数理流体力学 / Applied Mathematical Fluid Dynamics

単位数: 2. 担当教員: 服部 裕司, 廣田 真. 開講年度: 2024. 開講言語: 日本語(西暦奇数年度), 英語(西暦偶数年度) Japanese (odd years), English (even years).

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。

現代の流体工学には力学系の理論、微分幾何学、リー群論、統計力学、高精度数値解法などの数理情報科学的なアイディアが活用されている。流体工学の基礎分野における最先端の研究知識を紹介し、流体工学を例として非線形科学の諸問題に立ち向かうための研究手法とその発想法を講義する。テーマとして (1) 流れの数理的安定性理論、(2) 統計的流体工学、(3) 高精度数値流体工学を取り上げる。

Google Classroom に講義情報や資料を置く。Google Classroom のクラスコードは「sd4pgm5」。

授業の目的・概要及び達成方法等(Ｅ）

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

In modern fluid dynamics various ideas of applied mathematics including dynamical systems, differential geometry, Lie groups, statistical mechanics and high-precision numerical method are utilized. The lecture consists of three subjects: - Mathematical Aspects of Hydrodynamic Stability - Statistical Fluid Dynamics - Computational Fluid Dynamics. Those who attend the lecture will obtain advanced knowledges of the fundamental fluid dynamics and other nonlinear sciences.

Please go to Google Classroom to collect information and materials.
The class code of Google Classroom is sd4pgm5

授業計画

1.力学系の安定性 (Hirota)
2. せん断流の安定性(Hirota)
3. 波のエネルギー力学と不安定性 (Hirota)
4. 境界層遷移と対流不安定性 (Hirota)
5. 乱流の統計的記述 (Hattori)
6. 乱流の統計理論 (Hattori)
7. 空力音響学 (Hattori)

授業計画(Ｅ）

1. Stability of dynamical systems (Hirota)
2. Stability of shear flow (Hirota)
3. Energetics of wave and instability (Hirota)
4. Boundary layer transition, Convective instability (Hirota)
5. Statistical description of turbulence (Hattori)
6. Statistical theory of turbulence (Hattori)
7. Aeroacoustics (Hattori)

授業時間外学習

授業時間は限られているので、自主学習が重要になる。

授業時間外学習（Ｅ）

It is important to learn before/after the classes by yourself.

成績評価方法及び基準

レポートの評価による。

成績評価方法及び基準(Ｅ）

Students are evaluated by the scores of reports.

教科書および参考書

その他

開講形態は大学の BCPレベルによって、対面・ハイブリッド・オンラインのいずれかを選択する。Google Classroom で通知する。
The lectures are given by in-person or hybrid or online depending on the BCP level of the University. We let you know at Google Classroom.