理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
MEC500X1（機械工学 / Mechanical engineering 500）数値解析法特論Numerical Analysis
松川 豊Yutaka MATSUKAWA
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学研究科Graduate School of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | YA029 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 金3/Fri.3 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| カテゴリーCategory | 機械工学専攻 |
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Outline (in English)
【授業の概要（Course outline）】
This course introduces numerical analysis for heat transfer and fluid mechanics.
【到達目標（Learning Objectives）】
You are expected to learn fundamental numerical analysis for heat transfer and fluid mechanics.
【授業時間外の学習（Learning activities outside of classroom）】
After each class meeting, you are expected to spend four hours to understand the course content.
【成績評価の方法と基準（Grading Criteria /Policy）】
Your grade is evaluated in short reports.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
理工学分野において重要な伝熱現象と流体現象の数値解析法を学びます。
到達目標Goal
伝熱現象と流体現象の数値解析法の基礎と、実際的な数値シミュレーションを行う際に役立つ基礎を身につけることを到達目標とします。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」「DP3」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
伝熱現象と流体現象の数値解析法の概要を示したのち、具体的問題を通じながら学んでゆきます。具体例としては、1次元の熱伝導方程式、非粘性Burgers方程式、Euler方程式、および、2次元のEuler方程式の問題をとりあげます。その後、非圧縮性流、粘性流、乱流、高速流、反応流などの実際的な各種問題への適用を示し、最後に流体を対象とする数値解析法である数値流体力学の最近の話題と動向を紹介します。この授業では数値解析法の理論のみではなく、計算コード（プログラム）の実際も学びます。また、講義を進めながら、実習・演習も行います。
課題等の提出・フィードバックは、学習支援システムを通じて行う予定です。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：オンライン/online
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[オンライン/online]：概論
概論
第2回[オンライン/online]：1次元熱伝導方程式(1)
数値解析法の手法と考え方
第3回[オンライン/online]：1次元熱伝導方程式(2)
各種手法の理論
第4回[オンライン/online]：1次元熱伝導方程式(3)
計算コードの実際と実例
第5回[オンライン/online]：1次元非粘性Burgers方程式(1)
流体の数値解析法
第6回[オンライン/online]：1次元非粘性Burgers方程式(2)
各種手法の理論
第7回[オンライン/online]：1次元非粘性Burgers方程式(3)
計算コードの実際と実例
第8回[オンライン/online]：1次元Euler方程式(1)
実際的な流体の数値シミュレーション
第9回[オンライン/online]：1次元Euler方程式(2)
各種手法の理論
第10回[オンライン/online]：1次元Euler方程式(3)
計算コードの実際と実例
第11回[オンライン/online]：2次元Euler方程式(1)
多次元問題の考え方
第12回[オンライン/online]：2次元Euler方程式(2)
各種手法の理論
第13回[オンライン/online]：2次元Euler方程式(3)
計算コードの実際と実例
第14回[オンライン/online]：各種問題への適用
非圧縮性流、粘性流、乱流、高速流、反応流、
数値流体力学の最近の話題と動向
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習時間は、各４時間を標準とします。】
準備学習は必要ありません。
復習としては、毎回の授業内容を復習し、また、演習が時間内に終わらなかった場合は各自で済ませておいてください。
テキスト（教科書）Textbooks
教科書は使用しません。
参考書References
授業の進行において適宜紹介します。
成績評価の方法と基準Grading criteria
到達目標に関する課題レポートにより評価します。
課題レポート100点満点において、60点以上を合格とします。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
授業は講義のみではなく、実習・演習も行います。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
実習・演習はパソコンを使います。
また、資料は学習支援システムにおいて配布します。
その他の重要事項Others
履修にあたっては、伝熱学と流体力学の基礎的な知識を持つことが望まれます。
また、プログラミングの基礎的な知識もあれば望ましいですが、無くても支障ありません。