到達目標
1. 流体に使われる物理と数学を理解し，計算ができる．
2. 流体力学で重要な物性値を説明することができる．
3. 流れのエネルギー式の導出または計算を行うことができる．
4. 微分形式による重要な式の導出を行うことができる．
5. 損失を含んだベルヌーイの定理を用いて損失の計算ができる．
6. 流体の運動量変化から働く力を計算できる．
7. ポンプや水車の名称を理解し，動作原理などの分類ができる．
8. ポンプや水車などを設置した場合の計算ができる．
9. 油・空気圧機器の名称を理解し，動作原理などの分類ができる．
10. 油・空気圧機などを設置した場合の計算ができる．
11. 送風機と圧縮機器の名称を理解し，動作原理などの分類ができる．
12. 送風機と圧縮機器などを設置した場合の計算ができる．
13. 自然エネルギ利用発電の導入における問題点を理解している．
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 | 流体力学に使われる数学と物理の意味を理解し，計算をすることができる | 流体力学に使われる数学と物理の計算をすることができる | 流体力学に使われる数学と物理の計算をすることができない |
| 評価項目2 | 流体力学における物性値の意味を理解し，資料集などから物性値を調べることができる | 資料集などから物性値を調べることができる | 資料集などから物性値を調べることができない |
| 評価項目3 | エネルギー式の導出を行うことができ，流体システムなどの計算を行うことができる | 流体システムなどの計算をエネルギー式を用いて行うことができる | 流体システムなどの計算をエネルギー式を用いて行うことができない |
| 評価項目4 | 微積を用いた重要な式の導出を行うことができる | 重要な式の導出を行うことができる | 重要な式の導出を行うことができない |
| 評価項目5 | 損失ヘッドをムーディ線図などから求めることができ，流体システムの計算を行うことができる | 損失ヘッドが含まれた流体システムの計算を行うことができる | 損失ヘッドが含まれた流体システムの計算を行うことができない |
| 評価項目6 | 直交，回転座標系における運動量変化の法則から働く力を求めることができる | 直交系における運動量変化の法則から働く力を求めることができる | 運動量変化の法則から働く力を求めることができない |
| 評価項目7，8 | ポンプや水車の名称を理解した上で動作原理を把握し，装置を設置したシステムの計算ができる | ポンプや水車を設置したシステムの計算ができる | ポンプや水車を設置したシステムの計算ができない |
| 評価項目9，10 | 油・空気圧の名称を理解した上で動作原理を把握し，装置を設置したシステムの計算ができる | 油・空気圧を設置したシステムの計算ができる | 油・空気圧を設置したシステムの計算ができない |
学科の到達目標項目との関係
創造工学プログラム A1専門(機械工学＆電気電子工学＆情報工学)
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創造工学プログラム B1専門(機械工学)
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創造工学プログラム B1専門(電気電子工学＆情報工学)
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教育方法等
概要:
本講義では，流体エネルギーを力学的エネルギーに変換する原理と方法について学ぶ。具体的な例として，流体機械のポンプなどの回転機械および風力発電の作動原理と仕組みを理解する。これにより，自然環境や社会環境に適合しうる有効な流体エネルギー技術とその課題について理解を深めるとともに，環境諸問題への解決方法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
【事前事後学習など】
毎回授業外学修時間に相当する分量の予習・復習課題を与えるので必ず提出すること。
【関連科目】
流れ学，圧縮性流体，伝熱工学，移動現象論，環境技術
注意点:
講義前に教科書をよく読み，予習を行うこと。
講義で取り扱う発電方法の身近な使用例等を必ず確認すること。
【評価方法・評価基準】
前期中間試験(40%), 前期期末試験(40%), 課題と小テスト(20%)
成績の評価基準として60点以上を合格とする。
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 |
流体に使われる物理と数学 |
流体力学使われる簡単な物理と数学を理解することができる
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| 2週 |
流体の物性値 |
流体に使われる物性値を説明することができる
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| 3週 |
流れとエネルギー |
流体に関するエネルギー保存式を説明することができる
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| 4週 |
連続の式と運動方程式 |
2つの式を理解し，簡単な流れの状態を計算することができる
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| 5週 |
エネルギーの損失 |
流体摩擦による損失を計算することができる
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| 6週 |
流れの運動量1 |
運動量保存の法則を説明することができる
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| 7週 |
流れの運動量2 |
運動量保存の法則から簡単な流れの現象を説明することができる
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| 8週 |
ポンプと水車1 |
エネルギー変換の原理を説明することができる
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| 2ndQ |
| 9週 |
ポンプと水車2 |
ポンプと水車の基本的な動作原理を説明することができる
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| 10週 |
ポンプと水車3 |
ポンプと水車を設置したシステムの計算をすることができる
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| 11週 |
油圧と空気圧1 |
油圧と空気圧機器の作動原理を説明することができる
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| 12週 |
油圧と空気圧2 |
油圧と空気圧と用いた回路の説明をすることができる
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| 13週 |
送風機と圧縮機1 |
送風機と圧縮機の作動原理を説明することができる
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| 14週 |
送風機と圧縮機2 |
送風機と圧縮機の使用上の注意点を説明できる
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| 15週 |
前期復習 |
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| 16週 |
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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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |