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担当別５０音一覧

科目	数値熱流体力学	区分	機械工学科科目群
授業コード	54101	開設セメスター	6S
曜日・時限	秋　月/78	単位数	2単位
担当者名	亀ヶ谷　博

授業の概要

パーソナルコンピュータの高性能化と普及のおかげで、従来、解くことが非常に困難であった流れや熱の移動の解析が可能になった。本科目ではポテンシャル流れと熱伝導を取り上げる。初めに、これらの現象を支配する方程式の誘導と解析方法に用いる有限要素法の基礎を述べる。次に、計算プログラムおよびモデルを作成し、パーソナルコンピュータで解析する。最後に、解析結果をグラフィックス表示する。

到達目標	理想的な流れの一つである渦なし流れ（ポテンシャル流れ）ならびに熱の伝わり方（熱伝導）を取りあげる。これらをパーソナルコンピュータで解析し、表示するまでのプロセスを理解すること。

授業計画	テーマ	内容	授業を受けるにあたって
第1回目	意義	数値熱流体力学の必要性を学習する	シラバスを確認しておく
第2回目	流れおよび熱伝導の基礎式	基礎方程式を理解する
第3回目	有限要素法の基礎①	マトリックス法１ 行列式の基礎を学習する
第4回目	有限要素法の基礎②	マトリックス法２ 有限要素法に使う行列式を学習する
第5回目	有限要素法の基礎③	有限要素法の定式化１ 汎関数の物理的な意味を理解する
第6回目	有限要素法の基礎④	有限要素法の定式化２ 汎関数が最小値を持つことを証明する
第7回目	数値計算①	計算プログラムの作成１ 解析の手順（フローチャート）を理解する
第8回目	数値計算②	計算プログラムの作成２ データ作成およびマトリックスを解くプログラムを作る
第9回目	数値計算③	モデル作成１ 方眼紙に解析するためのモデルを作成する	方眼紙を用意しておく
第10回目	数値計算④	モデル作成２ 作成したモデルを有限個の要素に分割して解析用のデータを作成する
第11回目	数値計算⑤	数値計算１ データ作成用のプログラムに入力する
第12回目	数値計算⑥	数値計算２ 入力したデータを計算用のファイルに変換する
第13回目	数値計算⑦	数値計算３ ソルバーを用いて計算する
第14回目	数値計算⑧	グラフィックス表示１ 計算した結果を流線、速度ベクトルで表示しプリントアウトする	解析結果を提出する準備をしておく
第15回目	数値計算⑨	グラフィックス表示２ 計算した結果を等温度線で表示しプリントアウトする	解析結果を提出する準備をしておく

教科書	特に指定しない。必要に応じてプリントなどを配布する。
参考文献	必要に応じて紹介する。
成績評価方法	解析結果（20％）および定期試験（80％）で評価する。成績は学則にのっとり、SABCFで評価、出席が3/4に満たないものはFとします。
そのほか受講者への指示／メッセージ	簡単な行列式を理解しておくこと。