流体工学Ⅱ

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 流体工学Ⅱ
科目番号 201331 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 機械電子工学科(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 森川敬信,鮎川恭三,辻 裕,「流れ学」,朝倉書店 ISBN4-254-23077-X
担当教員 嶋﨑 真一

到達目標

目標1:管路損失を説明し,計算することができる。
目標2:物体に作用する抗力や揚力を説明し,計算することができる。
目標3:次元解析について説明することができる。

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
流路の流れ管路損失にもとづいて,流路の流れを計算することができる。管路損失を説明し,計算することができる。管路損失を説明し,計算することができない。
流れの中の物体に働く力物体に作用する抗力や揚力を説明し,計算することができる。球の終末速度を計算することができる。物体に作用する抗力や揚力を説明し,計算することができる。物体に作用する抗力や揚力を説明し,計算することができない。
次元解析次元解析にもとづいて,レイノルズ数や管摩擦係数などを説明することができる。次元解析について説明することができる。次元解析について説明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:
1.管路,開水路の取り扱い方法を習得し,それらを解析,設計することができる。
2.物体まわりの流れが物体に及ぼす力(抗力,揚力)を解析,評価することができる。
3.次元解析の概要を理解し,説明することができる。
授業の進め方・方法:
教科書中心の講義と例題の演習が中心となる.演習は基本的には宿題とし,その解説を授業時間内に行う.簡単な予習と,演習問題を中心とした復習が必要である.
注意点:
流体工学Ⅰを修得し理解していることを前提とする。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス
流路の流れ
 管路に沿う圧力変化
管路に沿った圧力変化の概略を説明できる。
2週 流路の流れ
 管摩擦損失と局所損失
圧力損失について説明することができる。
3週 流路の流れ
 管摩擦損失
ダルシー・ワイズバッハの式やムーディー線図を用いて管摩擦係数を求めることができる。
4週 流路の流れ
 局所損失
各種の局所損失について説明することができる。
5週 流路の流れ
 管路損失の計算
管路の圧力損失を計算できる。
6週 流路の流れ
 水撃
水撃について説明することができる。
7週 流路の流れ
 開水路内の流れ
開水路にシェジー式を適用できる。
8週 中間試験
2ndQ
9週 流れの中の物体に働く力
 境界層1
境界層、はく離、後流など、流れの中に置かれた物体の周りで生じる現象を説明できる。
10週 流れの中の物体に働く力
 境界層2
境界層に運動量定理を当てはめて説明することができる。
11週 流れの中の物体に働く力
 抗力
抗力係数を用いて抗力を計算することができる。
12週 流れの中の物体に働く力
 揚力
揚力係数を用いて揚力を計算することができる。
13週 流れの中の物体に働く力
 終末速度
球体の終末速度を計算することができる。
14週 次元解析
 バッキンガムのパイ定理
次元解析の原理を説明することができる。
15週 次元解析
 流体力学における次元解析の実例
レイノルズ数,管摩擦係数などを次元解析を通じて説明することができる。
16週 期末試験
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

試験小テストもしくはレポート合計
総合評価割合8020100
流路の流れ401050
流れの中の物体に働く力28735
次元解析12315