10⁴，グラスホフ数は2.4×10¹⁰，ペクレ数は4×10⁴です．

流れを解く方法と対応する講義科目

セミナーの学習内容

1. 流れのシミュレーションの本を輪講
2. 共通シミュレーション･ソフト開発
3. 独自テーマでシミュレーション実行
4. セミナー内で実行結果発表

セミナーで読む本

年間スケジュール

セミナー履修者への要望

• 4年前期終了までにMacBookを購入
• 卒業までに計算科学I･II，プログラミングI，実用アルゴリズム論を履修

本セミナーをお勧めするのはこんな人

• 純粋数学に疲れた
• 安田先生のセミナーを受けたかった
• 流体力学やプログラミングが好き
• IT関連企業に就職したい