流体機械

科目基礎情報

学校 福井工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 流体機械
科目番号 0140 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 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 後期 週時間数 2
教科書/教材 山本誠・太田有・新関良樹・宮川和芳『流体機械-基礎理論から応用まで-』共立出版
担当教員 藤田 克志

到達目標

(1)角運動量の法則、回転系のベルヌーイの式を使って基本的な問題が解けること。
(2)エネルギ伝達の基礎式を利用し、羽根車内の流れについての基本的な問題が解けること。
(3)相似則および効率に関連した問題が解けること。
(4)特異流れに関連した現象について1つは説明できること。

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角運動量の法則、回転系のベルヌーイの式を使ってほとんどの基本的な問題が解ける。角運動量の法則、回転系のベルヌーイの式を使ってある程度の 基本的な問題が解ける。角運動量の法則、回転系のベルヌーイの式を使って基本的な問題が解けない。
評価項目2エネルギ伝達の基礎式を利用し、羽根車内の流れについてのほとんどの基本的な問題が解ける。エネルギ伝達の基礎式を利用し、羽根車内の流れについてのある程度の 基本的な問題が解ける。エネルギ伝達の基礎式を利用し、羽根車内の流れについての基本的な問題が解けない。
評価項目3相似則および効率に関連した問題が解ける。相似則および効率に関連した問題がある程度解ける。相似則および効率に関連した問題が解けない。
評価項目4特異流れに関連した現象について1つは適切に説明できる。特異流れに関連した現象について1つは説明できる。特異流れに関連した現象について1つも説明できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 RB2 説明 閉じる
JABEE JB3 説明 閉じる
JABEE JC1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
この講義は、あなたが3、4年生で学んだ「流れ学I」「流れ学II」の応用科目です。従って、この科目は流れ学の考え方を機械関係の設計に役立つようにまとめられたものである、ともいえます。また、4年生の機械設計製図IIで設計・製図を行った「ポンプ」の基本事項についてさらに詳しく学ぶことも目標のひとつです。つまり、この講義は、あなたが今まで学んだ「流れ学」や「設計製図」の知識を整理整頓し、流体機械の構造、性能および作動原理について基礎的な知識を習得することを目標としています。さらに、流体機械について複眼的な視野を持つために、最近発生した事故例などについても学び、経済性、安全性についての意識を高めます。
授業の進め方・方法:
授業は、講義と演習問題を解くことになります。特に「流れ学Ⅱ」で学んだ、運動量の法則、角運動量の法則についてさらに理解を深めていきます。教科書を参考にしながら講義を進めます。課題は、その都度問題として配布し、提出する必要があるときは指示します。
注意点:
学習教育目標:本科(準学士課程):RB2(◎)
学習教育目標:環境生産システム工学プログラム:JC1(○),JB3(◎)
関連科目:流れ学Ⅱ(本科4年)、機械設計製図Ⅱ(本科4年)
学習・教育目標(RB2,JB3)の達成および科目取得の評価方法:中間確認、期末試験の成績(70%)、課題の提出物の評価(30%)で評価を行う。ただし、追加課題を課し、その評価によって最大10点を加点することがある。
学習・教育目標(RB2,JB3)の達成および科目取得の評価基準:学年成績60点以上で合格とする。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 授業計画の説明、流体機械、その分類 流体機械の定義、その分類について説明できる。
2週 流体機械の種類と働き 流体機械(ポンプ)の種類と働きについて説明できる。
3週 流体機械の種類と働き(続き) 流体機械(水車、風車、送風機等)の種類と働きについて説明できる。
4週 ターボ機械の力学的基礎(運動量の法則、角運動量の法則)、運動量の法則に関する演習1 力学的基礎(運動量の法則、角運動量の法則)について説明でき、運動量の法則に関連した基本的な問題を解くことができる。
5週 角運動量の法則に関する演習 角運動量の法則に関連した基本的な問題を解くことができる。
6週 羽根車内の流れ(速度三角形、回転系のベルヌーイの式) 速度三角形、回転系のベルヌーイの式について説明できる。
7週 速度三角形、回転系のベルヌーイの式に関する演習 速度三角形、回転系のベルヌーイの式に関連した基本的な問題を解くことができる。
8週 中間試験
4thQ
9週 試験の返却と解説、エネルギ伝達の基礎式(運動量理論) 試験の解説から前半の講義内容について理解できる。運動量理論について説明できる。
10週 エネルギ伝達の基礎式(翼理論) 翼理論について説明できる。
11週 損失、効率、相似則 損失、効率、相似則について説明できる。
12週 相似則に関する演習 相似則に関連した基本的な問題を解くことができる。
13週 特異現象(キャビテーションに関連した事故例) キャビテーションに関連した事故について説明できる。
14週 特異現象(キャビテーション発生の原理とその演習、旋回失速) キャビテーション発生の原理と旋回失速について説明できる。
15週 試験返却とその解説 試験の解説から後半の講義内容について理解できる。
16週

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

中間確認期末試験課題・レポート合計
総合評価割合353530100
基礎的能力0000
専門的能力353530100
分野横断的能力0000