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流体シミュレーション.exeとは何か



流体シミュレーション.exeは、スペクトル法を使用して周期境界上の高レイノルズ数の流体を シミュレーションしてリアルタイムに計算・表示するソフトす。

このソフトは「数理科学美術館」 という書籍の付録CDROM(ソース付)に収録されているアプリケーションRyuutai.exeと同じものです。 この書籍はインターネット上の仮想美術館「数理科学美術館」が 元になっています。




どんな感じに解かれる?



↓こんな感じです。




使い方



流体シミュレーション.exeを実行すると下のようなウィンドウが表示されます。

最初に初期渦度場を指定する必要がありますが、このウィンドウ上からは 設定できませんので、Windowsの「スタート」→「プログラム」→ 「アクセサリ」→「ペイント」を開いて、ペイントのメニューの「変形」→ 「キャンパスの色とサイズ」を選択してください。そして幅と高さを それぞれ128に設定してOKを押してください。すると下のようになります。

そして下のような絵を描きます。

赤い色と青い色がそれぞれ左回り右回りの渦を表しています。 この絵を名前をつけて保存します。そして流体シミュレーション.exeの メニューの「ファイル」→「初期渦度場の読み込み」を選択して いま保存したビットマップを選択します。すると下の図のようになります。

そしてメニューの「計算」→「開始」を選択すると、この初期渦度場の 時間発展の様子をリアルタイムに計算・表示します。 下のように様子が変化していきます。同じ回転向きの渦は合体するのがわかります。

メニューの「計算」→「レイノルズ数」を変更すると、 その他のレイノルズ数で計算することができます。 書籍 に収録されているソースを変更してコンパイルすれば、その他の解像度や もっとおおきいレイノルズ数でもぐいぐい計算可能です。

メニューの「表示」→「速度の2乗」を選択すれば、流速の大きさを明るさで表現します。 下の図は同じ初期渦度場で、レイノルズ数を1万の時に速度の2乗を図示したものです。




応用



このソフトは「数理科学美術館」 という書籍の付録CDROM(ソース付)に収録されているアプリケーションと同じものです。 ソースをあなたが変更すれば、他に様々な設定や応用をすることが可能です。 ただし、ソースやアプリケーションの商用利用と無断再配布は不可とします。 また、本ソフトは科学的興味のためのソフトであり、実務には使用できません。




姉妹品



このソフトの姉妹品として以下のソフトがあります( 置き場は Vectorか 作者のホームページのソフトの置き場など ) 。

画像ソフト名説明
クラインの壺クラインの壺、メビウスの輪、4次元版クラインの壺を表示する
ロジスティック写像ロジスティック写像の図を計算して表示
こだわりのマンデルブロー集合マンデルブロー集合、その反転図形、を表示する
結び目の作成と表示紐をマウスで配置して結んで縛ってその形を表示
波動関数任意の形の壁を立て波動関数を計算して表示する
剛体シミュレーションマウスで物体の形を指定して内部にかかる力を図示する
流体シミュレーションスペクトル法を使って流体の挙動をリアルタイムに計算、表示する
球面調和関数球面調和関数を表示する
ボロノイ分割ボロノイ分割を計算、表示する



作者について



名前:森川浩(大阪府高槻市在住・29才)

メール:Ryuutai@morigon.jp

ホームページ:http://morigon.jp/