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数値流体力学(CFD)の考え方&やり方&技術理論の入門とこの分野の世界の技術動向

更新日:2020/01/03

 
要旨

流体力学や数値流体解析(CFD)を理解するためには、流体特有の現象やその表し方、それらをどのような偏微分方程式で表すかなど、ハードルが高く機械工学を卒業したエンジニアでも通常は大変苦労されるのではないかと思います。

本セミナーでは、これから流体力学や数値流体解析を勉強されるかた、現在勉強しているけれど苦労されているかた、現在、数値流体解析の仕事に携わっているが理論がわからないので解析はしたけれどその後がというかた、部下の管理監督上理解しておきたいというかたにわかりやすく解説致します。

・場の支配方程式(通常、2階の偏微分方程式)を代数方程式である差分方程式にする方法も説明しますので、Excelで自分で計算することもできるようになります。
・場の支配方程式を有限体積法で差分化して計算する方法も解説します。
・粒子法についても説明しますが、脱ナビエ-ストークス方程式による解法である格子ボルツマン法についても説明します。
・流体解析のソフトにはいろいろなものがあります。これから購入する場合、どのようなソフトがいいのかについても説明します。
・この分野の世界の最新動向についても説明します。

日時 2020年2月17日(月)10:30~16:30
会場 おだわら市民交流センター 1階 第6セミナー室
〒250-0011 神奈川県小田原市栄町一丁目1番27号
アクセスマップ
定員 20名 ※満席になり次第、募集を終了させていただきます。
受講料 49,500円(テキスト代、消費税含む)
1社から2名様以上同時お申し込みの場合は、割引させて頂き2名様目から¥44,000になります。
受講対象 ・数値流体解析(CFD)の基本を習得されたいかた
・仕事で数値流体解析をしなくてはならなくなったかた
・乱流の流体解析を知りたい方
・数学がわからないので数値流体解析の専門書を読んでも意味がわからないというかた
・有限体積法などの数値解析について知りたいというかた
・粒子法が技術的にどのようなものであるか知りたい方
・部下の管理監督上、数値流体解析把握しておきたいというかた
習得できる知識 1)数値流体解析を理解するための流体力学の基礎を身につけることができます。
2)数値流体力学自体が理解できるようになります。
3)有限要素法や有限体積法で流体解析がわかるようになります。
4)乱流の数値流体解析が分かるようになります。
5)コンピュータで数値流体解析した結果に妥当性があるのかないのか判断するための技術的な基礎が身につきます。
6)粒子法がどのようなものであるか理解できます。
7)偏微分方程式を差分方程式に変換する方法を説明しますので、やりたいかたはこれに基づき後日自分でExcelで簡単な数値流体解析の計算ができます。
8)数値流体力学を行っている部下と技術的な打ち合わせができ、技術の観点から指示を出すことができるようになります。
9)脱ナビエストークス方程式による数値流体解析手法として現在脚光を浴びている格子ボルツマン法がどのようなもである理解できます。
プログラム

1.数値流体解析(CFD)とは?
1-1 数値流体力学って何?
1-2 CFD以前の歴史的変遷の概要

2.流体を表すための考え方
2-1 流体とは? 流れとは?
2-2 流体の連続体近似とは?
2-3 流体粒子とは?
2-4 完全流体、粘性流体、非粘性流体、圧縮性流体、非圧縮性流体とは? 
2-5 層流、乱流とは?
2-6 乱流はなぜ大変なのか?
2-7 レイノルズ数、ストローハル数、マッハ数とは?
 (1) レイノルズ数とは?
 (2) ストローハル数とは?
 (3) マッハ数とは?
2-8 レイノルズ数の便利なところ
2-9 ラグランジュ的方法とオイラー的方法
2-10 流体に働く力とは?
2-11 流体の速度とは?
2-12 実質加速度と実質微分
2-13 流れを記述するためにはどのような変数が必要になるか?

3.流体の保存則と支配方程式
3-1 流体の場合の質量保存則とその導出
3-2 ナビエ・ストークスの方程式をわかりやすく導出

4.乱流の計算
4-1 乱流の考え方
4-2 乱流を計算するための各種のモデル化のしかたとそれぞれの特徴

5.数値流体解析手法における有限差分法、有限要素法、有限体積法の特徴とは?
5-1 有限差分法とは?
5-2 有限要素法とは?
5-3 有限体積法とは?
5-4 有限差分法、有限要素法、有限体積法の長所・短所を表に整理

6.注目されている粒子法とは?(実際の解析例を動画で紹介)
6-1 粒子法とはどのようなものか?
6-2 粒子法とはどのような理論か?

7.Excelによる数値流体解析(CFD)のしかた
7-1 有限体積法での計算のしかた

8.流体解析分野における世界の最新動向について
8-1 格子ボルツマン法とこれによるソフトウエアにはどのようなものがあるのか?
8-2 粒子法と格子ボルツマン法の相違点は?
8-3 世界のソフトウエア業界はM&Aを繰り返し2極化する傾向にあるとは?

9.質疑応答

講師紹介

㈲アイトップ 技術コンサルタント 通訳・翻訳 工学博士 小林英男 氏

東京電機大学工学部卒業後、リオン㈱に入社し、騒音・振動の測定・分析・対策、および海外事業部でセールスエンジニアとして従事。
学生時代にカリフォルニア大学バークレイ校に語学研修、および毎日新聞社後援英語弁論大会で3位入賞。企業からの派遣で東京農工大学大学院工学研究科にて5年間特別研究員(産学協同研究、文部省認定)。

㈱アマダに勤務し、工場で組立・製造・検査、海外事業部で技術サービスおよび技術コンサルタント、システム事業部で板金加工自動化ライン(FMS)の開発・設計、技術研究所でアマダ製品の低騒音・低振動化および快適音化などの研究開発に携わり大ヒット商品を世に送り出した。上記のように、製造、サービス、設計、開発、研究の実務経験を積んだ。

その後、技術コンサルタントとして独立して20年が経過した。リオン㈱、㈱小野測器、サイバネットシステム㈱等をはじめとして1部上場企業の研究、開発、設計部署を中心に、200社以上の企業に対し技術指導およびコンサルティングを実施。この間に先進国を中心に25ヶ国以上に出張し、エンジニアとして英語で仕事をするだけでなく、通訳・翻訳なども行う。
技術セミナーの講師歴は25年間。日刊工業新聞社など主催の多くのセミナーの講師を行ってきている。

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