【はじめての流体解析】流体解析の全体像（その2）

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～（9）

今回は、前回の続きから。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つあるとお伝えしました。

まず、流体の運動を記述するために、流れの速度成分が3つ必要です。（我々は3次元空間に住んでいるので、3方向の速度が必要となります。）

次に、流体の熱的な性質を記述するために、6つの量があります。

それが、密度、圧力、温度、全エネルギー、エンタルピー、エントロピーです。

突然、ややこしそうな言葉が出てきましたが、ここでは詳細は省略しますね。

熱力学的な各量については、以下のように相互に関係式が成り立ちます。

でも結局は、6つの量のうち、2つの量が分かれば、6つ全ての量がわかることになるのです。

最終的に、一般的な流体を記述するために必要な量は、

・運動を記述する3方向の速度（運動量）

・熱的性質を記述する2つの量（ここでは、密度と全エネルギーとします）

の合計5つです。

流体解析では、これらの保存を考えます。

そして、これらの量が分かれば流体の運動を記述することができるのです。

5つの量が保存されるということがいくつかの数式で表されます。これが流体の基礎方程式です。

・質量の保存則

これは、連続の式とよばれ、質量が保存されるということを表しています。（密度の式です。）

・運動量の保存則

これは、ナビエ・ストークス方程式とも呼ばれ、運動量が保存されるということを表しています（3方向の速度に関する式です。）

・エネルギーの保存則

これは、全エネルギーが保存されるという式です。

これらの保存則から導かれた基礎方程式をコンピュータで解くのが流体解析です。

流体解析・構造解析・最適化など、CAEに関することはどうぞ下記までお気軽にお問い合わせください。

■お問い合わせ先

株式会社 IDAJ 営業部

E-mail：info@idaj.co.jp

TEL： 045-683-1990