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流体力学
流体力学は、速度・圧力・密度・粘性を関連付けるナビエ＝ストークス方程式に支配される液体と気体の運動を研究する学問であり、空気力学・海洋循環・大気気象・血流・工業流体挙動を包含する。
概要
層流は滑らかで予測可能であり、乱流は混沌としてエネルギーを散逸する——その間の遷移は数学における最も重要な未解決問題の一つにとどまっている。計算流体力学は現代の工学設計を根本的に前進させた：航空機・船体・風力タービン・車両は物理的プロトタイプを製作する前に数値流れシミュレーションで最適化される。
なぜ重要か
流体力学は医学において不可欠である——動脈における血液循環・脳脊髄液の流れ・肺の気流はすべて、心血管デバイス・人工呼吸器・吸入薬物送達システムの設計に不可欠な流体力学的原理に支配されている。社会科学者もまた流体力学方程式を群衆ダイナミクス・交通流・サプライネットワークのモデリングに適用し、物理的流体挙動と人間の集団的運動の間の構造的類似性を明らかにしてきた。
何の上に築かれるか
どこへ導くか
関連する概念
- モデリングとシミュレーション応用
- 次元解析応用
- 線形と非線形概念
- 物理学論理