概要:
水力学で学んだ流体の運動の取り扱い方法を復習し,理解を確実にする.
演習を多く行い,流体の状態を計算できる能力を高める.
授業の進め方・方法:
遠隔授業にて実施する.水力学の復習を兼ねて教科書に沿って解説し,その後に教科書の演習およびプリントによる演習を解いて,理解度を高める.また,理解を確実にするため,課題を提出する.
注意点:
前期中間試験は遠隔授業中の課題により評価する.
4年次の水力学を理解しておくと理解が深まるので,授業前に教科書に目を通しておくとよい.
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
流体の性質 |
流体の密度,圧縮率,ニュートンの粘性法則を理解し,説明と計算ができる.
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2週 |
流体の性質 |
流体の密度,圧縮率,ニュートンの粘性法則を理解し,説明と計算ができる.
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3週 |
流体静力学 |
パスカルの原理,アルキメデスの原理,マノメータの原理,水門にかかる力を理解し,説明と計算ができる.
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4週 |
流体静力学 |
パスカルの原理,アルキメデスの原理,マノメータの原理,水門にかかる力を理解し,説明と計算ができる.
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5週 |
連続の式 |
連続の式を理解し説明と計算ができる.
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6週 |
ベルヌーイの定理と応用 |
ベルヌーイの定理を理解し,説明と計算ができる.
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7週 |
ベルヌーイの定理と応用 |
ベルヌーイの定理を理解し,説明と計算ができる.
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8週 |
前期中間試験 |
1~7回の内容を理解し,説明と計算ができる.
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2ndQ |
9週 |
運動量の法則 |
運動量の法則を理解し,流れが管壁に及ぼす力の説明と計算ができる.
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10週 |
運動量の法則 |
運動量の法則を理解し,流れが管壁に及ぼす力の説明と計算ができる.
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11週 |
管路内の流れと損失 |
粘性流体が管路を流れるときの損失を理解し,説明と計算ができる.
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12週 |
管路内の流れと損失 |
粘性流体が管路を流れるときの損失を理解し,説明と計算ができる.
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13週 |
揚力と抗力 |
物体に働く抗力と揚力を理解し,説明と計算ができる.
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14週 |
揚力と抗力 |
物体に働く抗力と揚力を理解し,説明と計算ができる.
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15週 |
前期期末試験 |
9~14回の内容を理解し,説明と計算ができる.
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16週 |
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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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
ニュートンの粘性法則、ニュートン流体、非ニュートン流体を説明できる。 | 4 | |
絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 4 | |
パスカルの原理を説明できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
平面や曲面に作用する全圧力および圧力中心を計算できる。 | 4 | |
物体に作用する浮力を計算できる。 | 4 | |
定常流と非定常流の違いを説明できる。 | 4 | |
流線と流管の定義を説明できる。 | 4 | |
連続の式を理解し、諸問題の流速と流量を計算できる。 | 4 | |
オイラーの運動方程式を説明できる。 | 4 | |
ベルヌーイの式を理解し、流体の諸問題に適用できる。 | 4 | |
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 | |
層流と乱流の違いを説明できる。 | 4 | |
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。 | 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。 | 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。 | 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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
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。 | 4 | |