概要:
私たちの周辺には様々な流体現象が存在する。また，水や空気の輸送，流体の持つエネルギー利用などは機械技術者にとって重要な仕事である。ここでは，そのような流体の運動を調べ，直接は目に見えない空気や水の流れ現象を理解し，流体の圧力，流れの速度，エネルギーなどの概念を習得し，実例を挙げながら流体工学の基礎を学ぶ。
授業の進め方・方法:
講義による授業を行う。教科書の演習問題，ワークシート問題は課題として提出させ到達度を確認する。
注意点:
【成績評価の基準・方法】
試験の成績を80 %、平素の学習状況等（課題・小テスト・レポート等を含む）を20%の割合で総合的に評価する。試験の成績は定期試験で評価する。
技術者が身につけるべき専門基礎として，到達目標に対する達成度を試験等において評価する。
【事前・事後学習】
事前学習として教科書の該当部分を読んだうえで授業に臨むこと。また，事後学習として授業内で指示した課題を提出すること。その課題とした演習問題については，周りの学生とデッスカッションしたりし，自分なりの解答を提出をすること。
【履修上の注意】
この科目を履修するにあたり，2年生の微分積分Ⅰ、3年生の微分積分Ⅱ、物理Ⅲ、応用物理Ⅰの内容を十分に理解しておくこと。なお，授業には関数電卓を持参すること。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
流体と流れの特性：流体と流体の特性について学ぶ。 |
流体の定義と力学的な取り扱い方が説明できる。
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| 2週 |
流体と流れの特性：流体の性質を表わす物理量の定義と単位について学ぶ。 |
流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を説明できる。
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| 3週 |
流体と流れの特性：流体の圧縮性について学ぶ。 |
圧縮性流体と非圧縮性流体の違いを説明できる。
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| 4週 |
流体と流れの特性：粘性流れと非粘性流れについて学ぶ。 |
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。
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| 5週 |
静止流体の力学：圧力の定義，単位，絶対圧とゲージ圧について学ぶ。 |
絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。
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| 6週 |
静止流体の力学：圧力の等方性とパスカルの原理について学ぶ。 |
パスカルの原理を説明できる。
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| 7週 |
静止流体の力学：等圧面について学ぶ。 |
静水圧分布を定式化できる。
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| 8週 |
静止流体の力学：液柱計やマノメーターについて学ぶ。 |
液柱計やマノメーターを用いて圧力を測定できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
静止流体の力学：平面や曲面に作用する全圧力と圧力中心について学ぶ。 |
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。
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| 10週 |
静止流体の力学：流体中の物体に働く浮力について学ぶ。 |
物体に作用する浮力を計算できる。
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| 11週 |
流れの基礎事項：流れの速度（流速），加速度と流れる量（流量）について学ぶ。 |
流れの速度（流速），加速度と流れる量（流量）を説明できる。
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| 12週 |
流れの基礎事項：定常流れと非定常流れ，流線，流管，流跡および流脈について学ぶ。 |
定常流と非定常流の違いや，流線，流管，流跡および流脈について説明できる。
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| 13週 |
流れの基礎事項：レイノルズ数と層流，乱流について学ぶ。 |
レイノルズ数および層流と乱流の違いを説明できる。
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| 14週 |
流れの基礎事項：一次元流れの基礎方程式（連続の式）について学ぶ。 |
質量保存則と連続の式を説明できる。
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| 15週 |
ベルヌーイの定理：流体の持つエネルギーやベルヌーイの式について学ぶ。 |
流体の持つエネルギーやベルヌーイの式を説明できる。
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| 16週 |
これまでのまとめと機械分野における情報セキュリティについて学ぶ。 |
機械分野における情報セキュリティについて説明できる。
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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 | 前1 |
| 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。 | 4 | 前4,前12 |
| 絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 4 | 前4,前5 |
| パスカルの原理を説明できる。 | 4 | 前5,前6 |
| 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8 |
| 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9 |
| 物体に作用する浮力を計算できる。 | 4 | 前10 |
| 定常流と非定常流の違いを説明できる。 | 3 | 前12 |
| 流線と流管の定義を説明できる。 | 3 | 前12 |
| 連続の式を理解し、諸問題の流速と流量を計算できる。 | 3 | 前14 |
| オイラーの運動方程式を説明できる。 | 3 | |
| ベルヌーイの式を理解し、流体の諸問題に適用できる。 | 3 | 前15,後1 |
| 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6 |
| 層流と乱流の違いを説明できる。 | 3 | 前13 |
| 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 | 前13 |
| 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11,後12 |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 2 | |
| 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。 | 2 | 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。 | 2 | |