流体力学

科目基礎情報

学校 木更津工業高等専門学校 開講年度 2018
授業科目 流体力学
科目番号 0085 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 機械工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 水力学・流体力学(朝倉書店)
担当教員 石出 忠輝

到達目標

1.管路における諸損失及び抗力の発生する原理について説明でき,損失ヘッドを計算することができる.
2.揚力の発生する原理について説明でき,回転円柱に作用する揚力を計算することができる.
3.次元解析手法及び相似則について説明でき,実験式の導出を行うことができる.

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管路における諸損失及び抗力の発生する原理について説明でき,損失ヘッドを計算することができる. 管路における諸損失及び抗力の発生する原理について説明できる.左記ができない.
評価項目2揚力の発生する原理について説明でき,回転円柱に作用する揚力を計算することができる. 揚力の発生する原理について説明できる.左記ができない.
評価項目3次元解析手法及び相似則について説明でき,実験式の導出を行うことができる.次元解析手法及び相似則について説明できる.左記ができない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
本授業では,機械製品の開発・設計現場で必要とされる各種流れの損失及び流体力の発生メカニズムについて学ぶ.また、実験を進めるうえで重要となる計測手法及び相似則を取り上げる.
授業の進め方・方法:
授業は基本的に講義の形式をとり,適宜レポートを課す.
授業内容は授業計画に示す通り.
注意点:
各章末にある演習問題を繰り返し解き,十分に理解することが肝要である.不明な点がないよう各自しっかり復習し,わからなければ随時質問に訪れること.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 管路と開きょ(1) 円管内の層流において,粘性流体の速度エネルギは平均流速の速度エネルギの2倍となることを説明できる.
2週 管路と開きょ(2) ムーディ線図の使い方を説明できる.
3週 管路と開きょ(3) ボルダ-カルノー損失について説明できる.
4週 管路と開きょ(4) 管路における諸損失について説明できる.
5週 管路と開きょ(5) 比エネルギ,正常流,射流について説明できる.
6週 抗力と揚力(1) ダランベルのパラドックスについて説明できる.
7週 抗力と揚力(2) 剥離のメカニズムについて説明できる.
8週 前期中間試験 試験実施
2ndQ
9週 答案返却 試験で出題された問題の解法を理解
10週 抗力と揚力(3) 平板に沿う流れ場における摩擦抗力係数を計算できる.
11週 抗力と揚力(4) クッタ-ジューコフスキーの式を説明できる.
12週 次元解析と相似則(1) 次元解析手法ついて説明できる.
13週 次元解析と相似則(2) 代表的な無次元数について説明できる.
14週 流体計測法(1) 代表的な流速測定法について説明できる.
15週 流体計測法(2) 代表的な流量測定法について説明できる.
16週 前期定期試験 試験実施

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
基礎的能力工学基礎工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。2
実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。2
実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。2
実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。2
実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。2
実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。2
実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。2
実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。2
個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。2
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。2
レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。2
専門的能力分野別の工学実験・実習能力機械系分野【実験・実習能力】機械系【実験実習】実験・実習の目標と心構えを理解し、実践できる。2
災害防止と安全確保のためにすべきことを理解し、実践できる。2
レポートの作成の仕方を理解し、実践できる。2
加工学実験、機械力学実験、材料学実験、材料力学実験、熱力学実験、流体力学実験、制御工学実験などを行い、実験の準備、実験装置の操作、実験結果の整理と考察ができる。2
実験の内容をレポートにまとめることができ、口頭でも説明できる。2

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオレポート合計
総合評価割合80000020100
基礎的能力0000000
専門的能力80000020100
分野横断的能力0000000