2017年 理工学部 シラバス - 機械工学科
設置情報
| 科目名 | 流体工学Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 機械工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 須谷 記和 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜1 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | F31N |
| クラス | |||
| ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | これまで学んだ流体力学を基礎から復習するとともに、身近な現象（台風などの渦の様子、飛行機が飛ぶ原理、スポーツでの変化球、抵抗を減らす様々な工夫等）について理論的に説明することができる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
主に板書にて行い、必要に応じてパワーポイントを使用する。プリントを配布するため、参考書は必須ではない。 |
| 履修条件 | 流れの力学I及び流れの力学IIを修得していることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | 【流体の特性】流体力学で扱う物理量について解説する。また、様々な流れの可視化写真に よって流体力学の概観を把握する。 |
|---|---|
| 第2回 | 【流体の運動学】流体運動の基本法則について学ぶ。 |
| 第3回 | 【流体運動の基礎方程式】流体運動を記述する基礎方程式について学ぶ。 |
| 第4回 | 【保存則の応用】ベルヌーイの式を導く。また、運動量保存則の適用について学ぶ。 |
| 第5回 | 【渦・循環（１）】渦運動の基礎について学ぶ。 |
| 第6回 | 【渦・循環（２）】速度ポテンシャルおよび流れ関数について学ぶ。また、非回転条件から ベルヌーイの式の一般形を導出する。 |
| 第7回 | 【ベルヌーイの方程式の応用】ベルヌーイの式を用いて様々な問題を解く演習を行う。 |
| 第8回 | これまでの復習・演習（進み具合によっては予備日として） |
| 第9回 | 【非圧縮性ポテンシャル流（１）】 複素速度ポテンシャルを導入し、基本的な流れについて学ぶ。 |
| 第10回 | 【非圧縮性ポテンシャル流（２）】 円柱を過ぎる流れについて詳細に学ぶ。 |
| 第11回 | 【非圧縮性粘性流体（１）】 ナヴィエ・ストークス方程式を解いてクエット流、二次元ポアズイユ流について学ぶ |
| 第12回 | 【非圧縮性粘性流体（２）】 ナヴィエ・ストークス方程式を解いて円管内ポアズイユ流について学ぶ |
| 第13回 | 【境界層、流体の抵抗】境界層について概説し、流体の抵抗およびその低減法について考える。 |
| 第14回 | 【実験流体力学】流体力学の実験に使用される風洞および測定法について紹介する。また、相似則についても学ぶ。 |
| 第15回 | 平常試験及び解説 |
その他
| 教科書 | |
|---|---|
| 参考書 |
安藤常世 『工学基礎 流体の力学』 培風館 1984年
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| 成績評価の方法 及び基準 |
定期試験100点満点で60点以上を合格とする。 |
| 質問への対応 | 授業後もしくはE-mailで受け付ける。 |
| 研究室又は 連絡先 |
須谷記和：sudani@chofu.jaxa.jp |
| オフィスアワー | |
| 学生への メッセージ |
流体力学は身近な現象に深く関わる学問ですが、理論的に説明しようとすると式変形が複雑で理解の大変な部分が多々でてきます。数学の基礎（偏微分等）を確認した上で授業に臨み、授業後はしっかりと復習をして次に備えてください。 |