書名で キーワードで

詳細検索 >>

HOME  > 機械工学  / 流体工学  / 数値流体力学・計算流体力学  > 格子ボルツマン法・差分格子ボルツマン法

書籍詳細

  格子ボルツマン法・差分格子ボルツマン法   DVD-ROM
- DVD付き -

▼ 目次を読む

▼ 目次をたたむ

蔦原道久 神戸大名誉教授 Ph.D. 著

発行年月日:2018/12/17 , 判 型: A5,  ページ数:144頁

ISBN:978-4-339-04658-8,  定 価:2,376円 (本体2,200円+税)

本書は,優れた特徴をもつ流体シミュレーション法である格子ボルツマン法と偏微分方程式を対象としている差分格子ボルツマン法について説明をした。また,さまざまな格子ボルツマンモデルについて紹介している。

【目次】

1. 流体力学の基礎
1.1 流体とはなにか
1.2 流体運動を支配する方程式
1.3 Reynolds数
1.4 Navier-Stokes方程式の近似
1. 流体力学の基礎
1.1 流体とはなにか
1.2 流体運動を支配する方程式
1.3 Reynolds数
1.4 Navier-Stokes方程式の近似
 1.4.1 Reynolds数が非常に大きい場合
 1.4.2 Reynolds数が小さい流れに対する近似方程式
1.5 音波の式
1章の要点

2. 偏微分方程式に対する数値計算法
2.1 1次元発展方程式
2.2 差分法
2.3 時間積分法
 2.3.1 Euler 1次前進差分
 2.3.2 陽的高次前進差分
2.4 空間差分
 2.4.1 1階微分に対する差分
 2.4.2 2階微分に対する差分
 2.4.3 風上差分と数値粘性
2.5 保存形表示と対流形表示
2.6 高次風上差分スキーム
2.7 風上差分スキームについて
2.8 一般曲線座標系での差分形
2章の要点

3. 格子Boltzmann法
3.1 格子Boltzmann法の歴史
 3.1.1 格子気体法
 3.1.2 初期の格子Boltzmannモデル
3.2 離散化BGKモデル
3.3 格子Boltzmann法で用いられる格子
3.4 2次元格子BGKモデルの局所平衡分布関数
 3.4.1 2次元9速度モデル
 3.4.2 局所平衡分布関数の性質
3章の要点

4. 差分格子Boltzmann法およびほかの離散化法による定式化
4.1 従来の格子Boltzmann法の位置づけ
4.2 差分格子Boltzmann法
4.3 Chapmann-Enskog展開
 4.3.1 連続の式
 4.3.2 運動方程式
 4.3.3 エネルギー方程式
4.4 境界条件
 4.4.1 バウンスバックと鏡面反射
 4.4.2 局所平衡分布関数での定義
 4.4.3 流入・流出境界条件
 4.4.4 周期境界条件
4.5 ALE法の応用
 4.5.1 ALE法の定式化
 4.5.2 移動座標と静止座標の接合
4.6 固体境界面でのNavier-Stokes方程式の解からのずれ
4.7 有限体積法の応用
 4.7.1 FVLBMの定式化
 4.7.2 2点と1次微係数による準3次精度風上スキーム
 4.7.3 修正分布関数の導入
4.8 スペクトル法の応用
4章の要点

5. 格子Boltzmann法におけるモデル
5.1 非熱流体モデル
5.2 熱流体モデル
5.3 完全にNavier-Stokes方程式を回復するモデル
5.4 比熱比を自由に設定できるモデル
5.5 差分格子Boltzmann法特有のモデル
5.6 局所平衡分布関数に付加項を加えることにより得られる方程式
 5.6.1 離散化BGK方程式に対する付加項について
 5.6.2 密度成層流
5.7 混相流モデル
 5.7.1 界面分離モデル
 5.7.2 表面張力モデル
 5.7.3 高密度比2流体
 5.7.4 液体の圧縮性の考慮
 5.7.5 非Newton流体モデル
5.8 蒸発・凝縮現象のシミュレーション
5章の要点

6. 付属のプログラムについて

付録
1. 等方性テンソル
 A. 直角座標でのテンソル
 B. 等方性テンソル
2. 格子気体法および格子Boltzmann法でのテンソル
 A. 格子と等方性テンソル
 B. 正多角形での等方性テンソル
 C. 正多面体での等方性テンソル
 D. 規則的格子

参考文献
索引

【関連情報】

【おすすめ本】

【レビュー】

読者モニターレビュー 【ながれ様(大学教員,専門:流体力学)】

 本書は数値流体計算の手法の一つである「格子ボルツマン法」について扱っている。著者は1999年に同社から「格子気体法・格子ボルツマン法」を出しているが、本書はその大幅な改定版として位置づけられるであろう。ページ数はわずかに減少したものの、付属のFDがDVDとなって充実したことと価格が安くなったことは大いに評価できる。
 内容としては、旧著は比較的歴史の浅い同手法についての初期の和書として普及に一定の役割を果たしたが、詰め込み過ぎの感があり、構成上少々無理がある部分もあった。本書は旧著のそのような欠点が解消され、大幅に読みやすくなっている。新たに同手法を勉強しようと考えている学生や研究者には習得が容易になったことと思う。また、旧著発刊後20年近くの同手法の進展が取り込まれていて、取り扱われている例も同手法が有利であるものにシフトしている。旧著を持っている人も本書を入手する価値はあるであろう。

在庫は時期によりまして変動することがございますので、ご了承ください。