到達目標
1) 数値流体力学による 数値解析の概要を理解できる.
2) 流れの基礎方程式,および粘性を考慮した流体の運動方程式(ナビエ・ストークス方程式)を理解できる.
3) 乱流現象および乱流への応用を理解できる.
4) 数値流体力学プログラムがどのようなものかを理解できる.
5) 内部および外部流れのCFD解析を,SOLIDWORKS Flow Simulationを使用して行うことが出来る.
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 |
1 数値流体力学による 数値解析の概要を理解できる. | 数値流体力学による 数値解析の概要を理解できる. | 数値流体力学による 数値解析の概要を理解できる. | 数値流体力学による 数値解析の概要を理解できない. |
2 流れの基礎方程式,および粘性を考慮した流体の運動方程式(ナビエ・ストークス方程式)を理解できる. | 流れの基礎方程式,および粘性を考慮した流体の運動方程式(ナビエ・ストークス方程式)を理解できる. | 流れの基礎方程式,および粘性を考慮した流体の運動方程式(ナビエ・ストークス方程式)を理解できる. | 流れの基礎方程式,および粘性を考慮した流体の運動方程式(ナビエ・ストークス方程式)を理解できない. |
3 乱流現象および乱流への応用を理解できる. | 乱流現象および乱流への応用を理解できる. | 乱流現象および乱流への応用を理解できる. | 乱流現象および乱流への応用を理解できない. |
4 数値流体力学プログラムがどのようなものかを理解できる. | 数値流体力学プログラムがどのようなものかを理解できる. | 数値流体力学プログラムがどのようなものかを理解できる. | 数値流体力学プログラムがどのようなものかを理解できない. |
5 内部および外部流れのCFD解析を,SOLIDWORKS Flow Simulationを使用して行うことが出来る. | 内部および外部流れのCFD解析を,SOLIDWORKS Flow Simulationを使用して行うことが出来る. | 内部および外部流れのCFD解析を,SOLIDWORKS Flow Simulationを使用して行うことが出来る. | 内部および外部流れのCFD解析を,SOLIDWORKS Flow Simulationを使用して行うことが困難である. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
1) 数値流体力学による 数値解析の概要を理解できる.
2) 流れの基礎方程式,および粘性を考慮した流体の運動方程式(ナビエ・ストークス方程式)を理解できる.
3) 乱流現象および乱流への応用を理解できる.
4) 数値流体力学プログラムがどのようなものかを理解できる.
5) 内部および外部流れのCFD解析を,SOLIDWORKS Flow Simulationを使用して行うことが出来る.
授業の進め方・方法:
授業は教員による説明,小テスト,演習としての数値解析で構成される.成績は学期末試験(70%)と普段の学習状況(レポート30%)で総合して評価する.
注意点:
授業で配布する資料,例題問題,およびレポートにより自学自習に取り組むこと.なお予習を前提として,授業を進める.
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
CFD解析とは |
数値流体力学による 数値解析の概要を理解できる.
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2週 |
連続の式 |
質量保存則と連続の式を説明でき,連続の式を用いて流速と流量を計算できる.
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3週 |
流れの状態 |
定常流と非定常流の違いを説明でき,流線と流管の定義を説明できる.
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4週 |
オイラーの運動方程式 |
オイラーの運動方程式を説明できる.
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5週 |
ナビエ・ストークスの式 |
粘性を考慮した非圧縮性二次元流れの運動方程式を説明できる.
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6週 |
乱流理論の基礎1 |
乱流現象および乱流への応用を理解できる.
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7週 |
乱流理論の基礎2 |
乱流現象および乱流への応用を理解できる.
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8週 |
数値流体力学プログラム1 |
数値流体力学による 数値解析の概要を理解できる.
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4thQ |
9週 |
数値流体力学プログラム2 |
数値流体力学による 数値解析の概要を理解できる.
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10週 |
内部流れのCFD解析1 |
内部流れの例として,円管内の数値解析ができる.
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11週 |
内部流れのCFD解析2 |
内部流れの例として,円管内の数値解析ができる.
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12週 |
内部流れのCFD解析3 |
内部流れの例として,円管内の数値解析ができる.
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13週 |
外部流れのCFD解析1 |
外部流れの例として,物体まわりの数値解析ができる.
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14週 |
外部流れのCFD解析2 |
外部流れの例として,物体まわりの数値解析ができる.
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15週 |
外部流れのCFD解析3 |
外部流れの例として,物体まわりの数値解析ができる.
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16週 |
定期試験 |
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評価割合
| 定期試験 | 達成度評価試験 | レポート | 合計 |
総合評価割合 | 35 | 35 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 10 | 10 | 10 | 30 |
専門的能力 | 25 | 25 | 20 | 70 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |