Applied Fluid Mechanics

Course Information

College Kurume College Year 2022
Course Title Applied Fluid Mechanics
Course Code 6A19 Course Category Specialized / Elective
Class Format Lecture Credits Academic Credit: 2
Department 機械・電気システム工学専攻(機械工学コース) Student Grade Adv. 1st
Term First Semester Classes per Week 2
Textbook and/or Teaching Materials JSMEテキストシリーズ「流体力学」(日本機械学会)
Instructor 谷野 忠和

Course Objectives

・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。

Rubric

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。

Assigned Department Objectives

JABEE C-4 See Hide

Teaching Method

Outline:
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。
Style:
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。
Notice:
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。

Characteristics of Class / Division in Learning

Active Learning
Aided by ICT
Applicable to Remote Class
Instructor Professionally Experienced

Course Plan

Theme Goals
1st Semester
1st Quarter
1st 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。
2nd 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。
3rd 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。
4th 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。
5th 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。
6th 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。
7th 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。
8th 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。
2nd Quarter
9th 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。
10th 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。
11th 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。
12th 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。
13th 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。
14th 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。
15th まとめ
16th

Evaluation Method and Weight (%)

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他Total
Subtotal10000000100
基礎的能力300000030
専門的能力700000070
分野横断的能力0000000