数値流体力学（CFD）の基礎と乱流解析のための技術と粒子法・格子ボルツマン法や流体インフォーマティクス（AI＋数値流体解析を含む）などにおける新しい技術の動向なども分かりやすく解説（入門～基礎）【オンデマンド】

セミナー趣旨

　数値流体解析（CFD）を理解するためには、数値流体力学の基礎および乱流などの流体特有の現象やその表し方、それらをどのような偏微分方程式で表すかなど、ハードルが高く大学院で機械工学を卒業したエンジニアでも通常は大変苦労されるのではないかと思います。数値流体力学ではこれを理解しないと、コンピュータで何を解析しているのか分からず、結果的にコンピュータシミュレーション結果がどの程度信頼できるのかも技術に判断できず、その結果を仕事に活用してよいのかさえ分からなくなってします。何のために高価な費用を使用してソフトを含むコンピュータシミュレーション装置一式を購入したのかわからなくなってしまいます。
上司から、
　「そのシミュレーション結果、技術的に正しいんだな？」
と聞かれ
数値解析者が
「私はよくわかりませんが、高価で有名なソフトが出した結果なので間違い無いと思いうます。」
なって答えたら大変なことになってしまいます。数値流体力学の理論を完全い理解するためには、難解な数学の知識が不可欠です。
この数学を使わずして、数値流体力学の理論を理解することはできません。数値流体力学に必要になる数値期を理解したうえで、数値流体力学を理解されたい方はぜひ本セミナーをご受講下さい。

　本セミナーでは、これから流体力学や数値流体解析を勉強されるかた、現在勉強しているけれど苦労されているかた、現在数値流体解析の仕事に携わっているが理論がわからないので解析はしたけれどその後どうすればよいのかわからないというかた、数値解析結果を技術的に正しく読み取れないというかた、１日で仕事にすぐに役立つ流体解析技術全般を理解したいというかた、および部下の管理監督上数値流体解析技術全般を理解しておきたいというかたなどに分かりやすく解説致します。

＜講師のブログ＞
いろいろな技術内容などについて短くしかも分かりやすく解説しています。

受講対象・レベル

・数値流体解析（CFD）の基本を分かりやすい解説により習得されたいかた
・今まで全く異なる分野の仕事をしていたが、仕事で数値流体解析をしなくてはならなくなったかた
・乱流の理論やレイノルズ応力、乱流の流体解析の仕組みややりかたを知りたい方
・数学がわからないので数値流体解析の専門書を読んでも意味がわからないというかた
・有限要素法・有限体積法などの数値解析について理解したいというかた
・粒子法・格子ボルツマン法が技術的にどのようなものであるかを分かりやすく知りたい方
・部下の管理監督上、数値流体解析全般と技術的なポイントを把握しておきたいというかた

必要な予備知識

入門知識から分かりやすく解説しますので特に予備知識は必要ありません。
できれば、高校数学の微積分が理解できているとありがたいです。

習得できる知識

１）数値流体力学（CFD）の必須基礎と重要ポイント（本質）が理解できるようになります。
２）有限要素法や有限体積法による流体解析がわかるようになります。
３）乱流は難解ですが、乱流の数値流体解析の各手法と仕事で必要になる乱流解析のための技術ノウハウが理解でようになります。
４）コンピュータで数値流体解析した結果に技術的な妥当性があるのかないのか判断するための技術的な基礎が身につきます。
５）粒子法や格子ボルツマン法がどのようなものであるかを理解できるようになります。
６）流体インフォーマティクスとはどのようなものか？　なぜ今多くの分野で活躍しているのかなどについて理解できます。
７）数値流体解析のための市販のソフトにはどのようなものがあり、どのような特徴があるのかを理解できるようになります。
８）数値流体力学を行っている部下と技術的な打ち合わせができ、技術の観点から指示を出すことができるようになります。

セミナープログラム

1. 数値流体解析（CFD）とは？
   
   1. 数値流体力学って何？
   2. CFD以前の歴史的変遷の概要
2. 流体を表すための考え方
   
   1. 流体とは？　流れとは？
   2. 流体の連続体近似とは？
   3. 流体粒子とは？
   4. 完全流体、粘性流体、非粘性流体、圧縮性流体、非圧縮性流体とは？
   5. 層流、乱流とは？
   6. 乱流はなぜ大変なのか？
   7. レイノルズ数、ストローハル数、マッハ数とは？
      1. レイノルズ数とは？
      2. ストローハル数とは？
      3. マッハ数とは？
   8. レイノルズ数の便利なところ
   9. ラグランジュ的方法とオイラー的方法
   10. 流体に働く力とは？
   11. 流体の速度とは？
   12. 実質加速度と実質微分
   13. 流れを記述するためにはどのような変数が必要になるか？
3. 流体の保存則と支配方程式
   
   1. 流体の場合の質量保存則とその導出
   2. ナビエ・ストークスの方程式をわかりやすく導出
   3. ズバリ！移流加速度とは具体的に何か？
      移流加速度の計算方法のポイントとは？
   4. 局所加速度と移流加速度の違いを具体的かつ理論的に解説！
4. 乱流の計算の計算のしかた
   
   1. 乱流の考え方
   2. 乱流を計算するための各種のモデル化のしかたとそれぞれの特徴 ： RANS, URANS, TRANS, CANS, LES, VLES, RANS/LES Hybrid, DES, SAS, MILES, QDNS, DNS, etc.の技術的なポイントと特徴についての解説
   3. 乱流の代表的な計算法
   4. RANSについての理論的からの解説
   5. LESについての理論的からの説
   6. DESについての理論面からの解説
5. 数値流体解析手法における有限差分法、有限要素法、有限体積法の特徴とは？
   
   1. 有限差分法（FDM）とは？
      
      1. 特徴
      2. メリット
      3. デメリット
      4. 差分法による解法の概要
   2. 差分法のための数学的準備
      1. １次元問題のとき
      2. ２次元問題のとき
      3. ３次元問題のとき
   3. 空間の分割と導関数の差分近似
      1. 前進差分
      2. 後退差分
      3. １次導関数の中心差分
      4. ２次導関数の差分近似
   4. 有限要素法とは？
      
      1. 特徴
      2. 数値流体解析のための有限要素法の歴史的背景について
   5. 有限体積法とは？
      1. 有限体積法の概要
      2. 有限体積法を使用して、常微分方程式を解いてみよう！
      3. ナビエ・ストークスの方程式から１次元の温度に関する拡散方程式を導出してみよう！
6. 粒子法
   
   1. 粒子法とは？
   2. MPS法とは？
   3. MPS法における支配方程式
7. 有限体積法による数値流体解析（CFD）
   1. 有限体積法で差分化し計算する方法
      （この後は、Excelで計算できる）
8.  流体解析分野における世界の最新動向について
   1. 格子ボルツマン法とは？
   2. 格子ボルツマン法の解析対象
   3. 格子ボルツマン法の解析スケール（メゾスケール）
   4. 格子ボルツマン法の基礎理論
   5. 格子ボルツマン法の長所
   6. 格子ボルツマン法の欠点
   7. 市販のソフト
   8. 格子ボルツマン法とこれによるソフトウエアにはどのようなものがあるのか？
   9. 粒子法と格子ボルツマン法の相違点は？
   10. 世界のソフトウエア業界はM&Aを繰り返し２極化する傾向にあるとは？
9. ここ数年目覚ましい発展をしてきている「流体インフォーマティクス」による最適設計の例
10. 最近の技術動向
    
    1. 数値流体力学への機械学習の応用例
11. 市販の流体解析ソフトウエア一覧
12. 市販の空力音響解析（流体騒音）ソフトの一覧
13. 最近の流体インフォーマティクスおよびAI流体力学の研究動向
14. 質疑応答

本ページ下のサンプル動画は本セミナーの解説例として、講師のYouTubeチャンネルである「小林英男の英語によるYouTube科学技術大学」から引用したもので、数値流体力学の解説例として「実質加速度」について英語で解説しています。この動画は、YouTubeにて世界に発信するのが目的で作成致されたものですので英語で解説しておりますが、このセミナーは全て日本語で解説されますのでご安心下さい。

セミナー講師

（社）日本騒音制御工学会認定技士 （社）日本音響学会技術開発賞受賞
有限会社アイトップ　　技術コンサルタント　通訳・翻訳
名古屋大学大学院　非常勤講師（技術・経済の理論的なシミュレーションを行うための応用数学の講義を英語で実施）
博士（工学）　　小林英男　先生

　東京電機大学工学部機械工学科卒業後、東京農工大学大学院工学研究科にて特別研究員（５年間）。
　大学生時代にESS（英会話部）に所属し、カリフォルニア大学バークレイ校（通称ＵＣバークレー、世界大学ランキングで毎年10位以内）にて英語研修、および毎日新聞社後援英語弁論大会で３位入賞。上智大学にて開催された全日本選抜集中合宿英語研修（２週間英語のみ、日本語禁止、主催は財団法人語学教育振興会で会長は東京大学名誉教授坪井忠二先生）に２年連続で選抜され参加。東京電機大学第５３代ESS部長。技術だけでなく英語の勉強にも集中したのは卒業後に世界で活躍できるエンジニアになるため。 　大学卒業後、リオン㈱に入社し、騒音・振動の測定・分析・対策、および海外事業部でヨーロッパを担当してセールスエンジニアとして従事。 　 ㈱アマダに勤務し、工場で組立・製造・検査、海外事業部でNCタレットパンチプレスの修理・NCプログラムの作成教育・板金加工技術のコンサルタント、システム事業部で板金加工自動化ライン(FMS)の開発・設計、および技術研究所でアマダ製品の低騒音・低振動化および快適音化などの研究開発に携わり大ヒット商品を世に送り出した。上記のように、製造、サービス、設計、開発、研究（製造～研究まで）の一連の実務経験・実績を積み重ねた。
　 その後、技術コンサルタントとして独立して２８年が経過した。１部上場企業の研究、開発、設計部署を中心に、多くの企業に対し振動・騒音分野およびマルチフィジックス分野で技術指導および技術コンサルティングを実施。この間に先進国を中心に２５ヶ国以上に出張し、エンジニアとして英語で仕事をしてきた。またときに通訳・翻訳なども依頼され実施してきた。
　ここ10年以上は推測統計解析、ベイズ統計解析の研究にも力を入れ、実務エンジニアリングへのベイズ統計学の適用、および機械学習やAIの研究にも力を入れている。 　セミナーの講師歴は約３０年間。日刊工業新聞社主催などの多くの技術セミナー・（技術）英語セミナー・工業数学セミナー・応用物理数学セミナーの講師を実施してきた。この間に専門学校や大学で非常勤講師も行ってきた。
　また、日刊工業新聞社主催のセミナー講師歴は長く１０年以上。本セミナーの内容にも関連する流体と振動・騒音や伝熱とのマルチフィジックス解析の技術指導も行ってきた。また現在は、機械学習・AIにより従来技術を高知能化するための技術指導にも力を入れている。

　本セミナーでは、上記に関連した技術理論はもとよりその時々の実際の実務経験・技術ノウハウもまじえながら分かりやすく解説致していきます。

セミナー受講料

＜ただいまコロナ一段落キャンペーン中＞
お一人様￥29,700（テキスト代、消費税含む）になります。キャンペーン期間が過ぎると従来からの受講料￥44,000にもどります。

＜テキストについて＞
テキストは、PDF化したものをメールに添付して受講者様にお送りさせて頂きます。基本的にお申込み頂いた日にPDFテキストをお送り致します。 テキストは１枚のA４に２スライド印刷なので文字が適度な大きさなので見やすくなっております。 なお、テキストのコピーおよび２次配布などは禁止させて頂いております。

サンプル動画