流体工学

科目基礎情報

学校 舞鶴工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 流体工学
科目番号 0017 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 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 教科書:松尾一泰「流体の力学」(理工学社)
担当教員 村上 信太郎

到達目標

1 ラグランジュの方法とオイラーの方法の違いを理解し,それぞれの特徴を説明することができる。
2 実質微分の意味を理解し,活用できる。
3 検査体積に質量保存の法則を適用して連続の式を導くことができる。
4 流体粒子に運動方程式を適用してオイラーの運動方程式を導くことができる。
5 渦の概念を説明できる。
6 渦に関連する諸定理を理解・活用できる。
7 速度ポテンシャル・流れ関数と完全流体の流動の関係を説明できる。

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ラグランジュの方法とオイラーの方法の違いを十分に理解し,それぞれの特徴を説明することができる。ラグランジュの方法とオイラーの方法の違いを理解し,それぞれの特徴を説明することができる。ラグランジュの方法とオイラーの方法の違いが理解できず,それぞれの特徴を説明することができない。
評価項目2実質微分の意味を十分に理解し,活用できる。実質微分の意味を理解し,活用できる。実質微分の意味を理解できず,活用できない。
評価項目3様々な座標系で検査体積に質量保存の法則を適用して連続の式を導くことができる。検査体積に質量保存の法則を適用して連続の式を導くことができる。検査体積に質量保存の法則を適用して連続の式を導くことができない。
評価項目4様々な座標系で流体粒子に運動方程式を適用してオイラーの運動方程式を導くことができる。流体粒子に運動方程式を適用してオイラーの運動方程式を導くことができる。流体粒子に運動方程式を適用してオイラーの運動方程式を導くことができない。
評価項目5渦の概念を詳細に説明できる。渦の概念を説明できる。渦の概念を説明できない。
評価項目6渦に関連する諸定理を十分に理解・活用できる。渦に関連する諸定理を理解・活用できる。渦に関連する諸定理を理解・活用できない。
評価項目7速度ポテンシャル・流れ関数と完全流体の流動の関係を詳細に説明できる。速度ポテンシャル・流れ関数と完全流体の流動の関係を説明できる。速度ポテンシャル・流れ関数と完全流体の流動の関係を説明できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
非圧縮性流れの理論的な取り扱い方について解説する。完全流体の基礎方程式の導出を理解すること,渦の概念を理解すること,速度ポテンシャル・流れ関数の活用方法を習得することを目標とする。

授業の進め方・方法:
【授業方法】
講義中心の授業を行う。演習は授業中およびレポートとして随時取り入れる。

【学習方法】
講義内容はすべてノートにとること。講義内容および関連する数学(微分積分など)の復習は必ず行うこと。レポートも必ず提出すること。

注意点:
【成績の評価方法・評価基準】
中間・期末の2回の定期試験を行う。時間は50分とする。試験の平均点(70%),レポート(30%)で総合成績を評価する。到達目標に掲げる各項目の到達度を評価基準とする。

【備考】
定期試験および毎回の授業には電卓を持参すること。

【教員の連絡先】
研究室 A棟3階(A-310)
内線電話 8933
e-mail: s.murakamiアットマークmaizuru-ct.ac.jp(「アットマーク」は@に変える)

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 シラバスの説明,完全流体の1次元流れ
2週 ラグランジュの方法とオイラーの方法
3週 実質微分
4週 1次元流れに対する連続の式・オイラーの運動方程式 3,4
5週 1次元流れに対する連続の式・オイラーの運動方程式 3,4
6週 2次元流れに対する連続の式・オイラーの運動方程式 3,4
7週 2次元流れに対する連続の式・オイラーの運動方程式 3,4
8週 中間試験
4thQ
9週 流体の回転運動と渦
10週 渦度
11週 循環とストークスの定理 5,6
12週 ケルビンの循環定理 5,6
13週 速度ポテンシャル
14週 流れ関数
15週 2次元定常渦なし流れ
16週 (15週目の後に期末試験を実施)
期末試験返却・到達度確認

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

試験ポートフォリオ合計
総合評価割合7030100
基礎的能力000
専門的能力7030100
分野横断的能力000