流体力学Ⅰ

科目基礎情報

学校 香川高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 流体力学Ⅰ
科目番号 201136 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 機械工学科(2019年度以降入学者) 対象学年 5
開設期 通年 週時間数 1
教科書/教材 福島 千晴ほか 流体力学の基礎と流体機械 ISBN978-4-320-08212-0 共立出版
担当教員 上代 良文

到達目標

1. 実在流体の持つ粘性と圧縮性が流体の運動に与える影響が理解できる。
2. 流れ場を支配する重要な無次元数(レイノルズ数、マッハ数など)が理解できる。
3. 完全流体の流れの説明とベクトル演算ができ,流れ場の方程式の意味を説明できる。
4. 簡単な流れを複素速度ポテンシャルを用いて表すことがき,流体力を計算することができる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
到達目標1実在流体の持つ粘性と圧縮性が流体の運動に与える影響を説明できる粘性と圧縮性の意味を説明できる粘性と圧縮性の意味を説明できない
到達目標2レイノルズ数とマッハ数の計算ができ,対応する流れ場の特徴を説明できるレイノルズ数とマッハ数の計算ができるレイノルズ数とマッハ数の計算ができない
到達目標3完全流体の流れの説明とベクトル演算ができ,流れ場の方程式の意味を説明できるベクトル演算ができ,完全流体の方程式を書くことができるベクトル演算ができず,完全流体の方程式を書くことができない
到達目標4簡単な流れを複素速度ポテンシャルを用いて表すことがき,流体力を計算することができる複素速度ポテンシャルが与えられたとき,流体力を計算することができる複素速度ポテンシャルが与えられたとき,流体力を計算することができない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
実在流体と完全流体の違いに基づき,流れの力学の基礎と応用とを理解する。
授業の進め方・方法:
講義では流体力学の基礎式の誘導が中心となる。その物理的意味を理解するために演習問題をレポートとして課す。
注意点:

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 シラバスを用いたガイダンスの後,1. 流体運動の基礎 (1)流体力学と数学的準備が理解できる
2週 1. 流体運動の基礎 つづき
3週 1. 流体運動の基礎 (2)流れの基礎(定常流と非定常流,円柱周りの流れパターンの変化とレイノルズ数,2次元流と3次元流,流線とはく離・遷移,内部流と外部流)を説明できる
4週 1. 流体運動の基礎 (3)流体運動の記述を理解し,加速度(実質微分)を計算できる
5週 1. 流体運動の基礎 (4)オイラーの運動方程式と連続の式を書くことができる
6週 1. 流体運動の基礎 (5)流体粒子の変形と回転を計算することができる
7週 中間試験 流体運動の基礎に関する出題
8週 2. 完全流体の運動 (1)運動方程式とベルヌーイの定理の関係を説明できる
2ndQ
9週 2. 完全流体の運動 (2)渦なし流れにおける速度ポテンシャルを計算できる
10週 2. 完全流体の運動 (3)流れ関数と速度ポテンシャルの関係を説明できる
11週 2. 完全流体の運動 (4)複素速度ポテンシャルから流速を計算できる
12週 2. 完全流体の運動 つづき
13週 2. 完全流体の運動 (5)ブラジウスの公式から流体力を計算できる
14週 2. 完全流体の運動 (6)渦運動と翼理論を理解できる
15週 2. 完全流体の運動 つづき
16週 期末試験 完全流体の運動に関する出題
後期
3rdQ
1週
2週
3週
4週
5週
6週
7週
8週
4thQ
9週
10週
11週
12週
13週
14週
15週
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週

評価割合

試験レポート合計
総合評価割合9010100
到達目標125328
到達目標220222
到達目標325328
到達目標420222