1. 圧力の性質を説明することができ、静水圧を計算できる。
2. ベルヌーイの定理、連続の式、運動量の法則を説明および計算できる。
3. 層流、乱流、レイノルズ数について説明できる。
4. 管路の損失の計算ができる。
5. 抗力と揚力の発生メカニズムを説明できる。
概要:
流体力学は、水、空気、その他の液体、気体を対象とする学問であり、家庭用から産業用まで多種多様な機械、システムの設計・解析に応用される。ここでは、流体の性質及び水力学・流体力学の基礎的知識と理論を習得する。その応用技術の紹介と実際的な課題の演習を通じて実用できる力を養う。
授業の進め方・方法:
講義では、流体力学の基礎的知識と理論を説明し、演習問題を通じて実用できる力を養う。授業時には復習と理解度評価のための小テストを行う。
注意点:
評価については、評価割合に従って行います。ただし、 適宜再試や追加課題を課し、加点することがあります。
中間試験を授業時間内に実施することがあります。
この科目は学修単位科目であり、１単位あたり30時間の対面授業を実施します。併せて１単位あたり15時間の事前学習・事後学習が必要となります。
| 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。 | 3 | 後2 |
| 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。 | 3 | 後2 |
| 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。 | 3 | 後2 |
| 絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 3 | 後3 |
| パスカルの原理を説明できる。 | 3 | 後3 |
| 液柱計やマノメーターを用いた圧力計測について問題を解くことができる。 | 3 | 後4 |
| 平面や曲面に作用する全圧力および圧力中心を計算できる。 | 3 | 後5 |
| 物体に作用する浮力を計算できる。 | 3 | 後5 |
| 定常流と非定常流の違いを説明できる。 | 3 | 後7 |
| 流線と流管の定義を説明できる。 | 3 | 後7 |
| 連続の式を理解し、諸問題の流速と流量を計算できる。 | 3 | 後6 |
| オイラーの運動方程式を説明できる。 | 3 | 後15 |
| ベルヌーイの式を理解し、流体の諸問題に適用できる。 | 3 | 後8 |
| 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。 | 3 | 後9 |
| 層流と乱流の違いを説明できる。 | 3 | 後10 |
| 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。 | 3 | 後11 |
| 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。 | 3 | 後13 |
| 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。 | 3 | 後14 |
| 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。 | 3 | 後14 |
| 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。 | 3 | 後14 |