到達目標
流体工学Ⅰ・Ⅱで学んだ知識を総合的に応用し,実用的な 種々の流体工学に対する問題を解くことができるようにする.また,流体力学の基礎として,粘性流体の運動を記述するナビエストークス方程式について説明できるようにする.
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 |
評価項目1 | 助言を与えなくても,資料をみながら必要な関係式を使い問題を解くことができる | 助言を与え,資料を見ながら問題を解くことができる. | 助言を与えても問題を解くことができない. |
評価項目2 | 非定常問題において,流体現象を方程式で表すことができ,境界条件などが与えられた場合,最終的な答えを導くことができる. | 非定常問題と認識でき,助言を与えれば方程式を導くことができ,最終的な答えを求めることができる. | 非定常問題が理解できず,助言を与えても方程式を導くことができない. |
評価項目3 | 表計算ソフトで数値積分やゴールシーク機能を駆使し応用的な非定常問題を解くことができる.また,グラフ機能によりデータを可視化することができる. | 表計算ソフトで数値積分やゴールシーク機能を駆使し簡単な非定常問題を解くことができる. | 表計算ソフトを用い,非定常問題を解くことができない. |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 D
説明
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JABEE d-1
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教育方法等
概要:
流体工学Ⅰ,Ⅱで学んだ内容について理解と応用を深めるため,主に演習を通しより高度な知識と実践的能力を養う.また,これまで学んだ水力学の範囲から流体力学の基礎を学習し,流体工学の理解を深める. なお,演習問題は技術用語の習得も兼ね,問題はすべて英文となる.
授業の進め方・方法:
流体工学ⅠとⅡで使用したプリントをベースにして,演習主体で様々な実践・応用的問題を解き,流体工学の理解を深める.新たに学習する内容については別途資料を配布する.
合否判定:2回の定期試験の平均が60点以上を合格とする.
最終評価:(後期中間+後期末)/2
なお,再試験は学年末試験後に1回のみ実施(内容は後期分すべて).
注意点:
流体工学にかかわる基礎的な知識を有していること.授業で課される課題については予習を行い,特に英文問題は翻訳して意味を理解してから授業に臨むこと。演習において表計算ソフトを用いることがあるので,PCを持参できるものは持参してほしい.また,英語の辞書は必ず持参すること.
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 |
流体の物理的性質にかかわる演習 |
流体の物性値を使用した基本的・応用的計算問題を解くことができる.
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2週 |
流体静力学にかかわる演習-1 |
静止流体中における基本的・応用的計算問題を解くことができる.
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3週 |
流体静力学にかかわる演習-2 |
静止流体中における基本的・応用的計算問題を解くことができる.
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4週 |
流体動力学にかかわる演習-1 |
ベルヌーイの定理およびオイラーの運動方程式を利用した基本的・応用的計算問題を解くことができる.また,時間変化をともなう問題については表計算ソフトを用い時系列変化のデータを計算しグラフなどで可視化することができる.
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5週 |
流体動力学にかかわる演習-2 |
ベルヌーイの定理およびオイラーの運動方程式を利用した基本的・応用的計算問題を解くことができる.また,時間変化をともなう問題については表計算ソフトを用い時系列変化のデータを計算しグラフなどで可視化することができる.
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6週 |
運動量の法則にかかわる演習-1 |
運動量の定理,角運動量の定理を利用した基本的・応用的計算問題を解くことができる.
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7週 |
運動量の法則にかかわる演習-2 |
運動量の定理,角運動量の定理を利用した基本的・応用的計算問題を解くことができる.
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8週 |
中間試験を実施する |
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4thQ |
9週 |
粘性とエネルギー損失にかかわる演習-1 |
流体の粘性を考慮したエネルギー損失について,管路ない流れや境界層流の基本的・応用的計算問題を解くことができる.
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10週 |
粘性とエネルギー損失にかかわる演習-2 |
流体の粘性を考慮したエネルギー損失について,管路ない流れや境界層流の基本的・応用的計算問題を解くことができる.
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11週 |
管路抵抗にかかわる演習-1 |
合流や分岐をともなう管路内流れの計算方法について説明でき,基礎問題を解くことができる
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12週 |
物体周りの流れにかかわる演習 |
物体に作用する抗力や揚力について基本的・応用的計算問題を解くことができる.
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13週 |
流れ関数と複素ポテンシャル-1 |
流れ関数と複素ポテンシャルを使い二次元流れを表す方法を説明できる.
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14週 |
流れ関数と複素ポテンシャル-2 |
流れ関数と複素ポテンシャルを使い二次元流れを表す方法を説明できる.
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15週 |
ナヴィエストークス方程式 |
ナヴィエストークス方程式の各項の意味を説明できる.
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16週 |
期末試験を実施する |
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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 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |