到達目標
1）流体力学の基本が理解でき、具体的な諸問題に当てはめて説明できること。
2）流体力学における種々の実験式や公式を諸問題に当てはめて解析処理できること。
3）問題解決に必要なデータを、規格や実験式、図・表から抽出して利用できること。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安
A | 標準的な到達レベルの目安
B | 未到達レベルの目安
C | （学生記入欄）
到達したレベルに〇をすること。 |
| 評価項目1 | 流体力学の基本が理解でき、具体的な諸問題に拡張し、かつ応用して説明できる。 | 流体力学の基本が理解でき、具体的な諸問題に当てはめて基本的な説明できる。 | 流体力学の基本が理解でき、具体的な諸問題に当てはめて一部を説明できる。 | A ・ B ・ C |
| 評価項目2 | 流体力学における種々の実験式や公式を諸問題に拡張・応用して十分な解析処理ができる。 | 流体力学における種々の実験式や公式を諸問題に当てはめて基本的に解析処理できる。 | 流体力学における種々の実験式や公式を諸問題に当てはめて一部を解析処理できる。 | A ・ B ・ C |
| 評価項目3 | 問題解決に必要なデータを、規格や実験式、図・表から抽出して拡張・応用ができる。 | 問題解決に必要なデータを、規格や実験式、図・表から抽出して基本的な利用ができる。 | 問題解決に必要なデータを、規格や実験式、図・表から抽出して一部を利用できる。 | A ・ B ・ C |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B
説明
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JABEE c
説明
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JABEE d
説明
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教育方法等
概要:
①流体力学の基礎を理解し、流体の流れに関わる工学上の諸問題を解決する能力を身につける。
②種々の実験式や公式の基礎となっている物理現象及び理論を理解する。
③多様な流体現象に共通する基本的な運動法則を理解し、利用する技能を習得する。
この科目は企業で実験流体力学（各種流体計測センサーの開発）、計算流体力学（CFD）、理論流体力学、流体-構造連成解析等を行うとともに、市場調査を含めた新規製品開発提案等を担当した教員がその経験を活かし、熱・流体力学に係る内部流れと外部流れ等を講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
教科書の例題や演習問題は自ら解いて理解を深め、流体力学の基礎を身につけると同時に、応用力を身につけること。
数学、物理学などのこれまでに履修した関連科目を統合する意識を持つこと。種々の実験式や公式の基礎となってる物理的考え方を身に付けること。
諸物理量の単位操作により様々な式の物理的意味を理解できるようになること。 教科書の図や表は重要な情報源であり、これらから必要な情報を読み取る能力を身につけること。
注意点:
ポートフォリオ
（学生記入欄）
【授業計画の説明】実施状況を記入してください。
【理解の度合】理解の度合について記入してください。
（記入例）ファラデーの法則、交流の発生についてはほぼ理解できたが、渦電流についてはあまり理解できなかった。
・前期中間試験まで：
・前期末試験まで ：
・後期中間試験まで：
・学年末試験まで ：
【試験の結果】定期試験の点数を記入し、試験全体の総評をしてください。
（記入例）ファラデーの法則に関する基礎問題はできたが、応用問題が解けず、理解不足だった。
・前期中間試験 点数： 総評：
・前期末試験 点数： 総評：
・後期中間試験 点数： 総評：
・学年末試験 点数： 総評：
【総合到達度】「到達目標」どおりに達成することができたかどうか、記入してください。
・総合評価の点数： 総評：
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（教員記入欄）
【授業計画の説明】実施状況を記入してください。
【授業の実施状況】実施状況を記入してください。
・前期中間試験まで：
・前期末試験まで ：
・後期中間試験まで：
・学年末試験まで ：
【評価の実施状況】総合評価を出した後に記入してください。
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 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
授業計画の説明
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授業計画・達成目標・成績の評価方法等の説明。
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| 2週 |
流体の物理的性質 |
流体力学にあらわれる物理量の単位と単位系、流体の物性と物理的性質を理解する。
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| 3週 |
管摩擦損失 |
圧力損失のあるベルヌーイの定理、ダルシー・ワイスバッハの式について学ぶ。
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| 4週 |
管摩擦損失 |
管摩擦係数の定義、助走区間内の流れ、発達した流れ、流量の測定位置について学ぶ。
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| 5週 |
円管内の層流 |
レイノルズ数、層流、層流の管摩擦係数について学ぶ。
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| 6週 |
円管内の乱流 |
乱流、レイノルズ応力、乱流の速度分布の対数法則と指数法則、乱流の管摩擦係数について理解する。
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| 7週 |
拡大・縮小管内の流れ |
管断面積が急激に変化する場合の圧力損失について学ぶ。
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| 8週 |
拡大・縮小管内の流れ |
管断面積が急激に変化する場合、管断面積が緩やかに変化する場合の圧力損失について学ぶ。
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| 4thQ |
| 9週 |
拡大・縮小管内の流れ |
管断面積が緩やかに変化する場合、管路に絞りがある場合の圧力損失について学ぶ。
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| 10週 |
曲がる管内の流れ |
エルボとベンド圧力損失について理解する。
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| 11週 |
曲がる管内の流れ |
エルボとベンド、曲り管の圧力損失について理解する。
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| 12週 |
曲がる管内の流れ |
曲り管の圧力損失について理解する。
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| 13週 |
曲がる管内の流れ |
分岐管の圧力損失について理解する。
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| 14週 |
曲がる管内の流れ |
分岐管の圧力損失について理解する。
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| 15週 |
学年末末試験
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| 16週 |
試験答案の返却及び解説 |
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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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 連続の式を理解し、諸問題の流速と流量を計算できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 15 | 75 |
| 専門的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 15 | 25 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |