1. 実在流体の持つ粘性と圧縮性が流体の運動に与える影響が理解できる。
2. 流れ場を支配する重要な無次元数(レイノルズ数、マッハ数など)が理解できる。
3. 完全流体の流れの説明とベクトル演算ができ,流れ場の方程式の意味を説明できる。
4. 簡単な流れを複素速度ポテンシャルを用いて表すことがき,流体力を計算することができる。
概要:
実在流体と完全流体の違いに基づき,流れの力学の基礎と応用とを理解する。
この科目は企業で流体機械の設計を担当していた教員が,その経験を活かし,
流体機械の種類,特性,設計手法について講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
講義では流体力学の基礎式の誘導が中心となる。その物理的意味を理解するために演習問題をレポートとして課す。
注意点:
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 | 前1,前4,前6,前7 |
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 | 前2,前7 |
絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 4 | 前2,前7 |
パスカルの原理を説明できる。 | 4 | 前3,前7 |
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。 | 4 | 前3,前7 |
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。 | 4 | 前4,前7 |
物体に作用する浮力を計算できる。 | 4 | 前4,前7 |
定常流と非定常流の違いを説明できる。 | 4 | 前5,前7 |
流線と流管の定義を説明できる。 | 4 | 前7 |
連続の式を理解し、諸問題の流速と流量を計算できる。 | 4 | 前7 |
オイラーの運動方程式を説明できる。 | 3 | 前5,前7 |
ベルヌーイの式を理解し、流体の諸問題に適用できる。 | 4 | 前5,前7 |
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 | 前7 |
層流と乱流の違いを説明できる。 | 4 | 前8,前16 |
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 | 前9,前16 |
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 | 前10,前16 |
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 | 前11,前16 |
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 | 前12,前13,前16 |
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 | 前14,前16 |
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 | 前15,前16 |