機械系分野 > 熱流体

学習内容の到達目標
流体の性質(熱流体)
流体の定義と力学的な取り扱い方を理解し、適用できる。
流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を理解し、適用できる。
圧縮性流体と非圧縮性流体の違いを説明できる。
ニュートンの粘性法則、ニュートン流体、非ニュートン流体を説明できる。
流体の静力学(熱流体)
絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。
パスカルの原理を説明できる。
液柱計やマノメーターを用いた圧力計測について問題を解くことができる。
平面や曲面に作用する全圧力および圧力中心を計算できる。
物体に作用する浮力を計算できる。
流体の動力学(熱流体)
定常流と非定常流の違いを説明できる。
流線と流管の定義を説明できる。
質量保存則と連続の式を説明できる。
連続の式を理解し、諸問題の流速と流量を計算できる。
オイラーの運動方程式を説明できる。
ベルヌーイの式を理解し、流体の諸問題に適用できる。
ピトー管、ベンチュリー管、オリフィスを用いた流量や流速の測定原理を説明できる。
運動量の法則を理解し、流体が物体に及ぼす力を計算できる。
管路内の流れ(熱流体)
層流と乱流の違いを説明できる。
レイノルズ数と臨界レイノルズ数を理解し、流れの状態に適用できる。
円管内層流および円管内乱流の速度分布を説明できる。
ハーゲン・ポアズイユの法則を説明できる。
ダルシー・ワイスバッハの式を用いて管摩擦損失を計算できる。
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。
抗力と揚力(熱流体)
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。
流れの中の物体に作用する抗力および揚力について説明できる。
抗力について理解し、抗力係数を用いて抗力を計算できる。
揚力について理解し、揚力係数を用いて揚力を計算できる。
熱力学の基礎(熱流体)
熱力学で用いられる各種物理量の定義と単位を説明できる。
閉じた系と開いた系、系の平衡、状態量などの意味を説明できる。
熱力学の第一法則(熱流体)
熱力学の第一法則を説明できる。
閉じた系と開いた系について、エネルギー式を用いて、熱、仕事、内部エネルギー、エンタルピーを計算できる。
閉じた系および開いた系が外界にする仕事をp-V線図で説明できる。
理想気体の性質と状態変化(熱流体)
理想気体の圧力、体積、温度の関係を、状態方程式を用いて説明できる。
定積比熱、定圧比熱、比熱比および気体定数の相互関係を説明できる。
内部エネルギーやエンタルピーの変化量と温度の関係を説明できる。
等圧変化、等積変化、等温変化、断熱変化、ポリトロープ変化の意味を理解し、状態量、熱、仕事を計算できる。