研究課題
本研究は流れ場や自由表面を有する振動場などの物理現象を把握するため、短時間で精度良く解くことを主眼に数値流体計算コードの改善、開発を行っている。これらの結果は２次元、３次元翼まわりの流れや液体振動である２次元スロッシングのコンピュータ・グラフィックスに適用され、知的可視化表現に結びつけられている。研究を推進するため、高精度な数値流体計算コードの開発と可視化ツールの開発により、流体・振動現象を表現と特性抽出を行った。また、現象の明解な説明を構築した。可視化ツールで数値流体計算結果と可視化描画を行い、研究を推進した。開発の主眼は複雑化せず、描画機能を限定することで、簡単な操作と新たな可視化機能の追加が容易であることをコンセプトとした構成となっている。スロッシングの可視化、進行波と可視化、回転翼流れの可視化を行い、Excelによる熱伝導解析と可視化では数値計算により、熱伝導方程式を解く方法が直観的に分かりやすく理解できるように解説している。Excelを使用する場合、各セルに熱伝導方程式を記述すればよく、この離散式は数式を記述するセルと周囲４点の値を参照しているのみであり、全て同じ式となるため、１つのセルに数式を入力後、計算領域の他のセルにコピーすることで、解析が可能となる。この他、境界の設定（断熱、等温条件など）が必要となるが、数値計算の本質は各点が同じ式で表現され、周囲４点の影響のみで算出できることをビジュアルに初学者が理解できるようにし、容易に記述できる点であり、これらを満たすように構成している。また、境界条件もExcelシート上で手軽に入力でき、簡単な熱伝導問題が解けるように構築した。作成したExcelシートで、時間とともに、変化する温度が数値と色により表現されている。また、Excelを用いた熱伝導などの解析問題への取組が教育的視野で実施されている。
26年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2014 2013
すべて 雑誌論文 (4件)
第４０回可視化情報シンポジウム、可視化情報学会誌
巻: Vol.34,Suppl.No.1 ページ: 129-130
第２８回数値流体力学シンポジウム講演論文集、B08-2
巻: Vol. ページ: 1～4
日本流体力学会年会２０１３ 講演論文集
巻: Vol. ページ: １～２
日本機械学会スポーツ・アンド・ヒューマン・ダイナミックス２０１３講演論文集
巻: Vol. ページ: １～８
