シミュレーションで機器の設計・性能評価を行うための
熱流体数値解析技術基礎応用例
【WEB受講(Zoomセミナー)ライブ配信/アーカイブ配信(7日間、何度でも視聴可)

セミナー
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熱流体の現象の理解,数値解析の基礎と注意点,方程式の離散化による数値解析実施の基礎,熱流体解析の応用が行われている事例について,プログラム例を交えて,詳しく解説する特別セミナー!!
講師
島根大学 次世代たたら協創センター 教授 新城   淳史   先生
日時
2024/8/26(月)10:00〜16:00
会場
※本セミナーはWEB受講のみとなります。
会場案内
受講料 (消費税率10%込)1名:49,500円 同一セミナー同一企業同時複数人数申込みの場合 1名:44,000円
テキスト
PDF資料(受講料に含む)
講師
島根大学 次世代たたら協創センター 教授 新城   淳史   先生
日時
2024/8/26(月)10:00〜16:00
会場
※本セミナーはWEB受講のみとなります。
会場案内
受講料 (消費税率10%込)1名:49,500円 同一セミナー同一企業同時複数人数申込みの場合 1名:44,000円
テキスト
PDF資料(受講料に含む)
受講形式
WEB受講のみ
 ※本セミナーは、Zoomシステムを利用したオンライン配信となります。


受講対象
・熱流体機器の研究開発やメンテナンスなど行っている方
・熱流体の数値解析を始めようと思っている方、また最近始めた方


予備知識
大学学部レベルの数学(偏微分、積分などの)および力学に触れた経験があるほうが望ましいです。


習得知識
1)熱流体の現象の理解
2)方程式の離散化による数値解析実施の基礎
3)最近の熱流体解析の応用が行われている事例


講師の言葉
 熱流体は、さまざまな機械で工学的に使われています。例えば、自動車エンジンやジェットエンジンの中の燃焼流れもそうですし、最近の多種の電子機器も熱くなりますのでその冷却流れの設計も関連します。本講義でも取り上げる金属加工も金属を高温で溶かすことから熱流体になります。
 また、工学的な応用だけでなく気象などの自然現象も同じ原理で現象が起こっています。これらの動きを記述している方程式はNavier-Stokes方程式ですが、この方程式は解析的に(手では)およそ解けません。また、空気などの流れはそもそもそのままでは目には見えません。したがって、流れの様子を把握するには高度な実験を用いるか、または数値シミュレーションを行うことが一般的です。数値シミュレーションは多くの現象を解明してきましたが、その原理を理解しないままやみくもに実施しても正しくない解を導いてしまうだけです。
 本講義では、物理現象の基礎的理解を行い、方程式の性質との対応を確実なものにします。その上で、数値解析の方法の基礎およびその注意点について理解します。最後に、最近の複雑な熱流体の応用例として燃焼流れと金属3Dプリンティングを例に熱流体解析の有用性を概観します。

プログラム

1.熱流体の基礎現象
  1-1. 身近な熱や流体の現象
  1-2. 運動の記述法:Euler法とLagrange法
  1-3. 粘性の効果:境界層と渦
  1-4. 高速流
  1-5. 熱や物質の拡散

2.熱流体の数値解析の基礎
  2-1. 離散化とは
  2-2. 初期条件・境界条件の設定
  2-3. 計算例:1次元熱伝導方程式、1次元移流方程式
  2-4. 流体の非線形性と解析

3.乱流への展開
  3-1. レイノルズ数と乱流
  3-2. 乱流へのアプローチ:DNS, RANS, LES
  3-3. 乱流場でのより複雑な現象:混相流、反応流
  3-4. コンピュータの発達

4.いくつかの解析例と将来展望
  4-1. エンジン内の噴霧燃焼
  4-2. 金属3Dプリンティングでの加工プロセス
  4-3. 数値解析と実験それぞれのアプローチ
  4-4. 分野融合と将来展望

質疑・応答


講師紹介
略歴
2001年3月 博士(工学) 東京大学大学院 工学系研究科 航空宇宙工学専攻
2001年-2003年 航空宇宙技術研究所
2003年-2013年 宇宙航空研究開発機構
2008年-2010年 青山学院大学 理工学部 機械創造学科 非常勤講師(兼任)
2010年-2011年 Visiting Scholar, Center for Turbulence Research (CTR), Stanford University, 米国
2013年-2015年 Brunel University London, 英国
2016年-2019年 島根大学 総合理工学部 機械・電気電子工学科 准教授
2020年-      島根大学 次世代たたら協創センター (NEXTA) 教授
所属学会
日本燃焼学会(The Combustion Institute)、日本流体力学会、日本航空宇宙学会、
日本機械学会、日本液体微粒化学会、American Physical Society (APS)、
American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA)