Numerical methods in fluid mechanics とは

流体運動は、質量、運動量およびエネルギーの保存の基本法則から導出された結合および非線形偏微分方程式の集合であるナビエ – ストークス方程式によって支配されます。未知数は、通常、流速、圧力および密度および温度である。この式の解析解は不可能なので、科学者はこのような状況で実験室実験に頼る。しかし、実験的な実験とプロトタイプの間では、力学的および幾何学的な類似性を同時に適用することは困難であるため、通常、答えは質的に異なります。さらに、これらの実験の設計および構築は、特に層状回転流の場合、困難(および高価)になる可能性がある。計算流体力学(CFD)は、科学者の武器の追加ツールです。初期段階では、支配方程式に追加の近似が加わり、追加の(合法的な)問題が提起されたため、CFDはしばしば議論の余地がありました。今日では、CFDは理論的および実験的方法とともに確立された規律です。このような立場は、コンピュータのパワーが急激に増加したことが大きな原因の1つで、これまでより大きく複雑な問題に取り組むことができました。