概要:
流体力学は幅広い分野に応用されています。本授業では、流れの物理現象を機械工学及びその周辺分野において、どのように取り扱うのかについて入門学習を行います。具体的には、第1に流体力学における各種の基礎式を正しく理解し、次に、こうした基礎式と流れ現象を結び付けて流体工学上の諸問題を解決する基礎力を養成する。
授業の進め方・方法:
本授業では、流れの力学的概念を表す式の内、重要なものに限って取り扱い、その力学的な意味と導出過程の説明を行うことで、機械工学に関連する流れ現象の重要項目に関連させ、その考え方、考察方法について基本的な理解力の養成を目指す。
注意点:
| 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7,前8 |
| 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7,前8 |
| 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2,前7,前8,前9 |
| 絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 4 | 前3,前7,前8,前9 |
| パスカルの原理を説明できる。 | 4 | 前3,前4,前7,前8,前9 |
| 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4,前7,前8,前9 |
| 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5,前7,前8,前9 |
| 物体に作用する浮力を計算できる。 | 4 | 前6,前7,前8,前9 |
| 定常流と非定常流の違いを説明できる。 | 4 | 前10,後7,後8,後9 |
| 流線と流管の定義を説明できる。 | 4 | 前10,後7,後8,後9 |
| 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11,後7,後8,後9 |
| オイラーの運動方程式を説明できる。 | 4 | 前11,後7,後8,後9 |
| 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12,後7,後8,後9 |
| 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 | 後3,後4,後5,後7,後8,後9 |
| 層流と乱流の違いを説明できる。 | 4 | 後10,後11,後12,後14,後15,後16 |
| 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 | 後10,後11,後12,後14,後15,後16 |
| 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 | 後10,後11,後12,後14,後15,後16 |
| 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 | 後10,後11,後12,後14,後15,後16 |
| 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 | 後6,後7,後8,後9 |
| 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 | 後6,後7,後8,後9 |
| 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 | 後6,後7,後8,後9 |