2025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 | 流体力学特論Ⅲ | ||
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| 設置学科 | 航空宇宙工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 菊池 崇将 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜4 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | H24A |
| クラス | |||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 流体力学特論Ⅲが取り扱う対象は，解離や電離をしていない電気的に中性な非粘性流体の運動である。そこでは、圧縮性に伴う熱力学的振る舞いが重要となる。主流のマッハ数Mを指標として用いることにより，流れ場は①亜音速流（M＜0.8），②遷音速流（0.8＜M＜1.2），③超音速流（1.2＜M＜5.0），④極超音速流（M＞5.0）に分類される。このうち，両授業が対象とするのは，高亜音速流から超音速流の範囲である。すなわち，圧縮性の効果が現れない低亜音速流と化学変化（解離・電離）が本質的となる極超音速流は，両授業から除外する。 両授業を受講することにより，受講者は圧縮性流体力学の体系を理解するとともに，将来出会うであろう未知の問題に対処するための能力を養うことが出来る。 流体力学特論Ⅲでは，内部流を中心に，衝撃波と膨張波の発生過程について詳細に学ぶ。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 板書を中心に授業を行う。必要に応じて，関連する最新の情報や論文について，紹介や解説を行う。 研究所における研究業務をもとに，この科目で学んだ理論と知識が，実際の研究の現場でどのように利用されているかについて解説する． |
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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 |
講義のあったその日のうちに，基本公式などの重要事項について十分に復習するとともに，理解できなかった点を整理し，質問の準備をする。 予備知識として，非圧縮性流体力学の基礎知識を有することが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | ガイダンス： 授業科目内容についての説明 | 当日に配付する資料について，解説を行う． | 特に求めない． |
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| 第2回 | 圧縮性流れの特性① 原則として，教科書に沿って，授業を進める． | 準備学習：各回の授業終了時に，次回の予習範囲について指示をする．質問事項をまとめておくこと． 事後学習：各自で授業内容の復習を行う． | 準備学習：２時間 事後学習：２時間 |
| 第3回 | 圧縮性流れの特性② 原則として，教科書に沿って，授業を進める． | 準備学習：各回の授業終了時に，次回の予習範囲について指示をする．質問事項をまとめておくこと． 事後学習：各自で授業内容の復習を行う． | 準備学習：２時間 事後学習：２時間 |
| 第4回 | 熱力学の基礎概念と諸法則① 原則として，教科書に沿って，授業を進める． | 準備学習：各回の授業終了時に，次回の予習範囲について指示をする．質問事項をまとめておくこと． 事後学習：各自で授業内容の復習を行う． | 準備学習：２時間 事後学習：２時間 |
| 第5回 | 熱力学の基礎概念と諸法則② 原則として，教科書に沿って，授業を進める． | 準備学習：各回の授業終了時に，次回の予習範囲について指示をする．質問事項をまとめておくこと． 事後学習：各自で授業内容の復習を行う． | 準備学習：２時間 事後学習：２時間 |
| 第6回 | 1次元圧縮性流れの基礎式① 原則として，教科書に沿って，授業を進める． | 準備学習：各回の授業終了時に，次回の予習範囲について指示をする．質問事項をまとめておくこと． 事後学習：各自で授業内容の復習を行う． | 準備学習：２時間 事後学習：２時間 |
| 第7回 | 1次元圧縮性流れの基礎式② 原則として，教科書に沿って，授業を進める． | 準備学習：各回の授業終了時に，次回の予習範準備学習：２時間 事後学習：２時間囲について指示をする．質問事項をまとめておくこと． 事後学習：各自で授業内容の復習を行う． | 準備学習：２時間 事後学習：２時間 |
| 第8回 | 1次元等エントロピー流れとその応用① 原則として，教科書に沿って，授業を進める． | 準備学習：各回の授業終了時に，次回の予習範囲について指示をする．質問事項をまとめておくこと． 事後学習：各自で授業内容の復習を行う． | 準備学習：２時間 事後学習：２時間 |
| 第9回 | 1次元等エントロピー流れとその応用② 原則として，教科書に沿って，授業を進める． | 準備学習：各回の授業終了時に，次回の予習範囲について指示をする．質問事項をまとめておくこと． 事後学習：各自で授業内容の復習を行う． | 準備学習：２時間 事後学習：２時間 |
| 第10回 | 垂直衝撃波① 原則として，教科書に沿って，授業を進める． | 準備学習：各回の授業終了時に，次回の予習範囲について指示をする．質問事項をまとめておくこと． 事後学習：各自で授業内容の復習を行う． | 準備学習：２時間 事後学習：２時間 |
| 第11回 | 垂直衝撃波② 原則として，教科書に沿って，授業を進める． | 準備学習：各回の授業終了時に，次回の予習範囲について指示をする．質問事項をまとめておくこと． 事後学習：各自で授業内容の復習を行う． | 準備学習：２時間 事後学習：２時間 |
| 第12回 | 垂直衝撃波③ 原則として，教科書に沿って，授業を進める． | 準備学習：各回の授業終了時に，次回の予習範囲について指示をする．質問事項をまとめておくこと． 事後学習：各自で授業内容の復習を行う． | 準備学習：２時間 事後学習：２時間 |
| 第13回 | 1次元の波動① 原則として，教科書に沿って，授業を進める． | 準備学習：各回の授業終了時に，次回の予習範囲について指示をする．質問事項をまとめておくこと． 事後学習：各自で授業内容の復習を行う． | 準備学習：２時間 事後学習：２時間 |
| 第14回 | 1次元の波動② 原則として，教科書に沿って，授業を進める． | 準備学習：各回の授業終了時に，次回の予習範囲について指示をする．質問事項をまとめておくこと． 事後学習：各自で授業内容の復習を行う． | 準備学習：２時間 事後学習：２時間 |
| 第15回 | 1次元の波動③ 原則として，教科書に沿って，授業を進める． | 準備学習：各回の授業終了時に，次回の予習範囲について指示をする．質問事項をまとめておくこと． 事後学習：各自で授業内容の復習を行う． | 準備学習：２時間 事後学習：２時間 |
その他
| 教科書 |
杉山 弘 『圧縮性流体力学［ISBN978-4-627-67081-5］』 森北出版 2014年
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
必要な資料等は，適宜に，Classroomを通じて配布する。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
課題の提出，授業中の質問回数やその内容などを，総合的に勘案する。 やむを得ぬ理由で授業形態が変わったときには，変更の可能性がある。その場合は，何らかの方法で伝達する。 |
| 質問への対応 | 授業中の積極的な質問を歓迎する。 授業後に思い付いた疑問は，次の授業の冒頭にて，質問すること。 |
| 研究室又は 連絡先 |
3号館332室 kikuchi.takamasa@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
金曜 船橋 15:00 ～ 16:00
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| 学生への メッセージ |
講義の進捗状況を見ながら，内容を一部変更する可能性がある |