製造・加工業で役に立つ様々な電気機器

調査に必要な技術

数値流体力学の簡単な説明をします

ニュートンの名前を知っている人も多いと思いますが、この人が発見した理論に力学(古典力学)があります。これは、物理の分野でも大成功した理論で、身近なスケールでの物体の運動については、ほぼ完璧に説明がつきます。 ニュートンの力学を、水(液体)や空気(気体)などの連続している物質(流体)に応用したものが流体力学です。これは、流体のふるまいを微分方程式であらわし、それを解くことで流体の動きを調べるのですが、コンピューターの発展とともに数値計算をすることで、流体の動きを知ることができるようになりました。これが、数値流体力学と呼ばれているものです。 流体解析は、この数値流体力学を使って、様々な場面で流体の動きなどを分析するすることを言います。

流体解析はどこに応用されているのか

流体解析は、一例をあげれば、飛行機のように空気中を移動する物体に空気(流体)がどのように作用するのかを調べるのに使われます。この場合には、コンピューターによる計算だけで解析するのですが、実際に制作するときには、風洞実験のような手間のかかる作業も行います。 ただ、風洞実験のようなものは、実験施設やモデルなどを作ラなければできないため、費用と時間がかかります。一方で、流体解析は計算だけするのでから、コンピューターとそれを使うためのプログラミング、計算に費やす時間などが費用となりますが、一度システムを構築したならば、実験に比べて格段にコストが安くなります。 そういったわけで、流体解析は、飛行機や船などの設計に利用されるにとどまらず、自動車の走行時の空気の流れの分析や半導体やスマホなどの熱拡散の様子の分析、ビルが林立しているところでの風(ビル風)の解析などにも応用されています。