概要:
本科目は流れ現象を取り扱う流体力学を主な対象としている。
流体力学は,流線,すなわち流れ場がどのような形になるのかを明らかにする学問である。これらは,工業製品で広く利用されるポンプや水車の設計・評価等において重要な知識である。
授業の進め方・方法:
流体力学では,流れ場の運動を記述する連続の式,NS運動方程式,オイラー運動方程式について講義・演習を行なう。
注意点:
講義後は,①配布プリントから要点をノートに整理してまとめる,②教科書や図書館に置いてある参考書を読む,③問題集の練習問題を解く等の自学によって,内容の深い理解に努めること。演習を主体とした復習を行なうと良い。演習を主体とした復習を行なうと良い。その際,教科書の問題や配布課題について,まず参考書を使わずに独力で取り組むことで,理解度の確認を行うこと。式を丸暗記するのではなく,現象の本質について理解を深める努力を欠かさず行なうこと。
オフィスアワーなど授業時間外でも質問に対応します。どうしても教員と時間が合わない場合は,シラバスに記載のメールアドレス宛てに質問してください。
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 | |
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 | |
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 | |
絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 4 | |
パスカルの原理を説明できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
物体に作用する浮力を計算できる。 | 4 | |
定常流と非定常流の違いを説明できる。 | 4 | |
流線と流管の定義を説明できる。 | 4 | 前2,前4 |
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2,前4 |
オイラーの運動方程式を説明できる。 | 4 | 前3,前5 |
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5 |
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5 |
層流と乱流の違いを説明できる。 | 4 | 前1,前3,前4,前5,前10 |
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 | 前4,前5,前10 |
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3,前4,前5 |
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 | 前3,前4,前5 |
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6,前7 |
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6,前7 |
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6,前7 |
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。 | 4 | |
閉じた系と開いた系、系の平衡、状態量などの意味を説明できる。 | 4 | |
熱力学の第一法則を説明できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
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。 | 4 | |