数値流体工学特論

Advanced Computational Fluid Dynamics

994F27Z

45ASFDT524

山本　誠

Makoto Yamamoto

2023年度後期

2022 Second Semester

火曜3限

Tuesday 3rd Period

工学研究科　機械工学専攻

Department of Mechanical Engineering, Graduate School of Engineering

2.0単位

講義

Lecture

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オンライン授業（同期）/Online (synchronized remote)

さまざまな産業分野における数値流体工学(CFD)の現状、特にマルチフィジックス流体問題に対する数値計算手法について学習する。また、学部で講義されたような基本的な流体現象ではなく、機械工学、建築学、化学工学、電気工学、情報工学はもとより、生物、生体、スポーツ、気象、海洋、天体、防災、交通、金融など分野での流れの数値計算について調査し、研究の最新状況を発表、全員で議論する。
Computational Fluid Dynamics (CFD) is used in various fields which are not limited to engineering and science. In this lecture, the state of the art of CFD is explained, and multi-physics CFD and its numerical method is focused on. Students investigate CFDs in mechanical engineering, architecture, chemical engineering, slectric engineering, information science, creature, living body, sports, climate, ocean, astronomy, disaster prevention, transportation and etc. Then, each student makes a presentation about the research trends that they investigate, and what he/she presentes is discussed by all students.

流体力学、流体工学が関連するあらゆる流体現象に関して知識を獲得し、さまざまな異分野における流体現象が相互に深く関連していることを理解することを目標とする。また、機械工学とは異なる様々な分野において数値流体力学がどのように利用されているかを理解する。さらに、講義時の発表を通じてプレゼンテーション能力を養う。
Students get the knowledge about the fluid dynamics related with fluid dynamics and fluid engineering, and understand that they are closely linked among quite different fields. In addition, students understand how to use CFD in each field. Furthermore, students improve their presentation ability through the presentation in lectures.

流体数値シミュレーションの応用範囲と最新研究状況について概要を説明できるようになる。
Students will be able to explain the state of the art of CFD and its applications in various fields.

第1回目の講義において発表順を決めるため、必ず出席すること。
As the presentation order will be determined in the first class, please attend it.

ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／プレゼンテーション　Presentation

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担当のテーマについて事前に調査し、PPTファイルにまとめるとともに、要旨を用意しておくこと。
Students must investigate the technical papers related with his/her topic that are determined in the first class, make a summary in Power Point file, and prepare the copy for distribution in the class.

講義時の発表の出来栄え、および毎回の講義において積極的に議論に参加したかを質問回数、質問内容によって評価し、前者を60点満点、後者を40点満点で総合的に評価する。履修者が多い場合は発表をレポート提出に代えることがある。
Evaluated by presentation (60%) including discussion, and performance in discussion (40%).
When there are too many students, presentation might be replaced by end-of-term report.

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

N

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

なし
None

1. ガイダンス
　　本講義の内容についてガイダンスを行い、担当者を決定する。
1 Guidance
　　Make a guidance about this lecture, and assign the topic for each student.
2. 数値流体工学の現状
　　数値流体工学（CFD）の現状、特にマルチフィジックスCFDについて解説する。数値流
　　体工学の現状を説明できるようになる。
2. State of the art of CFD
　　Explain the current status of Computational Fluid Dynamics (CFD). Students will be able
　　to explain it.
3. 建築学 　
　　建築学分野のCFDに関して、基礎的な事項と数値計算に関連した最近の研究動向を議論
　　する。建築学分野におけるCFDの最新研究動向が説明できるようになる。
3. Architecture
　　Make a presentation about the research trend related to CFD simulations in architecture,
　　and discuss it. Students will be able to explain recent CFD simulations in this field.
4. 土木工学
　　土木工学分野のCFDに関して、基礎的な事項と数値計算に関連した最近の研究動向を議
　　論する。土木分野におけるCFDの最新研究動向が説明できるようになる。
4. Civil Engineering
　　Make a presentation about the research trend related to CFD simulations in civil
engineering, and discuss it. Students will be able to explain recent CFD simulations in
this field.
5. 化学工学
化学工学分野のCFDに関して、基礎的な事項と数値計算に関連した最近の研究動向を議
論する。化学工学分野におけるCFDの最新研究動向が説明できるようになる。
5. Chemical Engineering
　　Make a presentation about the research trend related to CFD simulations in chemical
engineering, and discuss it. Students will be able to explain recent CFD simulations in
this field.
6. 電気・電子工学
電気・電子工学分野のCFDに関して、基礎的な事項と数値計算に関連した最近の研究動
　　向を議論する。電気・電子分野におけるCFDの最新研究動向が説明できるようになる。
6. Electrical and Electronic Engineering
Make a presentation about the research trend related to CFD simulations in electrical
and electronic engineering, and discuss it. Students will be able to explain recent CFD
simulations in this field.
7. 情報工学
　　情報工学分野のCFDに関して、基礎的な事項と数値計算に関連した最近の研究動向を議
　　論する。情報工学分野におけるCFDの最新研究動向が説明できるようになる。
7. Information Engineering
　　Make a presentation about the research trend related to CFD simulations in information
engineering, and discuss it. Students will be able to explain recent CFD simulations in
this field.
8. 機械工学
　　機械工学分野のCFDに関して、基礎的な事項と数値計算に関連した最近の研究動向を議
　　論する。機械工学分野におけるCFDの最新研究動向が説明できるようになる。
8. Mechanical Engineering
　　Make a presentation about the research trend related to CFD simulations in mechanical
engineering, and discuss it. Students will be able to explain recent CFD simulations in
this field.
9. 医療工学
医療工学分野のCFDに関して、基礎的な事項と数値計算に関連した最近の研究動向を議
　　論する。医療工学分野におけるCFDの最新研究動向が説明できるようになる。
9. Medical Engineering
　　Make a presentation about the research trend related to CFD simulations in medical
　　engineering, and discuss it. Students will be able to explain recent CFD simulations in
this field.
10. スポーツ工学
スポーツ工学分野のCFDに関して、基礎的な事項と数値計算に関連した最近の研究動向
　　を議論する。スポーツ工学分野におけるCFDの最新研究動向 が説明できるようになる。
10. Sports Engineering
Make a presentation about the research trend related to CFD simulations in sports
engineering, and discuss it. Students will be able to explain recent CFD simulations in
this field.
11. 交通工学
交通工学分野のCFDに関して、基礎的な事項と数値計算に関連した最近の研究動向を議
　　論する。交通工学分野におけるCFDの最新研究動向が説明できるようになる。
11. Transportation Engineering
Make a presentation about the research trend related to CFD simulations in
transportation engineering, and discuss it. Students will be able to explain recent CFD
simulations in this field.
12. 地球物理学
　　地球物理学分野のCFDに関して、基礎的な事項と数値計算に関連した最近の研究動向を
　　議論する。地球物理学分野におけるCFDの最新研究動向が説明できるようになる。
12. Geophysics
　　Make a presentation about the research trend related to CFD simulations in geophysics,
and discuss it. Students will be able to explain recent CFD simulations in this field.
13. 生物学
　　生物学分野のCFDに関して、基礎的な事項と数値計算に関連した最近の研究動向を議論
　　する。生物学分野におけるCFDの最新研究動向が説明できるようになる。
13. Biology
Make a presentation about the research trend related to CFD simulations in biology, and
discuss it. Students will be able to explain recent CFD simulation in this field.
14. 天文学
　　天文学のCFDに関して、基礎的な事項と数値計算に関連した最近の研究動向を議論す
　　る。天文学分野におけるCFDの最新研究動向が説明できるようになる。
14. Astronomy
　　Make a presentation about the research trend related to CFD simulations in astronomy,
and discuss it. Students will be able to explain recent CFD simulation in this field.
15. まとめ 　　　
　　 14回までの講義を振り返り、総まとめを行う。数値流体力学（CFD）の全体像に関して
　　説明できるようになる。
15. Summary
　　Review the 1st to 14th classes. Students will be able to explain the current status of CFD
　　in various fields.
--- End ---

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