概要:
流体を用いてエネルギー変換を行う機械を流体機械という。流体にエネルギーを与えるものにポンプ，送風機などがあり、流体からエネルギーをもらうものに水車、風車などがある。これら流体機械の作動原理、構造、特性などに関する基礎知識を修得し、流体機械の設計・製作、運転・保守をすることができる基礎能力を養う。
授業の進め方・方法:
教科書を読み進めながら、内容の要点を解説する。その際に、具体的な事例の紹介も行う。
例題および演習問題の解説をとおして、考え方、解き方を学ばせる。自ら教科書を熟読し、演習・練習問題に取り組むなど、予習・復習をして授業内容の理解に努めることが不可欠である。
注意点:
評価基準：60点以上を合格とする。
評価方法：定期試験(原則 中間試験50%+期末試験50%)100%として評価する。
再試験は，必要に応じて，期末試験後に1回のみ行う。
本科目は学修単位であるので，授業時間以外での学修（予習・復習）が不可欠であり、これを課題（各自のノート作成等）として課す。。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
・流体機械の定義、流体機械の分類、流体エネルギー・動力 |
流体機械の定義、流体機械の分類を知り、流体エネルギー・動力の考え方が分かる
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| 2週 |
・流体と羽根車の間のエネルギー変換、損失と効率 |
流体と羽根車の間のエネルギー変換、損失と効率の考え方を理解し，その応用ができる
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| 3週 |
・流体と羽根車の間のエネルギー変換、損失と効率 |
流体と羽根車の間のエネルギー変換、損失と効率の考え方を理解し，その応用ができる
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| 4週 |
・ターボ機械の構成要素と内部流れ：遠心羽根車、軸流羽根車 |
遠心、軸流羽根車を知り，それらに関わる流れと性能の関係が分かる
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| 5週 |
・ターボ機械の構成要素と内部流れ：軸流羽根車、斜流羽根車、固定流路 |
軸流、斜流羽根車およびターボ機械に関わる固定流路を知り，それらに関わる流れと性能の関係が分かる
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| 6週 |
・ターボ機械の構成要素と内部流れ：固定流路、軸封装置 |
ターボ機械に関わる固定流路、軸封装置を知り，それらに関わる流れと性能の関係が分かる
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| 7週 |
・ターボ機械の性能と運転：相似則と比速度 |
相似則と比速度の考え方を理解し，その応用ができる
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| 8週 |
・ターボ機械の性能と運転：相似則と比速度、特性曲線
および、これまでの復習 |
相似則と比速度，特性曲線の考え方を理解し，その応用ができる
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| 2ndQ |
| 9週 |
・ターボ機械の性能と運転：運転、キャビテーション |
運転に関する考え方，キャビテーションについて知り，それらに必要な対応を検討できる
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| 10週 |
・ターボ機械の性能と運転：旋回失速とサージング、水撃現象 |
旋回失速とサージング、水撃作用の現象を知り，それらに必要な対応を検討できる
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| 11週 |
・ターボ機械の性能と運転：水撃現象、
・ターボポンプ：ポンプの形式と性能 |
水撃作用の現象を知り，それらに必要な対応を検討できる
ポンプの形式・性能を知り，適切なポンプの選定を検討できる
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| 12週 |
・ターボポンプ：ポンプの形式と性能および構造と特徴、
・ターボポンプ：羽根車に働くスラスト |
ポンプの形式・性能を知り，適切なポンプの選定を検討できる
ポンプの構造，特徴を知り，スラストなどに対する対応を検討できる
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| 13週 |
・水車の出力と性能曲線，水車の形式と構造、ポンプ水車 |
水車の出力と性能曲線，水車の形式と構造、ポンプ水車の考え方を理解し，機種選定の検討などができる
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| 14週 |
・流体継手、トルクコンバータ、ターボチャージャ（簡単な原理の紹介）
・風車の理論と特性 |
流体継手，トルクコンバータ，ターボチャージャの原理が分かる
風車の理論と特性の考え方を理解し，その応用ができる
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| 15週 |
・風車の分類、種類と特徴
これまでの復習 |
風車の分類，種類と特徴を理解し，風車の選定や性能の簡易評価ができる
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| 16週 |
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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。 | 3 | 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 |
| 絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 3 | |
| パスカルの原理を説明できる。 | 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。 | 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 | |
| 物体に作用する浮力を計算できる。 | 3 | |
| 定常流と非定常流の違いを説明できる。 | 4 | 前9,前10,前11 |
| 流線と流管の定義を説明できる。 | 3 | 前14 |
| 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1,前2,前3,前14 |
| オイラーの運動方程式を説明できる。 | 4 | 前1,前2,前3 |
| 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1,前2,前3,前13 |
| 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1,前2,前3,前13,前14 |
| 層流と乱流の違いを説明できる。 | 4 | 前2,前3,前6 |
| 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6 |
| 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2,前3,前6 |
| 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 | 前6 |
| 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 | 前4,前5,前9,前10 |
| 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4,前5 |
| 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4,前5 |
| 熱力学で用いられる各種物理量の定義と単位を説明できる。 | 3 | 前2,前3 |
| 熱力学の第一法則を説明できる。 | 3 | 前2,前3 |
| 閉じた系と開いた系について、エネルギー式を用いて、熱、仕事、内部エネルギー、エンタルピーを計算できる。 | 3 | 前2,前3 |
| 理想気体の圧力、体積、温度の関係を、状態方程式を用いて説明できる。 | 3 | 前2,前3 |
| 定積比熱、定圧比熱、比熱比および気体定数の相互関係を説明できる。 | 3 | 前2,前3 |
| 内部エネルギーやエンタルピーの変化量と温度の関係を説明できる。 | 3 | 前2,前3 |
| 等圧変化、等積変化、等温変化、断熱変化、ポリトロープ変化の意味を理解し、状態量、熱、仕事を計算できる。 | 3 | 前2,前3 |