2026-01-10

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Pythonで攻略する流体力学の数値計算 第6回:差分法の基礎 ― 微分をコンピュータで扱う方法

こんにちはJS2IIUです。Pythonで攻略する流体力学シミュレーション連載の第6回です。これまで5回にわたり、質量保存則やナビエ・ストークス方程式といった、流体を支配する「物理法則」と「数学的表現」について学んできました。しかし、これらの方程式には大きな問題があります。それは、微分演算子(\(\...
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Pythonで攻略する流体力学の数値計算 第5回:境界条件と無次元化の基礎

こんにちは、JS2IIUです。Pythonで攻略する流体力学シミュレーション連載の第5回です。前回は、流体力学の王様である「ナビエ・ストークス方程式」を学び、流体が持つ「粘性(粘り気)」が流れを滑らかにする様子をPythonで確認しました。しかし、方程式を知っているだけでは、具体的なシミュレーション...
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Pythonで攻略する流体力学の数値計算 第4回:粘性流体とナビエ・ストークス方程式

こんにちは、JS2IIUです。。Pythonで攻略する流体力学シミュレーション連載の第4回です。前回は、摩擦のない理想的な「完全流体」を扱い、オイラーの運動方程式やポテンシャル流れの美しさを学びました。しかし、最後に触れた「ダランベールのパラドックス」が示す通り、理想化しすぎたモデルでは現実の空気抵...
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Pythonで攻略する流体力学の数値計算 第3回:理想流体の世界 ― オイラー方程式とポテンシャル流

こんにちは、JS2IIUです。Pythonで流体シミュレーションを攻略する連載の第3回です。第1回では質量の保存(連続の式)を、第2回では運動量とエネルギーの保存を学びました。これらはいわば流体の「憲法」であり、あらゆる流体現象が従わなければならない絶対的なルールです。しかし、現実の流体は非常に複雑...