概要:
水力学は機械工学の基礎科目であり,一次元流れの力学である.静止または運動している流体について速度,力,エネルギなどの所要な物理量の関係を力学的な面から考える.本科目では1) 流体の物理的性質,2) 静止流体の静力学,3) 流体運動の基礎理論ついて学ぶ.また,これらの項目に関連する応用力を身に付ける.
授業の進め方・方法:
講義を中心とし,1回の授業ごとに前回の復習を行ってから次の内容の学習に入る.また,ある程度学習した時点でレポートを提出する.
注意点:
3年次までの数学や物理の知識を有することが望ましい.
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2,前4 |
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5 |
絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 4 | 前3 |
パスカルの原理を説明できる。 | 4 | 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9 |
物体に作用する浮力を計算できる。 | 4 | 前11 |
定常流と非定常流の違いを説明できる。 | 4 | 前12 |
流線と流管の定義を説明できる。 | 4 | 前13 |
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14 |
オイラーの運動方程式を説明できる。 | 4 | |
ベルヌーイの式を理解し、流体の諸問題に適用できる。 | 4 | |
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 | |
層流と乱流の違いを説明できる。 | 4 | |
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 | |
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 | |
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 | |
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。 | 2 | |