数値流体力学（すうちりゅうたいりきがく、、略称：）とは、流体の運動に関する方程式（オイラー方程式、ナビエ-ストークス方程式、またはその派生式）をコンピュータで解くことによって流れを観察する数値解析・シミュレーション手法。計算流体力学とも。コンピュータの性能向上とともに飛躍的に発展し、航空機・自動車・鉄道車両・船舶等の流体中を移動する機械および建築物の設計をするにあたって風洞実験に並ぶ重要な存在となっている。数値流体力学では与えられた幾何形状をコンピュータで扱えるように離散化する必要がある。離散化には次のような手法がある。流体力学ではよく行われるように、数値流体力学でも支配方程式やその解を無次元化することが便利である。しかし、流れが複雑な場合、流体の物性値が一定でなかったり、境界条件が非定常であったりすることで流れを記述するのに必要なパラメータが多数できてしまい、無次元形式にしても有用でなくなる場合がある。一般には次のような手順で解析が行われる。シミュレーション空間には壁面・外乱が存在しないため実際の状況に限りなく近い状況をシミュレートできる。また、風洞装置は大型で多額の設備投資を必要とし、さらに模型の制作等実験費用も大きい。しかし、現在の数値流体力学には流れを完全に再現できないという欠点がある。これは流れの基礎方程式であるナビエ-ストークス方程式が複雑な偏微分方程式であり、解析解が求められていない（求められるか否かも定かでない）ため、近似解を使わざるを得ないことに由来している。このような背景から、数値流体力学を実際に使用する場合には風洞実験を併用することが一般的であり、現段階では風洞実験に取って代わる存在には至っていない。流れの中では多くの物理過程が起こり得、それらが流れと相互作用を及ぼしあうことで多様な現象が現れる可能性がある。重要な応用分野ではこのような物理過程が起きており、CFDの適用が研究、応用されている。

出典:wikipedia