流体機械

Course Information

College	Toyama College	Year	2018
Course Title	流体機械
Course Code	0327	Course Category	Specialized / Elective
Class Format	Lecture	Credits	Academic Credit: 1
Department	Department of Mechanical Engineering	Student Grade	5th
Term	First Semester	Classes per Week	1
Textbook and/or Teaching Materials	流体機械の基礎　（機械系大学講義シリーズ⑮）（井上雅弘・鎌田好久，コロナ社）
Instructor	Shirakawa Hidemi

Course Objectives

・流体機械の構造・動作原理を理解する．
・流体機械の性能を理解する．
・流体機械で問題となる現象を理解する．
・流体機械の設計で必要な，相似則などを理解する．
具体的には下記ルーブリックの各項目が到達目標になる．

Rubric

	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
ターボポンプの分類や構造，理論による効率や損失	ターボポンプの分類や構造，理論による効率や損失を説明できる	ターボポンプの分類や構造，理論による効率や損失を理解できる	ターボポンプの分類や構造，理論による効率や損失を理解できない
ターボポンプの特性曲線，連合運転	ターボポンプの特性曲線，連合運転を説明できる	ターボポンプの特性曲線，連合運転を理解できる	ターボポンプの特性曲線，連合運転を理解できない
ターボポンプで問題となるキャビテーションや水撃	ターボポンプで問題となるキャビテーションや水撃を説明できる	ターボポンプで問題となるキャビテーションや水撃を理解できる	ターボポンプで問題となるキャビテーションや水撃を理解できない
往復ポンプや特殊ポンプの構造と特徴	往復ポンプや特殊ポンプの構造と特徴を説明できる	往復ポンプや特殊ポンプの構造と特徴を理解できる	往復ポンプや特殊ポンプの構造と特徴を理解できない
遠心型および軸流型の送風機・圧縮機の構造と特徴	遠心型および軸流型の送風機・圧縮機の構造と特徴を説明できる	遠心型および軸流型の送風機・圧縮機の構造と特徴を理解できる	遠心型および軸流型の送風機・圧縮機の構造と特徴を理解できない
往復圧縮機や真空ポンプなどの構造と特徴	往復圧縮機や真空ポンプなどの構造と特徴を説明できる	往復圧縮機や真空ポンプなどの構造と特徴を理解できる	往復圧縮機や真空ポンプなどの構造と特徴を理解できない
水車の種類と原理	水車の種類と原理を説明できる	水車の種類と原理を理解できる	水車の種類と原理を理解できない
風車の形式や効率，空気タービンの原理や構造	風車の形式や効率，空気タービンの原理や構造を説明できる	風車の形式や効率，空気タービンの原理や構造を理解できる	風車の形式や効率，空気タービンの原理や構造を理解できない

Assigned Department Objectives

学習・教育到達度目標 A-6 （核となる専門分野の既存技術を説明でき，社会から要求されている問題や実務上の問題を見出し設定することができる。）

JABEE 1(2)(d)(1) （専門工学（工学（融合複合・新領域）における専門工学の内容は申請高等教育機関が規定するものとする）の知識と能力）

JABEE 1(2)(e) （種々の科学、技術及び情報を活用して社会の要求を解決するためのデザイン能力）

ディプロマポリシー 1 （機械を構成する材料の物性，製造方法，加工・生産技術や，機械設計に欠かせない材料，熱，流体，機械の力学，電気・情報処理など，幅広い知識と技術，応用力を身につけ，それらを応用したものづくりができる。）

Teaching Method

Outline:

ポンプや風車，ジェットエンジンなどの流体機械は，我々の日常生活で多く利用され，生活を豊かにしている．これらの機械の効率を上げ，安全性を高めるには，流れ現象を理解し応用し，設計開発しなければならない．そこで，本科目では，流体工学Ⅰ,Ⅱで学んだ内容を復習するともに，身の回りの流体機械に興味を持ち，方程式や法則に基づいて，流体機械を理解することを学習目標とする．

Style:

最初に，動力から流体を作り出すポンプや送風機，圧縮機の原理や構造，特性などを理解し，キャビテーションや水撃などの現象を学習する．次に，自然エネルギーで注目されている流体から動力を得る水車や風車，タービンを学習する．最後に工業分野で使われている流体を用いた電動装置や輸送装置などを学習する．

Notice:

流体機械の原理や構造，効率は，流体工学で学んだ現象や方程式などを用いて設計されている．流体工学で学んだことを再復習し，授業に取り組んでください．また，理解を確実なものにするために，授業後にレポートを課しますので，課題を自分で解き，提出してください．なお，授業計画は，学生の理解度に応じて変更する場合があります．

Course Plan

			Theme	Goals
1st Semester
	1st Quarter
		1st	流体機械の種類，ポンプ(1)	流体機械の種類，ポンプの種類，全揚程と吐出量，往復ポンプの構造と理論
		2nd	ポンプ(2)	往復ポンプ・油圧ポンプの構造と理論
		3rd	ポンプ(3)	遠心ポンプ・斜流ポンプの構造と理論，反動度
		4th	ポンプ(4)	軸流ポンプ・特殊ポンプの構造と理論，翼理論
		5th	損失と効率，損失対策	水力損失，衝撃損失，漏れ損失，円板摩擦損失，機械損失，水力効率，体積効率，軸封装置，バランスピストン
		6th	水車	水車の種類，落差と流量，上掛水車，ペルトン水車，フランシス水車，クロスフロー水車
		7th	送風機・圧縮機(1)	送風機の分類，ポンプと圧縮機の違い，全圧と流量，理想気体の圧縮変化，遠心圧縮機，軸流圧縮機
		8th	中間テスト
	2nd Quarter
		9th	中間テスト解答，送風機・圧縮機(2)，真空ポンプ	往復・回転圧縮機，真空ポンプ
		10th	風車・タービン	風車・タービンの種類，パドル風車，多翼風車，サボニウス風車，ダリウス風車，プロペラ風車，衝動タービン，反動タービン
		11th	流体機械内で生じる現象	キャビテーション，水撃，水圧脈流，サージング，旋回失速，チョーキング
		12th	特性曲線，相似則と比速度	性能曲線と抵抗曲線，相似則と比速度
		13th	液体伝動装置，液体による輸送装置	流体継手，流体トルクコンバータ，水力コンベヤ，空気コンベヤ
		14th	油圧（空気圧）機器	アクチュエータ，油圧モータ，制御弁
		15th	期末テスト
		16th	期末テストの解答とアンケート

Evaluation Method and Weight (%)

	試験	レポート	Total
Subtotal	70	30	100
能力	70	30	100