到達目標
・粘性法則と，それに関わるナビエ・ストークスの式の取り扱い方を理解する。
・ポテンシャル流れと，それに関わる流動現象の数学的な取り扱い方を理解する。
・圧縮性流れと，それに関わる現象を理解する。
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 | 粘性法則と，それに関わるナビエ・ストークスの式の取り扱い方を理解し、基本的な問題を解くことができる。 | 粘性法則と，それに関わるナビエ・ストークスの式の取り扱い方を理解し、基本的な問題をある程度解くことができる。 | 粘性法則と，それに関わるナビエ・ストークスの式の取り扱い方の理解が不十分で、基本的な問題を解くことができない。 |
| 評価項目2 | ポテンシャル流れと，それに関わる流動現象の数学的な取り扱い方を理解し、基本的な問題を解くことができる。 | ポテンシャル流れと，それに関わる流動現象の数学的な取り扱い方を理解し、基本的な問題をある程度解くことができる。 | ポテンシャル流れと，それに関わる流動現象の数学的な取り扱い方の理解が不十分で、基本的な問題を解くことができない。 |
| 評価項目3 | 圧縮性流れと，それに関わる現象を理解し、基本的な問題を解くことができる。 | 圧縮性流れと，それに関わる現象を理解し、基本的な問題をある程度解くことができる。 | 圧縮性流れと，それに関わる現象の理解が不十分で、基本的な問題を解くことができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
流動現象の基礎理論と，その応用について幅広く知識を取得させる。流体現象を深く理解し，理論的な説明と解釈を容易にして，流体を取り扱うために必要な技術力と応用力を身につける。
授業の進め方・方法:
予習および復習がしやすいように教科書を中心とした講義を行う。まず，流体に関する現象をなるべく身近な例で解説し，それらの現象の捉え方，考え方が身につけられるように解説を加える。できるだけ多くの図表や実用的な数式を用いて，現象を理解し，定量的に表現できるように進める。また，自ら演習問題を解くなど，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:
本科目は，学修単位科目であるので，授業時間以外での学修が必要であり，これを課題として課す。
評価基準：60点以上を合格とする。
評価方法：期末の定期試験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）が必要であり，必要に応じて課題を課す。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
連続の式 |
局所的な流体運動の表し方（連続の式）を説明できる。
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| 2週 |
粘性法則 |
局所的な流体運動の表し方（粘性法則）を説明できる。
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| 3週 |
ナビエ・ストークスの式（運動量保存則，ナビエ・ストークスの式の近似） |
ナビエ・ストークスの式の基本的な考え方を説明できる。
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| 4週 |
ナビエ・ストークスの式（境界条件，移動および回転座標），オイラーの式 |
ナビエ・ストークスの式の基本的な考え方を説明できる。
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| 5週 |
演習問題（流体の運動方程式） |
演習問題を通して，流体の運動方程式の考え方を理解する。
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| 6週 |
ポテンシャル流れの基礎式，速度ポテンシャル，流れ関数 |
ポテンシャル流れの基礎式，速度ポテンシャル，流れ関数を説明できる。
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| 7週 |
複素ポテンシャル，基本的な2次元ポテンシャル流れ |
複素ポテンシャルを用いて，基本的な2次元ポテンシャル流れを表せる。
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| 8週 |
円柱周りの流れ，ジューコフスキー変換 |
複素ポテンシャルを用いて，円柱周りの流れ，ジューコフスキー変換を表せる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
演習問題（ポテンシャル流れ） |
演習問題を通して，ポテンシャル流れの考え方を理解する。
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| 10週 |
マッハ数による流れの分類，圧縮性流れの基礎式 |
マッハ数による流れの分類，圧縮性流れの基礎式を説明できる。
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| 11週 |
圧縮性流れの基礎式（連続の式，運動方程式，運動量の式，エネルギーの式，流線とエネルギーの式） |
圧縮性流れの基礎式（連続の式，運動方程式，運動量の式，エネルギーの式，流線とエネルギーの式）を説明できる。
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| 12週 |
等エントロピー流れ |
圧縮性流れにおける等エントロピー流れを説明できる。
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| 13週 |
衝撃波の関係式 |
圧縮性流れにおける衝撃波の関係式を説明できる。
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| 14週 |
演習問題（圧縮性流体の流れ） |
演習問題を通して，圧縮性流体の流れの考え方を理解する。
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| 15週 |
まとめ |
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| 16週 |
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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 |
| 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,前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。 | 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 | |
| 定常流と非定常流の違いを説明できる。 | 4 | 前1,前13 |
| 流線と流管の定義を説明できる。 | 3 | 前1 |
| 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1,前11 |
| オイラーの運動方程式を説明できる。 | 4 | 前3,前4,前11 |
| 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3,前4,前11 |
| 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3,前4,前11 |
| 層流と乱流の違いを説明できる。 | 3 | |
| 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 | |
| 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 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 70 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |