流体力学

科目基礎情報

学校	鹿児島工業高等専門学校	開講年度	平成29年度 (2017年度)
授業科目	流体力学
科目番号	0056	科目区分	専門 / 選択
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	機械工学科	対象学年	5
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	なし
担当教員	田畑 隆英

到達目標

１．流体力学の基礎を理解する．
２．粘性流体の力学を理解する．
３．乱流を理解する．

ルーブリック

	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
流体力学の基礎を理解する．	流体運動の表記法，連続の式と加速度の式，オイラーの運動方程式，ベルヌーイの式について理解し，発展的応用的問題を解くことができる．	流体運動の表記法，連続の式と加速度の式，オイラーの運動方程式，ベルヌーイの式について理解し，基本的問題を解くことができる．	流体運動の表記法，連続の式と加速度の式，オイラーの運動方程式，ベルヌーイの式について理解し，基本的問題の一部を解くことができる．
粘性流体の力学を理解する．	変形速度と応力の関係，粘性流体の運動方程式，境界層と境界層方程式，レイノルズの相似則を理解し，発展的応用的問題を解くことができる．	変形速度と応力の関係，粘性流体の運動方程式，境界層と境界層方程式，レイノルズの相似則を理解し，基本的問題を解くことができる．	変形速度と応力の関係，粘性流体の運動方程式，境界層と境界層方程式，レイノルズの相似則を理解し，基本的問題の一部を解くことができる．
乱流を理解する．	乱れの記述と乱流の基礎式，レイノルズ応力，乱流の計測，乱流の統計学的表現を理解し，発展的応用的問題を解くことができる．	乱れの記述と乱流の基礎式，レイノルズ応力，乱流の計測，乱流の統計学的表現を理解し，基本的問題を解くことができる．	乱れの記述と乱流の基礎式，レイノルズ応力，乱流の計測，乱流の統計学的表現を理解し，基本的問題の一部を解くことができる．

学科の到達目標項目との関係

JABEE 2.1(1)④ （力学系科目群）

教育プログラムの科目分類 (3)④ （力学系）

JABEE（2012）基準 2.1(1)④ （力学系科目群）

教育プログラムの学習・教育到達目標 3-3 （専門分野の知識と自主的・継続的に学習する能力を身につけ、与えられた制約下で計画的にものづくりの手法を活かして問題を解決できる能力を養う。）

本科（準学士課程）の学習・教育到達目標 3-c （専門分野の学習や工学実験等を通して、専門分野の基礎的な知識を修得することができる。）

教育方法等

概要:

水力学の一次元流動問題を基礎として，数学的手法を取り入れて二次元，三次元流動問題を物理的に理解することに力点をおき，講義を進める．そして，外部流れや内部流れの解析や流体機械の設計・製作に役立つ能力を養うことを目標とする．

授業の進め方・方法:

教科書を用いないでプリント配布により講義を行うので，板書のみでなく口頭での学習内容もしっかりとノート筆記し，整理しておくこと．

注意点:

毎回，予習や演習問題等の課題を含む復習として，210分以上の自学自習が必要である．数学および統計学の知識を必要とする．また，１年から５年前期までに学んできた機械工学の各分野(特に熱力学や流体工学などが関連する分野)を事例として用いるため，それらの科目の知識も必要である．本科目を修得した場合，専攻科で学習する流体工学特論を理解する基礎となる．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	流体力学の基礎	流体運動の表記法について説明できる．
		2週	流体力学の基礎	連続の式と加速度の式について説明できる．
		3週	流体力学の基礎	連続の式と加速度の式について説明できる．
		4週	流体力学の基礎	オイラーの運動方程式について説明できる．
		5週	流体力学の基礎	ベルヌーイの式について説明できる．
		6週	粘性流体の力学	変形速度と応力の関係を理解し，説明できる．
		7週	粘性流体の力学	粘性流体の運動方程式を理解し，説明できる．
		8週	粘性流体の力学	境界層と境界層方程式を理解し，説明できる．
	4thQ
		9週	粘性流体の力学	レイノルズの相似則を理解し，説明できる．
		10週	乱流	乱れの記述と乱流の基礎式を理解し，説明できる．
		11週	乱流	乱れの記述と乱流の基礎式を理解し，説明できる．
		12週	乱流	レイノルズ応力を理解し，説明できる．
		13週	乱流	乱流の計測を理解し，説明できる．
		14週	乱流	乱流の統計学的表現を理解し，説明できる．
		15週	試験答案の返却・解説	試験において間違えた部分を自分の課題として把握する．（非評価項目）
		16週

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	100	0	0	0	0	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	100	0	0	0	0	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0