2016年 大学院理工学研究科 シラバス - 航空宇宙工学専攻
設置情報
| 科目名 | 流体力学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 航空宇宙工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 本橋 龍郎 | 履修期 | 年間 |
| 単位 | 4 | 曜日時限 | 土曜2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | G62A |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 学部で履修した流体力学の復習とその発展。主に、運動方程式、境界層、流れの不安定性、乱流について講義を行なう。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
講義録を基に、講義形式で行う。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
学部で「流体力学」を履修していること。 |
授業計画
| 第1回 | 流体力学とは何か？この講義で取り上げる内容について述べる。 |
|---|---|
| 第2回 | 運動方程式の導出（変形速度と歪、回転、平行移動）、運動方程式の表現（ベクトル表示、テンソル表示）について |
| 第3回 | 運動方程式の基本特性（レイノルズ数の依存性、非線形性）について議論する。 |
| 第4回 | 簡単な流れ場の解析解について述べる。 |
| 第5回 | 数値解等の具体的な流れ場を取り上げる。 |
| 第6回 | 渦度の定理と渦度方程式の導出を行う。 |
| 第7回 | トピックとしてカルマン渦列（の安定性）を取り上げる。 |
| 第8回 | 境界層近似の考え方 |
| 第9回 | 境界層方程式の解法（平板の場合の解）・・・圧力勾配のない場合 |
| 第10回 | 境界層方程式の近似解法・・・運動量積分方程式（圧力勾配のある場合）の計算法 |
| 第11回 | 流れの安定性について（基礎的な考え方）・・・擾乱 |
| 第12回 | 微小撹乱に対する線形近似による線形安定論 |
| 第13回 | Orr-Sommerfeld方程式の導出 |
| 第14回 | 非粘性安定理論 |
| 第15回 | 直線近似による線形安定理論 |
| 第16回 | 粘性を考慮した非粘性解の修正 |
| 第17回 | 中立曲線の例（境界層、噴流、二重円筒、二次元ポアジュイユ流れ） |
| 第18回 | 乱流とは何か？ 乱流入門 |
| 第19回 | レイノルズの運動方程式・・・平均流れと変動の分離 |
| 第20回 | 渦度方程式の分解（テンソル表現） |
| 第21回 | 圧力方程式の分解 |
| 第22回 | 薄い剪断層の近似 |
| 第23回 | 乱流の中の長さスケール・・・各項のオーダー見積もり |
| 第24回 | 溝乱流の構造（二次元溝流れ）の特性 |
| 第25回 | 円管内乱流の構造と壁近傍の特性 |
| 第26回 | 乱流の中のエネルギ収支 |
| 第27回 | 壁壁法則の成り立つ領域の構造 |
| 第28回 | 乱流境界層とバーストの発生 |
| 第29回 | 粗面近傍のエネルギ流れ |
| 第30回 | 乱流の数値計算 |
その他
| 教科書 |
本橋龍郎 『流体力学特論』 2015年
谷一郎先生の講義録をもとに再編集したもの。
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|---|---|
| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
各テーマごと(運動方程式、境界層等)に参考文献を紹介する
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| 成績評価の方法 及び基準 |
レポートを４回（4x25%）提出して頂く。 |
| 質問への対応 | 講義後 |
| 研究室又は 連絡先 |
航宇事務室 |
| オフィスアワー | |
| 学生への メッセージ |
基礎の数学（微分方程式・ベクトル解析等）を復習しておくこと。 |