【はじめての流体解析】流体解析の全体像（その1）

皆さま、こんにちは。

IDAJの石川です。

～流体解析をはじめる前に知っておくこと～（8）

今回は、流体解析をはじめる前に知っておくべき、流体解析の全体像についてご説明します。

・流体解析は具体的に何を解いているのか？

・どんな作業が必要なのか？

・どんな物理現象が扱えるのか？など

流体解析の全体像や流体解析を行うために必要なことお伝えしたいと思います。

流体解析を概念的に表すと、この図のようになります。

対象とする流れ場を計算機の中で再現し、流体の基礎方程式を様々な数値計算手法を用いて計算機上で計算することによって解を求めます。最後に、求まった解析結果を可視化し人間の目に見える状態にします。

ここからは、流体を記述する基礎方程式をできるだけ簡単ご説明します。

私たちの身の回りの現象は、“保存則”によって成り立っています。理科の授業でエネルギー保存や質量保存などの言葉を聞いたことがあるのではないでしょうか。

流体もこの保存則が元になって方程式が作られています。

この図は、保存するものを人間として考えた場合です。5人が家に入って、2人が家から出ました。家に残ったのは、何人でしょう？

簡単ですね。入った人数から出た人数を引くと、答えは3人。

家に残った人数は、入った人数から出た人数を引いた人数となっています。忽然と人が消えたりしない限りは、この単純な計算は必ず成り立ちます。これが、保存則が成り立っているということです。

では、流体解析では何を保存するのでしょうか？

空気や水といった一般的な流体の場合、保存すべき量は９つあります。

記事が長くなってきましたので、続きは次回に譲ります。

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