到達目標
流れと流線・流れ管の概念を説明できる．ベクトル解析の基本的な微分演算の意味とストークスの定理・ガウスの定理を説明できる．連続体の運動方程式から完全流体のオイラーの方程式を導出できる．オイラーの方程式の積分としてベルヌーイの定理を導出し，基本的な応用ができる．ポテンシャル流れを理解し，問題を解くことができる．ナビエ・ストークス方程式が解ける単純な例について説明し，その性質を理解できる．流れの相似則と流れの安定性・不安定化について説明できる．
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 未到達レベルの目安(不可) |
| ベクトル解析 | ベクトル解析を通して流体の運動を具体的に理解でき、式を適用できる | ベクトル解析を通して流体の運動を具体的に理解できる | ベクトル解析を通して流体の運動を具体的に理解できない |
| 完全流体 | ポテンシャル流れを具体的に理解でき、計算できる | ポテンシャル流れを具体的に理解できる | ポテンシャル流れを具体的に理解できない |
| 非圧縮流れ | ナビエストークス方程式を理解でき、式を適用できる | ナビエストークス方程式を理解できる | ナビエストークス方程式を理解できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
オイラーの運動方程式，ベルヌーイの定理とその応用．速度ポテンシャル論．ナビエストークス方程式．境界層の理論．無次元量．
この科目は，企業で航空機の最新翼設計を担当していた教員が，その経験を活かし流体力学の基礎・発展，最新の研究等について講義形式で授業を行なうものである．
授業の進め方・方法:
流体力学もしくは連続体力学と書かれた書籍の説明を板書にて行なう．
事前学習（予習）：授業中に学習する内容を把握するため、書籍等を用いて予めトピックを眺めておくこと。
事後学習（復習）：授業中に解説した内容を解説できるまで復習を行なうこと。
注意点:
授業は教科書の一部分しか説明できない．授業を真面目に受けたからといって教科書の全てを理解したと勘違いしないように．
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 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
イントロダクション |
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| 2週 |
ベクトル解析：ベクトル・スカラー場の微分 |
divg，radを説明できる
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| 3週 |
ベクトル解析：ベクトル・スカラー場の積分定理 |
ガウスの発散定理，ストークスの定理を説明できる
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| 4週 |
完全流体とオイラーの運動方程式 |
オイラーの運動方程式が何か説明できる
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| 5週 |
ベルヌーイの定理 |
ベルヌーイの定理導出を説明できる
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| 6週 |
ポテンシャル流れ１ |
ポテンシャル流れとは何か説明できる
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| 7週 |
ポテンシャル流れ２ |
コーシーリーマンの関係を説明できる
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| 8週 |
ポテンシャル流れ３ |
簡単な流れ場を説明できる
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| 2ndQ |
| 9週 |
演習問題 |
これまでの理解
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| 10週 |
粘性流体，無次元数と流れの安定性１ |
粘性とは何かを説明できる
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| 11週 |
粘性流体，無次元数と流れの安定性２ |
流れの安定性を説明できる
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| 12週 |
ナビエストークス方程式と，解ける問題１ |
ナビエストークス方程式を説明できる
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| 13週 |
ナビエストークス方程式と，解ける問題２ |
簡単な流れ場を説明できる
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| 14週 |
境界層の流れ１ |
境界層とは何か説明できる
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| 15週 |
境界層の流れ２ |
境界層内の流れを説明できる
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| 16週 |
試験 |
これまでの理解
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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 | 力学 | 応力とひずみを説明できる。 | 3 | |
| フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 3 | |
| 引張荷重や圧縮荷重が作用する棒の応力や変形を計算できる。 | 3 | |
| 軸のねじり剛性の意味を理解し、軸のねじれ角を計算できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 小テスト | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 10 | 10 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 10 | 10 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |