到達目標
1.運動量および角運動量の式を用い,流体の運動により作用する力およびトルクを計算できる.
2.ターボ機械の羽根車内の流れを理解し,ターボ機械に関する諸量を計算できる.
3.流体機械で見られる諸現象について理解し,事故や問題発生の回避方法を考えることができる.
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 |
評価項目1 | 運動量および角運動量の式を理解し,流体の運動により作用する力およびトルクを計算できる. | 運動量および角運動量の式を説明でき,流体の運動により作用する力を計算できる. | 運動量および角運動量の式を説明できず,流体の運動により作用する力を計算できない. |
評価項目2 | ターボ機械の羽根車内の流れを理解し,相似法則や損失・効率からターボ機械に関する諸量を計算できる. | ターボ機械の羽根車内の流れを説明でき,ターボ機械の損失と効率を計算できる. | ターボ機械の羽根車内の流れを説明できず,ターボ機械の損失と効率を計算できない. |
評価項目3 | 流体機械で見られる諸現象について理解し,事故や問題発生の回避方法を考えることができる. | キャビテーションおよび水撃現象について説明できる. | キャビテーションおよび水撃現象について説明できない. |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 機械システム工学科の教育目標①
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学習・教育到達度目標 本科の教育目標③
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教育方法等
概要:
この科目は研究機関で流体力学に関する研究を担当していた教員が,その経験を活かし,運動量保存則や角運動量保存則などの流体に関する法則や概念と,ターボ機械の基礎的な事柄について講義形式で授業を行うものである.
授業の進め方・方法:
運動量保存則や角運動量保存則など,流体に関する法則や概念について講義し.式については導出過程を詳細に説明する.授業内容の理解のため,適宜演習問題などに取り組み,レポート提出をする.中間試験および期末試験時に授業内容をレポートにまとめ提出する.
注意点:
・レポートを期限内に提出すること.
・総時間数45時間(自学自習15時間)
・自学自習時間(15時間)は,日常の授業(30時間)に対する予習復習,レポート課題の解答作成時間,試験のための学習時間を総合したものとする.
・評価については,合計点数が60点以上で単位修得となる.その場合,各到達目標項目の達成レベルが標準以上であることが認められる.
・流れの力学的概念(流体力学I,流体力学II,流体工学I)をしっかりと習得し,ターボ機械の作動原理を理解することが重要である.また,ターボ機械で見られる諸現象を認識し,その設計および使用において留意すべき点や事故などを回避する方法を身に付けるよう留意する.
授業の属性・履修上の区分
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 |
ガイダンス 運動量の式1 |
授業の概要と評価方法について理解できる. 流体力学の概要を復習し,流体工学IIの学習に備えることができる.
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2週 |
運動量の式2 |
運動量の式を用いて,流体の運動により作用する力の計算方法を習得することができる.
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3週 |
運動量の式3 |
運動量の式を用いて,流体の運動により作用する力の計算方法を習得することができる.
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4週 |
流体機械の基本概念と角運動量の式1 |
運動量の式および角運動量の式を用いて,流体の運動により作用するトルクの計算方法を習得することができる.
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5週 |
流体機械の基本概念と角運動量の式2 |
運動量の式および角運動量の式を用いて,流体の運動により作用するトルクの計算方法を習得することができる.
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6週 |
ターボ機械の羽根車内の流れ |
運動量の式や角運動量の式を用いてターボ機械の羽根車内の流れを説明することができる.
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7週 |
エネルギー伝達の基礎式
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回転を伴う場合のエネルギー保存則(ベルヌーイの式)を説明することができる.
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8週 |
中間試験 |
学んだ知識を確認できる.
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4thQ |
9週 |
損失と効率1 |
ターボ機械の損失と効率について知識を習得することができる.
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10週 |
損失と効率2 |
ターボ機械の損失と効率について知識を習得することができる.
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11週 |
損失と効率3 |
ターボ機械の損失と効率について知識を習得することができる.
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12週 |
相似法則1 |
相似法則によりターボ機械に関する諸量の計算方法を習得することができる.
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13週 |
相似法則2 |
相似法則によりターボ機械に関する諸量の計算方法を習得することができる.
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14週 |
その他の諸現象1 |
流体機械で見られる諸現象に関する知識を習得することができる.また,流体機械の設計や仕様において,現象を予測し,事故や問題発生の回避方法を考えることができる.
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15週 |
その他の諸現象2 |
流体機械で見られる諸現象に関する知識を習得することができる.また,流体機械の設計や仕様において,現象を予測し,事故や問題発生の回避方法を考えることができる.
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16週 |
学年末試験
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学んだ知識を確認できる.
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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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 熱流体 | ベルヌーイの式を理解し、流体の諸問題に適用できる。 | 4 | 後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7 |
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。 | 4 | 後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7 |
評価割合
| 試験 | レポート | 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 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 20 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 |
専門的能力 | 40 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
分野横断的能力 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |