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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「ah54uro」
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」。
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
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。
流体工学の基盤となる流体力学の基礎、乱流、圧縮性流体について講義する。
本講義は、Google Classroomを利用する場合がある。その場合のクラスコードは「aspvq35」である。
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")
The theoretical basis of fluid dynamics is composed of the fundamentals of fluid dynamics, the fluid dynamics of turbulent flow and compressible fluid. These basic fields of fluid dynamics are lectured in this subject.
There are cases in which Google Classroom is used for this lecture. In that case, the classroom code is "aspvq35".
現代の理論天文学ではコンピュータシミュレーションはなくてはならない研究のツールとなっている。この授業では、前半では流体力学や重力多体問題、輻射輸送などの数値シミュレーションの理論と手法を学び、後半でそれを応用して幾つかの実践的な課題に取り組む。
Computer simulations are essential research tools in theoretical astrophysics today. In this class, students will learn theories and methods of numerical simulations including hydrodynamics, gravitational N-body simulations and radiation transfer, and apply them for some practical problems.
現代の理論天文学ではコンピュータシミュレーションはなくてはならない研究のツールとなっている。この授業では、前半では流体力学や重力多体問題、輻射輸送などの数値シミュレーションの理論と手法を学び、後半でそれを応用して幾つかの実践的な課題に取り組む。
Computer simulations are essential research tools in theoretical astrophysics today. In this class, students will learn theories and methods of numerical simulations including hydrodynamics, gravitational N-body simulations and radiation transfer, and apply them for some practical problems.
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。
１．目的
圧縮性流れの数値計算手法（CFD）の基礎学力の習得を目的とする．
２．概要
有限差分法の精度とエラー，中心スキームと風上スキームの意味，有限体積法（保存則と数値流束），近年の高次精度スキームなどの基礎を講義する．またこれらの数値計算手法のプログラミング法についても講義を行う．
３．達成目標等
圧縮性流れの数値計算手法（CFD）の基礎を習熟する．
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")
1. Purpose
The purpose of this lecture is to understand the basics of modern computational fluid dynamics (CFD) methods for compressible flow simulations, and also to acquire programming skills to program lectured numerical methods.
2. Overview
Accuracy and errors of finite difference methods, the meaning of central and upwind schemes, finite volume methods (conservation law and numerical flux), and recent high-order accurate numerical methods are given in the lectures. Also, we will provide lectures on programming methods based on Fortran language and reports on actual programming of lectured numerical methods.
3. Achievement target
Master basic relational expressions such as isentropic relations and shock wave relations.
流体力学の手法は、宇宙における天体現象の研究で広く用いられている。この宇宙の流体力学の特徴として、非一様な外場や自己重力の影響を受けること、超音速の流れであり圧縮性があること、衝撃波などの非線形性が顕著であること、非定常な膨張・圧縮の流体運動が多いことなどがあり、地上では見られない現象が一般的である。本講義では、この宇宙流体力学の基本的な事項を学ぶ。
Fluid dynamics is involved in a very wide range of astrophysical phenomena. Fluid dynamics in astrophysics has several characteristics that hardly appear in flows on the earth: (1)Fluid is accelerated by non-constant external fields (e.g., gravitational and magnetic fields). (2)Flows are often super-sonic and highly compressive. (3)Strongly non-linear flows such as shock waves are often seen. This lecture deals with fundamentals of astrophysical fluid dynamics.
Google Classroomのクラスコード（aeyimih）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。
本講義（工学研究科学生用）にはGoogleClassroomを利用（クラスコード： ooukxju）
異相界面を伴う流動現象，気液二相流，相変化，キャビテーション等が関連する混相流体力学と数値解析の基礎・応用，さらにポンプやタービンといったターボ型流体機械の基礎に関して講義する．
特に，1) 気液二相流の流動様式と分類法，2) 二流体モデルと各種混相流モデリングの基礎，3) 分散性混相流のモデリングと数値計算法，4) 液体微粒化機構のモデリングと数値計算法 5) 流体機械の分類と役割6)ポンプでのキャビテーションの発生に関して理解することを目的としている．
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")
Use Google Classroom for this lecture (for Graduate School of Engineering students) (class code: ooukxju)
This lecture will be given on the fundamentals and applications of multiphase fluid dynamics and numerical analysis related to the fluid dynamic phenomena with heterogeneous interfaces, gas-liquid two-phase flow, phase change, cavitation, and the fundamentals of turbo-type fluid machinery such as pumps and turbines. The main topics to be understand are as follows. 1) Flow pattern and classification method of gas-liquid two-phase flow, 2) Fundamentals of two-fluid model, 3) Modeling of dispersed multi-phase flow and numerical analysis, 4) Modeling of liquid atomization 5) Classification and role of fluid machinery 6) Generation of cavitation in pumps.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
本講義ではGoogle Classroomを使用して講義情報を発信します（クラスコード： nwihw6n）。
１．目的
先進核分裂炉、核融合炉、粒子加速器などの量子エネルギーシステムにおける熱設計の基礎となる伝熱学・流体力学およびそれらの応用としての数値解析手法を学ぶことを目的とする。
２．概要
伝熱学については、伝熱の基本形態である伝導・対流について、物理現象の定式化と解法を交えて学ぶ。流体力学については、理想流体の複素解析、粘性流体の運動・境界層について学ぶ。また、両者に共通する次元解析および現象を支配する無次元数について学ぶ。また、テンソル解析の基礎を理解し、粘性による応力とひずみ速度の関係を学び、ナビアストークスの式を導出する。
３．到達目標
伝熱学の基礎を理解すること、および支配方程式の導出過程・取扱いを習熟すること
流体力学の基礎方程式の数理的な取扱いを習熟し、粘性流体の流動現象の特徴とその数学的な記述を理解すること
次元解析による無次元相関式の導出法を理解すること
テンソル解析の基礎を理解し、ナビアストークスの方程式の各項の意味を理解すること
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
In this class, lecture information will be sent via Google Classroom (class code: nwihw6n).
1. Objectives
The purpose of this class is to provide students with an understanding of heat transfer science and fluid dynamics, which are the basis of the design of thermal engineering system such as advanced nuclear fission reactors, nuclear fusion reactors and particle accelerators, and of numerical analysis method as their applications.
2. Outline
In this class, students will learn how to formulate and solve the physical phenomena of heat conduction, convection, which are the basic mechanism of heat transfer, as regards heat transfer science. Regarding fluid mechanics, students will learn complex analysis of ideal fluid and motion of viscous fluid including boundary layer, as well as dimensionless numbers that govern the phenomena. In addition, students will understand the basics of tensor analysis, learn the relationship between viscous stress and strain rate, and derive the Navier-Stokes equation.
3. Goal
To understand the fundamentals of heat transfer and to acquire the academic skills to derive and handle the governing equations.
To understand mathematical aspects of basic equations in fluid mechanics, and characteristic features and mathematical expressions of viscous fluid motions.
To understand the way to derive relationships among dimensionless numbers through the dimension analysis
To understand the basics of tensor analysis and understand the meaning of each term in the Navier-Stokes equation.
Google Classroomのクラスコードは工学研究科HPにて確認すること。
大学院シラバス・時間割・履修登録(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html)
本講義（工学研究科学生用）にはGoogleClassroomを利用（クラスコード： ooukxju）
異相界面を伴う流動現象，気液二相流，相変化，キャビテーション等が関連する混相流体力学と数値解析の基礎・応用，さらにポンプやタービンといったターボ型流体機械の基礎に関して講義する．
特に，1) 気液二相流の流動様式と分類法，2) 二流体モデルと各種混相流モデリングの基礎，3) 分散性混相流のモデリングと数値計算法，4) 液体微粒化機構のモデリングと数値計算法 5) 流体機械の分類と役割6)ポンプでのキャビテーションの発生に関して理解することを目的としている．