応用流体力学

科目基礎情報

学校 茨城工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 応用流体力学
科目番号 0003 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 専攻科 産業技術システムデザイン工学専攻 機械工学コース(2022年度以降入学生) 対象学年 専1
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:杉山弘、遠藤剛、新井隆景「流体力学」(森北出版)
担当教員 澁澤 健二

到達目標

1. 粘性流体の基礎方程式を理解する。
2. 圧縮性流体の基礎方程式を理解する。

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粘性流体の基礎方程式を理解し、応用的な問題を解くことができる。粘性流体の基礎方程式を理解できる。粘性流体の基礎方程式を理解できない。
評価項目2圧縮性流体の基礎方程式を理解し、応用的な問題を解くことができる。圧縮性流体の基礎方程式を理解できる。圧縮性流体の基礎方程式を理解できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
実在の流体現象を理解するため粘性を考慮した流体を取り扱い、流体の諸特性を理解する。また、圧縮性流体の流れについて学び、流体工学の応用分野への展開を理解する。
授業の進め方・方法:
本科で学んだ流体工学の知識をさらに発展する内容となっている。講義ノートの内容を見直し、講義に関係する例題・演習問題を解いておくこと。講義で示した次回予定の部分を予習しておくこと。
注意点:
成績の評価は、定期試験の成績60%、課題の成績40%で行い、合計の成績が60点以上の者を合格とする。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 流れの基礎(1) 流れ関数、流体粒子の変形と回転を理解する。
2週 流れの基礎(2) 渦度と渦について理解する。
3週 理想流体の流れ(1) ポテンシャル流れを理解する。
4週 理想流体の流れ(2) 円柱まわりの流れを理解する。
5週 粘性流体流れ(1) 粘性流体流れの性質について理解する。
6週 粘性流体流れ(2) ナビエ・ストークス方程式を誘導する。
7週 粘性流体流れ(3) ナビエ・ストークス方程式の解法を理解する。
8週 粘性流体流れ(4) 平行平板間流れに対する厳密解を理解する。
4thQ
9週 境界層流れ(1) 境界層方程式を理解する。
10週 境界層流れ(2) 層流境界層を理解する。
11週 境界層流れ(3) 乱流境界層を理解する。
12週 圧縮性流体の流れ(1) 気体の圧縮性とマッハ数を理解する。
13週 圧縮性流体の流れ(2) 一次元圧縮性流れの基礎方程式を理解する。
14週 圧縮性流体の流れ(3) 一次元等エントロピー流れを理解する。
15週 (期末試験)
16週 総復習 これまでの内容を復習する

評価割合

試験課題相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合60400000100
基礎的能力0000000
専門的能力60400000100
分野横断的能力0000000