概要:
日常生活や企業の製造現場で使用されている流体機械について、それに関わる流体力学の理論を理解し、利用目的に適した流体機械の選択と運用の方法を理解し、知識を設備設計に活用可能とする。
授業の進め方・方法:
・授業の進め方はスライドを中心とし、各章ごとの練習課題を実施します。授業内容は、授業計画に示す通りである。
・理解を深めるためには、授業中の質疑やオフィスアワーを利用すること。
注意点:
・各試験においては達成目標に即した内容を出題する。合格点は60点以上である。
・本科目は、熱力学(4年)、水力学(4年)、熱力学演習(5年)、水力学演習(5年)の学習内容を用いるので適宜復習しておくことが望ましい。
また、本科目は、授業で保証する学習時間と、予習・復習(定期試験のための学習も含む)および提出物作成に必要な標準的な学習時間の総計が、90時間に相当する学習内容である。
・感染症対策として,e-ラーニング形式の遠隔講義で実施する可能性もある。
なお,「不可」となった学生に対しては,再試験を実施する。
ただし,未提出の課題がある者については再試験を行わない。
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 | 流体の定義と力学的な取り扱い方を理解し、適用できる。 | 5 | 後1 |
流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を理解し、適用できる。 | 5 | 後1 |
絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 5 | |
パスカルの原理を説明できる。 | 5 | |
液柱計やマノメーターを用いた圧力計測について問題を解くことができる。 | 5 | 後1 |
連続の式を理解し、諸問題の流速と流量を計算できる。 | 5 | 後1 |
ベルヌーイの式を理解し、流体の諸問題に適用できる。 | 5 | 後1 |
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。 | 5 | 後2 |
層流と乱流の違いを説明できる。 | 5 | 後2 |
レイノルズ数と臨界レイノルズ数を理解し、流れの状態に適用できる。 | 5 | 後3,後4 |
ダルシー・ワイスバッハの式を用いて管摩擦損失を計算できる。 | 5 | 後3,後4 |
ムーディー線図を用いて管摩擦係数を求めることができる。 | 5 | 後3,後4 |
境界層、はく離、後流など、流れの中に置かれた物体の周りで生じる現象を説明できる。 | 5 | 後5,後13 |
抗力について理解し、抗力係数を用いて抗力を計算できる。 | 5 | 後13 |
揚力について理解し、揚力係数を用いて揚力を計算できる。 | 5 | 後13 |
熱力学で用いられる各種物理量の定義と単位を説明できる。 | 5 | |
閉じた系と開いた系、系の平衡、状態量などの意味を説明できる。 | 5 | |
熱力学の第一法則を説明できる。 | 5 | |
閉じた系と開いた系について、エネルギー式を用いて、熱、仕事、内部エネルギー、エンタルピーを計算できる。 | 5 | |
閉じた系および開いた系が外界にする仕事をp-V線図で説明できる。 | 5 | |
理想気体の圧力、体積、温度の関係を、状態方程式を用いて説明できる。 | 5 | |
定積比熱、定圧比熱、比熱比および気体定数の相互関係を説明できる。 | 5 | |
内部エネルギーやエンタルピーの変化量と温度の関係を説明できる。 | 5 | |
等圧変化、等積変化、等温変化、断熱変化、ポリトロープ変化の意味を理解し、状態量、熱、仕事を計算できる。 | 5 | |
熱力学の第二法則を説明できる。 | 5 | |
サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率を計算できる。 | 5 | |
カルノーサイクルの状態変化を理解し、熱効率を計算できる。 | 5 | |
エントロピーの定義を理解し、可逆変化および不可逆変化におけるエントロピーの変化を説明できる。 | 5 | |
サイクルをT-s線図で表現できる。 | 5 | |