到達目標
学習・教育目標(D-1),(D-2)は,ベルヌーイの定理と連続の式を理解しており,ベルヌーイの定理と連続の式を利用して応用問題が解答できることとする.
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 | ベルヌーイの定理と連続の式を利用して応用問題が解ける。 | 回路方程式を作成するベルヌーイの定理と連続の式の意味を説明できる。 | ベルヌーイの定理と連続の式を記述できない。 |
評価項目2 | 流体が物体に及ぼす力を計算できる。 | 流体が物体に及ぼす力を説明できる。 | 流体が物体に及ぼす力を説明できない。 |
評価項目3 | 流体機械の出力および効率の計算ができる。 | 流体機械の種類について説明できる。 | 流体機械の説明ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
産業システム工学プログラム
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学習・教育目標 (D-1)
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学習・教育目標 (D-2)
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教育方法等
概要:
機械技術者に必要な流体工学全般を扱う.流体の物理的特性と流れの現象について理解した後に,流体が機械や機械部品にどのような作用を及ぼすか理解する.
授業の進め方・方法:
・授業方法は講義を中心とし,演習問題や課題をだす.
・適宜,演習問題をレポートとして課すので,期限に遅れず提出すること.
注意点:
<成績評価>定期試験(60%),演習(40%)で評価する.ただし,定期試験の重みは同じとする.学習・教育目標(D-1)と(D-2)は,総合して評価し、60%以上の達成で合格とする.
<オフィスアワー>水曜日 16:00~17:00,担当教員室
<先修科目・後修科目>先修科目は,工業力学,後修科目は,伝熱工学Ⅰ,流体機械,内燃機関となる.
<備考>線形代数,微分・積分,力学の基礎を理解していること.
なお、本科目は,学修単位科目であり,授業時間60時間に加えて,自学自習時間120時間が必要です.
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 |
流体の物理的性質(密度と比重) |
流体の定義と流れの現象について説明できる.密度と比重,粘度と動粘度が説明できる.
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2週 |
体積弾性係数と圧縮率,完全流体,表面張力 |
圧縮性流体と非圧縮性流体を説明できる.ニュートン流体と非ニュートン流体が説明できる.
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3週 |
重力の作用下にある流体の圧力、液柱計 |
絶対圧とゲージ圧が説明できる.静止流体に作用する力を説明できる.液柱計による圧力測定の原理を説明できる.
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4週 |
壁面に作用する静止流体力 |
壁面に作用する力を計算できる.
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5週 |
浮力と浮揚体 |
浮力と浮揚体を説明できる.
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6週 |
定常流と非定常流,一様流と非一様流,層流と乱流 |
定常流と非定常流,一様流と非一様流,層流と乱流について説明できる.
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7週 |
流線,流脈線,流跡線 |
流線,流脈線,流跡線を説明できる.
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8週 |
前期中間達成度評価 |
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2ndQ |
9週 |
連続の式とベルヌーイの定理 |
連続の式とベルヌーイの定理を理解できる.
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10週 |
連続の式とベルヌーイの定理の応用 |
連続の式とベルヌーイの定理を利用して計算ができる.
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11週 |
損失および外部とのエネルギー授受があるときのエネルギー式 |
エネルギーの授受があるときの損失を計算できる.
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12週 |
流体の運動の基礎式(1) |
ラグランジュの方法とオイラーの方法が理解できる.
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13週 |
流体の運動の基礎式(2) |
運動方程式を記述できる.
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14週 |
運動量の法則と応用 |
運動量を利用して流体が物体に及ぼす力を計算できる.
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15週 |
角運動量の法則 |
角運動量を理解できる.
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16週 |
前期末試験 |
流体工学の基礎・応用問題について解答できる.
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後期 |
3rdQ |
1週 |
管内流における層流と乱流 |
レイノルズ数とせん断力を説明できる.
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2週 |
ハーゲン・ポアズイユ流れ |
管内流の層流と乱流の速度分布が説明できる.
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3週 |
管内流における圧力損失 |
ダルシー・ワイスバッハの式とムーディー線図を利用して圧力損失を計算できる.
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4週 |
境界層 |
境界層の構造を説明できる.
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5週 |
物体に働く流体力 |
円柱周りに働く力,翼に働く力を説明できる.
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6週 |
流体計測 |
圧力測定,流量測定の原理が説明できる.
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7週 |
流れの相似性 |
流れの相似性を説明できる.
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8週 |
後期中間達成度評価 |
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4thQ |
9週 |
流体機械とエネルギー |
流体機械の定義とエネルギーの授受について説明できる.
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10週 |
ポンプの分類と構造 |
ポンプの分類と構造について構造できる.
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11週 |
遠心ポンプとその他のポンプ |
遠心ポンプとその他のポンプについて説明できる.
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12週 |
水車の分類と構造 |
水車の分類と構造について説明できる.
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13週 |
フランシス水車とその他の水車 |
フランシス水車とその他の水車について説明できる.
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14週 |
キャビテーション |
キャビテーションについて説明できる.
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15週 |
世界と日本のエネルギ事情 |
世界と日本のエネルギ事情について説明できる.
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16週 |
学年末試験 |
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評価割合
| 試験 | 小テスト | 平常点 | レポート | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 60 | 0 | 0 | 40 | 0 | 100 |
配点 | 60 | 0 | 0 | 40 | 0 | 100 |