流体力学特論

科目基礎情報

学校	鹿児島工業高等専門学校	開講年度	2018
授業科目	流体力学特論
科目番号	0051	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・電子システム工学専攻	対象学年	専2
開設期	後期	週時間数	後期:2
教科書/教材	５年生までに学習した微分方程式や複素関数、流体工学などに関する教科書・参考書
担当教員	田畑 隆英

到達目標

１．流体運動の基礎知識を理解することができる．
２．渦無し運動の一般理論を理解することができる．
３．乱流現象の一般理解をすることができる．

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
定常流と非定常流，流線と流管，変形速度と渦度，自由渦	定常流と非定常流，流線と流管，変形速度と渦度，自由渦について理解することができ，産業界での応用例について，説明することができる．	定常流と非定常流，流線と流管，変形速度と渦度，自由渦について理解することができ，基本的な流れ場を説明することができる．	定常流と非定常流，流線と流管，変形速度と渦度，自由渦について理解することができ，基本的な流れ場を一部説明することができる．
循環，ストークスの定理，複素ポテンシャル，二次元渦無し流れ，胸像，円柱まわりの流れ，等角写像	循環，ストークスの定理，複素ポテンシャル，二次元渦無し流れ，胸像，円柱まわりの流れ，等角写像について理解し，応用計算を行って，流れ場を求めることができる．	循環，ストークスの定理，複素ポテンシャル，二次元渦無し流れ，胸像，円柱まわりの流れ，等角写像について理解し，基本計算を行って，基本的な流れ場を求めることができる．	循環，ストークスの定理，複素ポテンシャル，二次元渦無し流れ，胸像，円柱まわりの流れ，等角写像について理解し，基本計算を行って，一部の基本的な流れ場を求めることができる．
乱流における境界層制御，噴流と後流	乱流における境界層制御，噴流と後流について，理解することができ，産業界での応用例について，分析と説明ができる．	乱流における境界層制御，噴流と後流について，基本事項を理解することができ，基本例について，説明できる．	乱流における境界層制御，噴流と後流について，基本事項を一部理解することができ，基本例について，一部を説明できる．

教育方法等

概要:

４年と５年で学んだ流体力学と流体工学を基礎として，数学的手法を取り入れて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，各種流動現象の解明や流体機械の設計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講義を行い，板書による数学的な詳しい誘導や口頭による実用的な面との関わりの説明なども行うので，授業中にしっかりとノートに筆記し，整理しておくこと．また，210 分以上の予習・復習を毎回行い，理解を深めること．

注意点:

数学、物理学および統計学の知識を必要とする．また１年から５年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・流体力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．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	流体運動の基礎	定常流と非定常流を説明できる．
		2週	流体運動の基礎	流線と流管を説明できる．
		3週	流体運動の基礎	変形速度と渦度を説明できる．
		4週	流体運動の基礎	自由渦を説明できる．
		5週	渦なし運動の一般理論	循環およびストークスの定理を説明できる．
		6週	渦なし運動の一般理論	速度ポテンシャルと流れ関数を説明できる．
		7週	渦なし運動の一般理論	複素ポテンシャルを説明できる．
		8週	渦なし運動の一般理論	簡単な二次元渦なし流れの例を説明できる．
	4thQ
		9週	渦なし運動の一般理論	流れの組み合わせを説明できる．
		10週	渦なし運動の一般理論	鏡像を説明できる．
		11週	渦なし運動の一般理論	円柱まわりの流れを説明できる．
		12週	渦なし運動の一般理論	等角写像を説明できる．
		13週	乱流	境界層制御を説明できる．
		14週	乱流	噴流と後流を説明できる．
		15週	試験答案の返却・解説	試験において間違えた部分を理解できる．（非評価項目）．
		16週

評価割合

	試験	合計
総合評価割合	100	100
基礎的能力	0	0
専門的能力	100	100
分野横断的能力	0	0