数学とか語学とか楽しいよね

フランス語、ドイツ語、ロシア語、アラビア語、オランダ語、英語、スペイン語、ラテン語とか数学とか数値計算(有限要素法、有限体積法、差分法、格子ボルツマン法、数理最適化、C++コード付き)とか勉強したことをまとめます。右のカテゴリーから興味のある記事を探してください。最近はクラシックの名演も紹介しています。noteにも書いています。https://note.mu/kumag_min

Navier-Stokes方程式

【ナヴィエ・ストークス方程式】岡本久『巨大渦の安定性―2次元非圧縮高レイノルズ数の流れの中で』抜書

はじめに 今回は岡本久『巨大渦の安定性―2次元非圧縮高レイノルズ数の流れの中で』から抜き書きしていこうとおもいます。「抜書」の部分は下段や文中のカッコの中以外全て抜き書きになっています。ご注意ください。「アイデア」は自分の言葉で内容を書き直し…

【ナヴィエ・ストークス方程式】小薗英雄『ナヴィエーストークス方程式 クレイ懸賞問題のいま』抜書

はじめに 今回は小薗英雄『ナヴィエーストークス方程式 クレイ懸賞問題のいま』から抜き書きしていこうとおもいます。「抜書」の部分は下段や文中のカッコの中以外全て抜き書きになっています。ご注意ください。「アイデア」は自分の言葉で内容を書き直して…

【ナヴィエ・ストークス方程式】吉田善章『ナヴィエ-ストークス方程式の数理と乱流モデル』抜書

はじめに 今回は吉田善章『ナヴィエ-ストークス方程式の数理と乱流モデル』から抜き書きしていこうとおもいます。「抜書」の部分は下段や文中のカッコの中以外全て抜き書きになっています。ご注意ください。「アイデア」は自分の言葉で内容を書き直していま…

【Navier-Stokes方程式の数理】サイトマップ

はじめに このページには「Navier-Stokes方程式の数理」に関する情報をまとめていきます。 いろいろ 『ナヴィエ‐ストークス方程式の数理』ナヴィエ‐ストークス方程式の数理作者:岡本 久出版社/メーカー: 東京大学出版会発売日: 2009/06/01メディア: 単行本

【ナヴィエ・ストークス方程式】岡本久『流体力学と数学』抜書

はじめに 今回は岡本久『流体力学と数学』から抜き書きしていこうとおもいます。「抜書」の部分は全て抜き書きになっています。ご注意ください。 https://mathsoc.jp/publication/tushin/1802/1802okamoto.pdf 抜書 連続体とは,その微少部分と全体の物理的…

【デンマーク語読本】ナヴィエ・ストークス方程式

はじめに 今回はデンマーク語版Wikipediaより"Navier-Stokes' ligning"(ナヴィエ・ストークス方程式)を読んでいきたいと思います。ナヴィエ・ストークス方程式は流体の支配方程式で工学的、数学的にとても重要です。 Navier-Stokes' ligning 本文 Navier-S…

【Navier-Stokes方程式に対する数値計算手法】サイトマップ

はじめに Navier-Stokes方程式を数値的に解く手法には、非常に多くのバリエーションがあり、どれから勉強してよいのか?何が違うのか?と悩む方も多いことでしょう。私もその一人でした。そこで、Navier-Stokes方程式に対する数値計算手法の本を山ほど買い込…

【有限体積法】1次元移流方程式をMUSCL法で解く C++コード付き

今回は1次元移流方程式を1次の風上差分+MUSCL法で解いていきます。MUSCL法とは、セル内で一定だった未知数のプロファイルを1次以上の関数で補外しセル界面での値を計算し、その値を用いて数値流速を計算することによって高次精度を達成する方法です。その際…

【格子ボルツマン法】格子ボルツマン法で2次元拡散方程式を解きます(D2Q4) C++コード付き

今回から2次元に入っていきます。2次元拡散方程式を解くC++コードを作りました。D2Q4です。どうやら拡散方程式を解く分にはこれで十分みたいです。参考にしたのは"Lattice Boltzmann Method: Fundamentals and Engineering Applications with Computer Codes…

【格子ボルツマン法】格子ボルツマン法で1次元バーガース方程式を解きます(D1Q2) C++コード付き

LBMで1次元バーガース方程式を解くC++コードを作りました。D1Q2でやってます。参考にしたのは"Lattice Boltzmann Method: Fundamentals and Engineering Applications with Computer Codes"の2-5章、Appendixのコード(まったく洗練されていないが故に読みや…

【格子ボルツマン法】格子ボルツマン法で1次元移流拡散方程式を解きます(D1Q2) C++コード付き

LBMで1次元移流拡散方程式を解くC++コードを作りました。D1Q2でやってます。参考にしたのは"Lattice Boltzmann Method: Fundamentals and Engineering Applications with Computer Codes"の2-4章、Appendixのコード(まったく洗練されていないが故に読みやす…

【格子ボルツマン法】格子ボルツマン法で1次元拡散方程式を解きます(D1Q2) C++コード付き

幅を広げようと思い、格子ボルツマン法(Lattice Boltzmann Method, LBM)の勉強を始めました!LBMは流体の方程式に対する離散化手法です。そこで、取りあえず1次元拡散方程式を解くC++コードを作りました。D1Q2というやつです。Dの後の数字が次元で、Qの後…

【Navier-Stokes方程式】SIMPLE法によるNavier-Stokes方程式の離散化

SIMPLE法(Semi-Implicit Method for Pressure. Linked Equations)によるNavier-Stokes方程式の離散化について説明していきます。やっとこさSIMPLE法が理解出来ました。いきなり空間離散化して項を消したりするのでわかりづらいのです。実はこれHSMAC法とほ…

【流体力学】『おもしろ話で理解する流れ学入門』

久保田浪之介 著『おもしろ話で理解する流れ学入門』を読み終わりました。ページ数は181ページです。おもしろ話で理解する流れ学入門作者: 久保田浪之介出版社/メーカー: 日刊工業新聞社発売日: 2003/07/01メディア: 単行本 クリック: 1回この商品を含むブロ…

【流体力学】『高校数学でわかる流体力学』

流体力学の入門書である、竹内淳 著『高校数学でわかる流体力学』を読み終わりました。今まで流体力学について断続的に勉強してきましたが、体系的にやったことはなかったので、その最初の一歩として読みました。ページ数は249ページです。文字がびっしりつ…

【差分法】HSMAC法で3次精度風上差分を用いてNavier-Stokes方程式を解きました C++コード付き

HSMAC法(Highly Simplified Marker And Cell method)で3次精度風上差分を用いてNavier-Stokes方程式を数値的に解いてみました。今回は高次の風上差分を入れてみました。以下も参照してください。 計算条件ですが、正方形のサイズは1×1、上部の壁は右へ速さ…

【差分法】フラクショナルステップ法で3次精度風上差分を用いてNavier-Stokes方程式を解きました C++コード付き

フラクショナルステップ法で3次精度風上差分を用いてNavier-Stokes方程式を数値的に解いてみました。今回は高次の風上差分を入れてみました。以下も参照してください。離散化は以下を見てください。河村哲也著『流体解析の基礎』のpp.75-76も非常に参考にな…

【差分法】SMAC法で3次精度風上差分を用いてNavier-Stokes方程式を解きました C++コード付き

SMAC法(Simplified Maker And Cell method)で3次精度風上差分を用いてNavier-Stokes方程式を数値的に解いてみました。今回は高次の風上差分を入れてみました。以下も参照してください。離散化は以下を見てください。河村哲也著『流体解析の基礎』のpp.71-7…

【差分法】HSMAC法で風上差分を用いてNavier-Stokes方程式を解きました C++コード付き

HSMAC法(Highly Simplified Marker And Cell method)で風上差分を用いてNavier-Stokes方程式を数値的に解いてみました。前回は中心差分で解いたので、今回は風上差分を入れてみました。以下を参照してください。 計算条件ですが、正方形のサイズは1×1、上…

【差分法】HSMAC法で中心差分を用いてNavier-Stokes方程式を解きました C++コード付き

HSMAC法(Highly Simplified Marker And Cell method)を用いてNavier-Stokes方程式を数値的に解いてみました。テスト問題としてよく取り上げられる2次元キャビティー流れです。水で満たされた正方形があり、上部の壁だけ右へ一定の速さで動いていきます。最…

【差分法】フラクショナルステップ法で風上差分を用いてNavier-Stokes方程式を解きました C++コード付き

フラクショナルステップ法で風上差分を用いてNavier-Stokes方程式を数値的に解いてみました。前回は中心差分で解いたので、今回は風上差分を入れてみました。以下を参照してください。 離散化は以下を見てください。河村哲也著『流体解析の基礎』のpp.75-76…

【差分法】フラクショナルステップ法で中心差分を用いてNavier-Stokes方程式を解きました C++コード付き

フラクショナルステップ法を用いてNavier-Stokes方程式を数値的に解いてみました。テスト問題としてよく取り上げられる2次元キャビティー流れです。水で満たされた正方形があり、上部の壁だけ右へ一定の速さで動いていきます。最初は静止していた水が、上部…

【Navier-Stokes方程式】フラクショナルステップ法によるNavier-Stokes方程式の離散化

フラクショナルステップ法(部分段階法)によるNavier-Stokes方程式の離散化について説明していきます。この手法は流速と圧力を直接未知数として計算する手法です。SMAC法では中間流速(予測子)を計算する際に圧力を使いましたが、フラクショナルステップ法…

【差分法】SMAC法で風上差分を用いてNavier-Stokes方程式を解きました C++コード付き

SMAC法(Simplified Maker And Cell method)で風上差分を用いてNavier-Stokes方程式を数値的に解いてみました。前回は中心差分で解いたので、今回は風上差分を入れてみました。以下を参照してください。離散化は以下を見てください。河村哲也著『流体解析の…

【差分法】SMAC法で中心差分を用いてNavier-Stokes方程式を解きました C++コード付き

SMAC法(Simplified Maker And Cell method)を用いてNavier-Stokes方程式を数値的に解いてみました。テスト問題としてよく取り上げられる2次元キャビティー流れです。水で満たされた正方形があり、上部の壁だけ右へ一定の速さで動いていきます。最初は静止…

【Navier-Stokes方程式】SMAC法によるNavier-Stokes方程式の離散化

MAC法(Maker And Cell method)を改良した、SMAC法(Simplified MAC法)によるNavier-Stokes方程式の離散化について説明していきます。この手法は流速と圧力を直接未知数として計算する手法です。MAC法ではPoisson方程式の右辺を計算するのに負荷がかかって…

【差分法】MAC法で風上差分を用いてNavier-Stokes方程式を解きました C++コード付き

MAC法(Maker And Cell method)で風上差分を用いてNavier-Stokes方程式を数値的に解いてみました。前回は中心差分で解いたので、今回は風上差分を入れてみました。以下を参照してください。 離散化は以下を見てください。河村哲也著『流体解析の基礎』のpp.…

【差分法】MAC法で中心差分を用いてNavier-Stokes方程式を解きました C++コード付き

MAC法(Marker And Cell method)を用いてNavier-Stokes方程式を数値的に解いてみました。テスト問題としてよく取り上げられる2次元キャビティー流れです。水で満たされた正方形があり、上部の壁だけ右へ一定の速さで動いていきます。最初は静止していた水が…

【数物リンク】SIMPLE法とMAC法の解説

Navier-Stokes方程式に対する数値解法である、SIMPLE法とMAC法の解説リンクを見つけました。細かい離散化まで載っていてためになります。https://www.iitg.ac.in/director/files/Chapter-6.pdfこちらはMAC法だけ。スタガード格子における補間法がわかりやす…

【有限体積法】1次元移流方程式を流束制限関数(superbee)で解く C++コード付き

今回は1次元移流方程式を有限体積法(流束制限関数)で解いていきます。C++コード付きです。1次元移流方程式とは のような一階の偏微分方程式のことをいいます。ここで、 は溶質の濃度、 は風などによる移流速度です。さて、slope limiterというのは、補間し…