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.
十字形状で幅0.3m,質量2.5kgのドローンが床面から離陸し,15秒間飛行して再び着陸するシミュレーションです.ドローンは左右のローターから垂直に吹き出す流れによって離陸した後,上下のローターから吹き出す流れによって水平移動します.画面左側にはドローンの水平速度と垂直速度が,右側にはローターの水平吹出速度と垂直吹出速度が表示されています.この流れのレイノルズ数は2.7×103,フルード数は0.4です.
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.