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 |
流体におけるエネルギー保存の概念 | 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。 | 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。 |
流体運動にともない発生する力の計算 | 流体と物体相互にに及ぼす力を計算できる。 | 流体と物体相互に及ぼす力を説明できる。 | 流体と物体相互に及ぼす力を説明できない。 |
流体運動に伴う損失の発生 | 摩擦や管路形状により発生する管路損失を計算できる。 | 摩擦や管路形状により発生する管路損失を説明できる。 | 摩擦や管路形状により発生する損失を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
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.
この科目は学修単位科目であり,授業時間30時間に加えて,自学自習時間60時間が必要である.
注意点:
<成績評価>定期試験(70%),レポート(30%)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,担当窓口教員:相馬顕子准教授
<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.
授業の属性・履修上の区分
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 |
流れの諸性質(流れの例と物理的性質) |
流体の定義と流れの現象について説明できる.各種物理量を説明できる.
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2週 |
流れの諸性質(物理的性質) |
流体の各種物理量を説明できる.
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3週 |
流体の静力学(圧力、重力作用下にある流体の圧力) |
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.
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4週 |
流体の静力学(パスカルの原理、液柱計) |
パスカルの原理を理解し、マノメータによる圧力測定の原理を説明できる.
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5週 |
流体の静力学(壁面に働く力) |
全圧力と圧力中心を理解し,壁面に作用する力を計算できる.
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6週 |
流体の静力学(浮力) |
浮力と浮揚体を説明できる.浮力の計算ができる.
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7週 |
演習 |
与えられた課題について応用ができる.
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8週 |
前期中間達成度評価 |
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2ndQ |
9週 |
流れの基礎(定常流、非定常流、一様流、非一様流) |
1次元の連続の式,運動方程式を記述できる.
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10週 |
一次元流れ(連続の式、ベルヌーイの定理) |
連続の式とベルヌーイの定理を理解することができる.
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11週 |
一次元流れ(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できる.
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12週 |
運動量の法則 |
運動量理論を理解して説明できる.
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13週 |
運動量の法則の応用 |
運動量の法則を理解して応用できる.
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14週 |
演習 |
与えられた課題について応用ができる.
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15週 |
前期末試験 |
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16週 |
まとめ |
前期に学習した内容を振り返り,自己評価を行うことができる.
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後期 |
3rdQ |
1週 |
管内流 |
層流と乱流、速度分布を理解できる.
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2週 |
円管流れの損失 |
ハーゲン・ポアズイユ流れの速度分布,管摩擦係数を導くことができる.円管内の圧力損失を理解して計算できる.
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3週 |
物体まわりの流れと流体力(境界層、流体力) |
境界層を理解して流体が物体に及ぼす力を理解できる.
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4週 |
物体まわりの流れと流体力(円柱と翼まわりの流体力) |
物体まわりの流体力を計算できる.
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5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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6週 |
演習 |
与えられた課題について応用ができる.
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7週 |
後期中間達成度評価 |
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8週 |
流れの相似性 |
流れの相似性を理解できる.
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4thQ |
9週 |
流体運動の基礎式 |
ラグランジュの方法とオイラーの方法を理解して説明することができる.
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10週 |
流体機械の概要 |
流体機械の概要を理解して説明できる.
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11週 |
流体機械(ポンプの性能) |
ポンプの構造と分類を理解して説明できる.
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12週 |
流体機械(ポンプの性能) |
ポンプの性能について計算ができる.
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13週 |
流体機械(水車の性能) |
水車の構造と分類を理解して説明できる.
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14週 |
演習 |
与えられた課題について応用ができる.
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15週 |
学年末試験 |
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16週 |
まとめ |
後期に学習した内容を振り返り,自己評価を行うことができる.
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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 | 70 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
配点 | 70 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |