概要:
流体力学IIでは,流体力学Iに引き続き流体分野の基礎を勉強する.よって,本授業で扱う内容も,機械系技術者にとってほぼ必須の内容で構成される.
授業の進め方・方法:
教科書/教材に示す専門書を踏まえて進める.また,必要に応じて別途資料を提示する.必要に応じて下記計画を変更することも有り得る.
注意点:
試験には教室外学修の内容も含まれる.
学習・教育目標:(D-4)100%
JABEE基準1 (1):(d)
英語導入計画:Technical terms
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス,流体力学の復習(ALのレベルC) |
流体力学の学習内容の定着を図る。
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2週 |
流体力学の基礎(保存則の復習) |
左記内容を理解する。
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3週 |
流れの基礎(流体粒子の変形と回転) |
左記内容を理解する。 (教室外学修)流体粒子の変形と回転を導出する
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4週 |
境界層理論の基礎 |
左記内容を理解する。 (教室外学修)境界層理論の基礎
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5週 |
境界層方程式 |
左記内容を理解する。 (教室外学修)境界層方程式
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6週 |
境界層の剥離 |
左記内容を理解する。 (教室外学修)境界層の剥離
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7週 |
噴流、後流、混合層流 |
左記内容を理解する。 (教室外学修)噴流、後流、混合層流
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8週 |
演習 |
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2ndQ |
9週 |
理想流体の基礎方程式 |
左記内容を理解する。 (教室外学修)理想流体の基礎方程式
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10週 |
速度ポテンシャルと流れ関数 |
左記内容を理解する。 (教室外学修)速度ポテンシャルと流れ関数
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11週 |
複素速度ポテンシャル |
左記内容を理解する。 (教室外学修)複素速度ポテンシャル
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12週 |
ポテンシャル流れの基礎① |
左記内容を理解する。 (教室外学修)一様流、吹き出しと吸い込み
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13週 |
ポテンシャル流れの基礎② |
左記内容を理解する。 (教室外学修)渦、二重吹き出し
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14週 |
ポテンシャル流れの基礎③ |
左記内容を理解する。 (教室外学修)円柱まわりの流れ
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
試験返却と講評 |
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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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 熱流体 | 流体の定義と力学的な取り扱い方を理解し、適用できる。 | 4 | |
流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を理解し、適用できる。 | 4 | |
ニュートンの粘性法則、ニュートン流体、非ニュートン流体を説明できる。 | 4 | |
定常流と非定常流の違いを説明できる。 | 4 | |
流線と流管の定義を説明できる。 | 4 | |
連続の式を理解し、諸問題の流速と流量を計算できる。 | 4 | |
オイラーの運動方程式を説明できる。 | 4 | |
ベルヌーイの式を理解し、流体の諸問題に適用できる。 | 4 | |
運動量の法則を理解し、流体が物体に及ぼす力を計算できる。 | 4 | |
層流と乱流の違いを説明できる。 | 4 | |
レイノルズ数と臨界レイノルズ数を理解し、流れの状態に適用できる。 | 4 | |
ダルシー・ワイスバッハの式を用いて管摩擦損失を計算できる。 | 4 | |
ムーディー線図を用いて管摩擦係数を求めることができる。 | 4 | |
境界層、はく離、後流など、流れの中に置かれた物体の周りで生じる現象を説明できる。 | 4 | |
抗力について理解し、抗力係数を用いて抗力を計算できる。 | 4 | |
揚力について理解し、揚力係数を用いて揚力を計算できる。 | 4 | |