講習会「CFDの基礎とノウハウ」
【趣旨】CFD (Computational Fluid Dynamics)は設計や予備試験の道具として幅広く用いられるようになってきておりますが，未だ普遍的な手法が確立していません．CFDを有効に用いるためには，流れの本質を理解し，様々な離散化法・スキーム・物理モデルの中から，着目している現象と得たい答えに応じた適切な選択が必要です．本講習会は，企業へ入社もしくは研究室配属後に，設計業務や研究業務ではじめてCFDを扱うことになった方，商用コードの導入を検討されている方，すでに導入されている方などに対して，CFDの基礎とノウハウを包括的に提供いたします．応用分野への適用においても，所有するソフトウェア資源の制約などにより，常に適切な用い方をしているとは限りません．内容は大学院水準の基礎知識から最先端の解析応用例を含んでおり，研究グループ内でのCFDの活用をいっそう加速する機会になるかもしれません．
【プログラム】
9:20～9:30 挨拶・諸説明 浅田 健吾 （東京理科大学）
9:30～11:00 「流れの本質の理解と解析の基礎」加藤 千幸（東京大学生産技術研究所）
11:10～12:40 「物理モデルの基礎と選択法」山本 誠 （東京理科大学工学部）
乱流等の２次的な現象を含む流れの解析において，厳密な方程式を直接解くことは実用性に乏しい．従って，これらの影響を簡便に表現するための物理モデルを計算に導入するのが一般的である．本講義では各種物理モデルの，流れ場に対する予測性能の差異や計算コストについて説明する．
12:40～13:40 昼休み
13:40～15:10 「離散化手法とスキームの基礎と選択法」嶋 英志 （宇宙航空研究開発機構/航空技術部門/特任担当役）
15:20～16:50 はじめてのCFD 「自由界面流れの数値計算」高木 周 （東京大学大学院工学系研究科）
【定員】90名程度．申込み先着順により定員になり次第締め切ります．
【参加登録費 (教材の代金を含む)】
【申込締切】2022年6月15日（水）
※申込受付メールにお支払情報が記載されておりますので，入金締切日を必ずご確認下さい．申込時期により支払期限が異なります．
※原則として決済後は取り消しのお申し込みがありましても参加登録費は返金できませんのでご注意願います．
【入金締切】2022年6月16日（木）
【申込方法】
下記からお申込みとお支払いをお願いいたします．
・お支払の際，別途システム利用料220円（税込み）をご負担いただきます．
・お支払い方法は「コンビニ支払い」「ペイジー支払」のいずれかとなります．
・「コンビニ支払い」「ペイジー(銀行)支払」でお申込の方は、お申込から1週間以内にお支払手続きをお願い致します．期限を過ぎますと自動的に申込キャンセルとなります．申込完了後に送信されますメールに支払期限等記入されておりますので、必ずご確認下さい．
・領収書はWEBにて取得いただけます．取得URLはお支払完了のメールにてご連絡致します．宛名や金額・日付などにご要望がある場合は対応いたしますので，お申込み手続き完了後担当者までお申し出下さい．
・参加登録費は全て税込み価格です．
【申込の際の注意事項】講習会の録画，録音および画面キャプチャは禁止となります．
【問い合わせ先】
日本機械学会 総合企画グループ：熊谷 理香
TEL 050-3506-7455 (IP電話:直通) / 03-4335-7615(はじめてのCFD 総合企画Gr)
FAX 03-4335-7619 / E-mail: [email protected]
LINE証券株式会社/金融商品取引業者 関東財務局長（金商）第3144号、商品先物取引業者
加入協会/日本証券業協会、一般社団法人 金融先物取引業協会、日本商品先物取引協会
はじめてのCFD
Dow Jones Industrial AverageTM（ダウ・ジョーンズ工業株価平均）は、S&P Dow Jones Indices LLC（以下「SPDJI」）が算出する指数であり、SPDJIがライセンスに係る権利を保有しています。「DJIA®」、「The Dow®」、「Dow Jones®」及び「Dow Jones Industrial Average」（ダウ・ジョーンズ工業株価平均）のサービス・マークは、Dow Jones Trademark Holdings, LLC（以下「DJTH」）からSPDJIにライセンス供与されており、株式会社東京金融取引所（以下「金融取」）による一定の目的のために、SPDJIから金融取へ使用に関するサブライセンスが付与されています。金融取に上場されるダウ・ジョーンズ工業株価平均を原資産とするNYダウリセット付証拠金取引は、SPDJI、DJTH及びそれらの関連会社により後援、承認、販売又は宣伝されるものではなく、これらのいずれもかかる商品への投資の妥当性に関していかなる保証・表明もしていません。
Nasdaq®、Nasdaq-100 Index®、Nasdaq-100®及びNDXは、Nasdaq, Inc.（その関連会社を含めて以下「Nasdaq」といいます。）の登録商標であり、株式会社東京金融取引所による使用のためにライセンスされるものです。Nasdaqは、NASDAQ-100リセット付証拠金取引（以下「本件取引」といいます。）の合法性または適合性に関して、何ら関知するものではありません。本件取引は、Nasdaqが上場、推奨、販売、または宣伝するものではありません。Nasdaqは、本件取引に関していかなる保証を行わず、いかなる責任も負いません。
DAX®はコンティゴ インデックスGmbH及びドイツ取引所グループ（以下「コンティゴ」）の登録商標です。 DAX®リセット付証拠金取引は、コンティゴにより保証、推奨、販売等いかなる形においてもサポートされているものではありません。コンティゴは、DAX®リセット付証拠金取引でのインデックス利用に伴う結果及びインデックストレードマークの利用、ある時点でのインデックスの価格等いかなる点においても、明示的及び黙示的な保証及び代理権を与えているものではありません。インデックスはコンティゴで計算し公表しています 。しかし、適用可能な限りの制定法下において、コンティゴは第三者に対しインデックスの誤謬について責任を負いません。さらに、インデックスの誤謬の可能性を指摘する義務を、投資家を含む第三者に対して一切負いません。 コンティゴによるインデックスの公表及びDAX®リセット付証拠金取引へのインデックスとインデックストレードマークの利用を認めたことによって、コンティゴとしてDAX®リセット付証拠金取引への投資を推奨し、またはこの投資の魅力について意見を表明するもしくは保証するものでは一切ありません。コンティゴはインデックス及びインデックストレードマークの唯一の権利所有者として、東京金融取引所に対してDAX®リセット付証拠金取引に関連してインデックスとインデックストレードマークを利用及び参照することを認めたものです。
当該FTSE100（以下「インデックス」）の全ての権利はFTSE International Limited (以下「FTSE」)に帰属します。「FTSE®」は、London Stock Exchange Groupの会社が所有する商標であり、ライセンス契約に基づき、FTSEが使用します。
当該FTSE100リセット付証拠金取引（以下「商品」）は東京金融取引所が独自に開発したものです。当該インデックスはFTSEまたはその代理人が算出します。FTSEおよびそのライセンサーは当該商品に関わりを有さず、それについてスポンサー、助言、推薦、保証、もしくは販売促進を行うものではなく、（a）当該インデックスの使用、これに対する依拠、その誤りから生じる何事についても、あるいは（b）当該商品への投資もしくは運用から生じる何事についても、何人に対しても責任を負いません。FTSEは当該商品の使用によって得る結果についても、もしくは当該インデックスが使用される何らかの目的に対する適切性についても、請求、予測、保証もしくは意見表明を一切行いません。東京金融取引所は商品の組成にあたり、FTSEよりその情報を使用する権利を取得しています。
はじめてのCFD
はじめてのCFD – CFDとは
CFDとは「Contract For Difference」の頭文字を取った略語で、日本語に訳すと「差金決済取引」といい、少額の証拠金を預託することにより、投資元本より大きな金額の取引をする（「レバレッジ」をかける）ことが可能です。国内外に上場する株式、世界の主要な市場の株価指数・株価指数先物、債券先物等の価格等を参照し、取引開始時と終了時の価格差により決済が行われる差金決済デリバティブ取引の一種です。
実際に現物株(原資産)等を所有することはなく、現物株・株価指数・業種別指数や商品・債券などの市場での値動きをそのまま反映しながら原市場と同様の取引ができ、かつその売買価格の差が損益になるというのが大きな特徴な金融商品です。
CFD取引では取引の際に手数料はかかりません。
何回取引してもかかりませんので、手数料を気にすることなくお取引いただくことができます。
但し、暗号資産CFD取引においては、ロールオーバー時にレバレッジ手数料（スワップ）が発生します。
※詳細については、暗号資産CFD取引ルールよりご確認ください。
ロスカット制度
他の金融商品との違い
FXとの違い
色々な商品に投資できるのが魅力のCFDですが、さまざまな商品が取引できるため正しい理解が必要です。まずはFXとの違いを見ていきます。CFDは、Contract For Difference（差金決済取引）の略であり、実はCFDもFXも大きなくくりで考えると同じ金融商品です。実際にイギリスなどでは、FXはCFDの一種として取り扱われており、一見難しそうに見えてしまうこともありますが、FXとCFDに本質的な違いはありません。ただし、CFDというくくりでは同じ商品でも、取引時間や最大レバレッジなどに違いがありますので、その違いを確認しておくことが大事となります。
| 暗号資産CFD （当社の場合） | 一般的なFX | |
| 取引時間 ※ | 24時間365日 | 月曜午前7：00〜土曜午前7：00 （月曜午前7：00〜土曜午前6：00 / 米国夏時間） |
| レバレッジ | 最大2倍 | 最大25倍 |
先物取引との違い
現物との違い
【メリット】
①売りからも取引できる
現物では値下がりを予想してもショートポジションを取れないので機会損失になりますが、CFDなら下がると思ったらショートポジションを取ることが可能で、「高く打って、安く買い戻す」取引を狙うことができ、より機動的に売買することが可能です。
②少額でレバレッジをかけられる はじめてのCFD
現物では差し入れた金額以上の取引はできませんが、CFDではレバレッジをかけることで、元手資金より大きな額で取引ができます。暗号資産CFDの場合はレバレッジ2倍まで取引できます。例えば10万円を差し入れたとすると、20万円分の取引ができるようになります。
【デメリット】
③ロールオーバーコストがかかる
現物取引では発生しないコストとして、CFDの場合は日付をまたいで建玉を保有した場合、建玉の保管費用としてロールオーバーコストが発生致します。
当社の暗号資産CFDの場合、ニューヨーク時間午後5時（米国標準時間採用時：日本時間午前7時、米国夏時間採用時：日本時間午前6時）時点での建玉保有状況を基準に、該当時間をまたいで建玉を保有（ロールオーバー）した場合、買いポジションでも売りポジションでも建玉の保管費用として手数料が発生します。
④ロスカット制度がある（差し入れた金額以上の損失がでる場合がある）
現物取引ではいったん現物を購入したらそのまま値下がりしても含み損がでるだけですが、CFDの場合はレバレッジにより元手資金より大きな額で取引している為、ある一定以上の損失が出たら強制的に取引を終了していただく制度を取り入れています。つまり、ロスカット制度とは、お客様の損失を限定し、できる限り元手以上の損失が発生しないように、お客様の損失額が一定の水準に達した時点で強制的に建玉の決済を行う制度です。
| 暗号資産CFD | 暗号資産（現物） | |
| 手数料 | 無料 | 通常有料 |
| レバレッジ | 2倍 | 1倍 |
| 必要金額 | 約定代金の2分の1 | 約定代金全額 + 手数料 |
| 新規売り注文 | 可能 | 不可 |
eワラントとの違い
CFD取引のリスク
取引のリスク
価格変動リスク
レバレッジによるリスク
ロスカットにおけるリスク
逆指値注文リスク及びロスカットリスク
流動性リスク
金利変動リスク
信用リスク
暗号資産CFD特有のリスク
暗号資産と本邦通貨又は外国通貨との相違
暗号資産は法定通貨（本邦通貨又は外国通貨）ではなく、特定の者によりその価値を保証されているものではありません。当社が取扱う暗号資産の詳細は、「取扱暗号資産の概要説明書」をご確認ください。暗号資産は、代価の弁済を受ける者の同意がある場合に限り代価の弁済に使用することができます。また、暗号技術を用いて移転をする暗号資産は、暗号化されたデータを復元するための情報を喪失した場合に、他者に移転することができず、その価値が失われる可能性があります。さらに、悪意ある者がマイニング計算量の51%以上を有した場合、暗号資産の保有・移転管理台帳記録者のネットワークが前提としている認証が正常に機能しなくなる可能性があり、その結果、不正な取引が行われるリスクがあります。
ハードフォークによる分岐リスク
ハードフォークにより当社が取扱う暗号資産が2つに分岐し、互換性がなくなるおそれがあります。ハードフォークによりお客様資産の保全及びお客様との取引の履行に何らかの支障が生ずるおそれがある場合には、当社の判断で分岐前の暗号資産の取引を一時中断することがあります。また、一時停止の解除につきましては、お客様資産の保全が確保されたことを当社にて判断した上で実施いたします。その場合、取引の一時停止及び一時停止の解除については、事前に当社WEBサイト又は取引システム内でお知らせいたします。また、ハードフォークにより新たな暗号資産が発生した場合、当社は建玉の権利調整を実施する場合があり、その方法については、当社の判断で決定いたします。ハードフォークに関連した取引の一次中断によって発生する損失及び建玉の権利処理により発生する損失について、当社に故意又は過失がない限り、いかなる責任も負いませんので、あらかじめご了承ください。
法令規則等の変更によるリスク
当社の暗号資産CFD取引に係る税制及び関連法規の変更等により、現状より不利な条件での取引となる可能性があります。
商号等/カイカ証券株式会社 金融商品取引業者 関東財務局長（金商）第2526号
加入協会/日本証券業協会、一般社団法人 日本暗号資産取引業協会
【はじめての流体解析】”流体とは？”から”流体解析を業務に適用するとどうなる？”までを解説
我々の身の回りには様々な物質があり、また環境によって様々な状態をとっています。
空気に代表される気体、水に代表される液体、そして固体が物質の3体として存在しています。この中で、気体や液体のように自由に形を変えながら流れていくことができるものを、一般的に“流体”と呼びます。
では、この「流体」。特徴づける性質にはどのようなものがあるでしょうか？
流体は、流体自体の性質である“はじめてのCFD 物性”と、“流れ方の性質”により、その特性を分類することができます。
“物性”にも様々なものがありますが、代表的な“物性”としては「粘性」と「圧縮性」。粘性は、流体がネバネバした物なのか、サラサラした物なのかを表す性質で、物質や温度などによって変わります。 はじめてのCFD
空気や水はサラサラしていますが、水あめやハチミツはネバネバしており、粘性を表す粘度が高いと言われます。
流体解析（Computational Fluid Dyamics：CFD）とは
流体力学とは、流体の運動を取り扱う学問で、流体の性質を数式に置き換えて、物理学的に、数学的に記述した学問体系です。 はじめてのCFD
流体力学では、“流体”はどのように定義されるのでしょうか？
一般的には、流体は“連続体”として扱うことができるものとして定義されます。実際は、空気にしても水にしても、最小単位は原子や分子という微粒子の集まりです。しかし、連続体では流体を分子で構成されているというレベルまでは考えません。空気はどこまで細かく見ても空気として扱われ、水はどこまで細かく見ても水として扱われます。
物理的には、“クヌッセン数”という指標があります。これは、分子の平均自由行程（分子が運動して周りの分子に衝突するまでの距離）と流れの代表長さの比で表されます。これより十分大きなスケールの空気流れは、連続体として扱うことができ、分子などの微粒子は考えなくても良いということです。
流体力学には、実験を主体に流体を研究する“実験流体力学”や、理論を主体に研究する“理論流体力学”などの分野があります。そしてもう一つ、コンピュータを使って流れを予測する“数値流体力学（計算流体力学）”という分野があります。
これは英語で「Computational Fluid Dynamics：CFD」、一般的にはこの数値流体力学のことを“流体解析”と呼ばれます。
では、CFDシミュレーションのメリットはなんでしょうか？
まずは、“結果として得られる情報量の多さ”でしょう。
実測で、温度や速度を測ろうとすると、センサーを置いた位置の情報しか得ることができません。
しかし流体解析では、任意の場所の情報を入手することができ、温度や速度、圧力その他必要な様々な物理量を得ることが可能です。
次に、製品の”開発工数短縮やコスト削減に役立つ”ということも挙げることができます。
製品開発においては、試作を作成するには、非常に多くの時間やコストがかかるという話しをよくお聞きます。
試作品を作ったはいいが、思うような性能が出なかったので次の試作品を作るというサイクルを繰り返すと、それだけで、多くのコストや時間を費やすことになります。また、一度に複数個の試作品を作成するという場合でも、考えられる形状の中から、より可能性の高い形状を抽出して試作品を作成することができれば、無駄な試作品を作成することが減り、コストを抑えることができます。
流体解析は、コンピュータ上で設計案を次々と試していくことができるので、試作に必要な時間やコストを大幅に削減することができ、さらに試作の検証サイクルが短縮されれば、それだけ多くの設計案を検討してみることが可能になります。最適設計なども、コンピュータ上で可能になっていますので、よりクオリティの高い製品を作ることができるのです。
・自動車の車体まわりの空気流れを解析したものです。
・無人機周りの空力解析
・自転車周りの流れ解析
・ポンプ回転を考慮した性能設計
・建築物のビル風解析
・水中プロペラ発電機周りの流れ予測
・ダム放流時の水流予測解析
・呼吸時の呼気の流れ解析
・気管内の呼気流れ解析
・エンジン内の流れ、噴霧、混合気、燃焼解析
・競泳用ゴーグルの抵抗値予測 など
流体解析を構成する要素と流体解析の手順（全体像）
■計算するためのコンピュータ
■解析する形状や計算に必要なメッシュ（前処理）
■さまざまな計算手法と計算するためのプログラム（ソルバー）
■どのような物理現象を扱うかを決める解析設定
解きたい実際の流れ場をどのように仮定して計算するかが、“解析手法の選択＝解析設定”はじめてのCFD です。
まず物理現象として、時間経過を考えるか（定常・非定常）、流体の性質をどう扱うか（圧縮・非圧縮性、ニュートン流体・非ニュートン流体など）、流れをどう扱うか（層流・乱流、亜音速・超音速など）、固体の熱・音響・気液混合まで扱うかなどといった選択を行ったのち、CFDプログラムに該当する入力を行います。
また、計算する領域の周囲には境界条件を設定する必要があります。F1カーの空力解析を例にとると、空気の入口には車速相当の速度を、出口には大気圧相当の圧力を与え、タイヤには回転速度を与えるという設定です。これもCFDプログラムへの入力となり、CFDで解く方程式の境界条件となります。
流れの方向や大きさを最もわかりやすく表示できるのが速度ベクトル図で、流れの方向を矢印で表示し、矢印の色や長さによって速度の大きさを表現しています。
流れ場の評価では流速だけでなく、圧力も重要です。指定した断面や壁面において、圧力をベタ塗りの図で表示すると圧力分布がよく分かります。このようなベタ塗りの図を、コンター図と呼びます。コンター図では値の大きさを色で区別します。温度に着目した場合、圧力のコンター図と同じように、指定した断面や壁面において、温度をコンター図で表示して確認します。
速度ベクトル図では、3次元的な流れをイメージしづらいですが、“流線”で表示すると3次元的な流れを確認することができます。流線は、質量や体積を持たないと仮定した“仮想粒子”と呼ばれる粒子の軌跡を表したもので、計算終了後に解析領域中に仮想粒子を配置することで、計算によって得られた流れ場の状態から仮想粒子の挙動が計算され、線で表示されます。
また、解析領域中で同じ値となる位置をつないでいくと、3次元的な面ができあがります。これを一般的には、“等値面”と呼びます。等値面を利用することで、圧力や温度などの3次元的な分布を確認することができます。
これらを2次元や3次元の画像、アニメーションなどを用いてCFDの結果を視覚化し、定性的および定量的に解析します。
汎用的な熱流体解析ソフトウェアには、メッシュ生成ツール、計算のためのソルバー、結果処理ツールがパッケージ化されたものが市販されています。また、一定の利用条件や規約に従うことでフリーで利用できるオープンソースソフトウェア（Open Source Software：OSS）や、自作されたプログラムなどを使用することができます。
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