來自萊斯大學和早稻田大學的研究人員在計算流體力學領域取得了顯著進展，開發出新方法顯著提高了解決複雜現實問題的準確性。這項工作的領導者包括 Tayfun Tezduyar、James F. Barbour 和 Takizawa Kenji，他們在近期出版的書籍《時空計算流動分析》中詳細記錄了這些研究成果。Tezduyar 在 1990 年首次引入了時空計算流動分析，作為一種更精確建模流體流動的框架。自 1998 年以來，這項技術的發展主要在萊斯大學進行，並於 2007 年 Takizawa 加入合作，進一步拓展了其國際影響力。
這種方法的特點在於將流動模式的空間和時間表示結合起來，這是傳統方法通常分開處理的。Tezduyar 表示：「世界上能如此準確解決這些問題的人非常少。我們解決了其他人認為無法處理的問題，並找到了準確建模的方法，創造出真實解的高保真表示。」這一創新的方法在醫療、航空航天、交通運輸和可再生能源等領域得到了應用。NASA 在設計獵鷹號宇宙飛船的降落傘時採用了這一方法，以確保在再入過程中可靠地展開。
在醫療領域，對心臟瓣膜的血流模擬為外科醫生提供了詳細數據，幫助他們治療心血管疾病。汽車行業的輪胎製造商則利用這些模型分析氣動力學和冷卻性能，從而改善安全性和耐用性。在可再生能源領域，這一方法被用來評估風力發電機的湍流尾流效應，幫助指導風電場的安全佈局，降低對附近飛機、無人機和野生動物的風險。
傳統模擬方法往往將空間和時間分開處理，而最近的技術進展主要集中在空間建模上。Tezduyar 自 1990 年以來一直主張將這兩種表示方式統一。他指出：「在現實生活中，流動模式不僅取決於位置，還取決於時間的瞬間。不能省略其中一個而期待得到最佳解。我們的方法在這兩個維度上都提供了高保真的表示。」他還解釋說，系統幾何的複雜性幾乎總是產生同樣複雜的流動模式，這些模式在空間和時間上都會變化。為了獲得最佳解，計算機模擬方法在時間上對流動模式的表示必須與在空間上的表示一樣先進。
這種方法還能在關鍵區域放置密集的計算點，例如輪胎與路面接觸處或心臟瓣膜葉片的閉合位置。與傳統技術相比，這些技術通常會因為留下空隙或降低點密度而犧牲準確性，而 Tezduyar-Takizawa 模擬則在流動模式中保持一致的精度。Tezduyar 強調，他們的研究不僅僅關於方程式，更是對現實挑戰的回應。「我們的許多項目都是因為有人來找我們，希望解決他們的問題。無論是 NASA、美国陸軍還是輪胎研究人員，他們都需要的答案是現有工具無法提供的。」這種方法在關鍵區域放置密集的計算點，避免了傳統模擬中常見的空隙和準確性損失。
