「熱流体解析」は「CFD」とも呼ばれ、空気や水といった流体の流れと構造物も含めた熱の移動を計算するシミュレーションです。
流体現象を表すために基本的には、質量保存の連続の式、運動量保存のナビエ・ストークス方程式、エネルギー保存の伝熱基礎方程式を用いますが、これらを解く代表的な解析手法としては以下が挙げられます。
・有限差分法（FDM）
・有限体積法（FVM）
・有限要素法（FEM）
・格子ボルツマン法（LBM）
・粒子法（MPS）
また、流体の現象として、圧縮性/非圧縮性、粘性/非粘性、単相流/混相流、層流/乱流、定常/非定常といった様々な特性があるため、適切な解析手法を選択し、適切な解析モデルを構築する必要があります。乱流では、計算負荷と精度のバランスによって、DNS、LES、RANSといったモデル化から選択します。
熱の流れに着目すると、対流熱伝達、輻射、熱伝導といった現象があり、これらを解くことで、物体内部や表面および流体の熱の伝わり方を解析し、温度分布予測や熱効率の評価を行うことができます。
