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科目名 粘性流体力学特殊研究1 
科目名(英字) Advanced Research in Viscous Fluid Mechanics Ⅰ 
担当者氏名

大藏 信之

対象研究科・専攻 理工学研究科機械工学専攻-博士後期課程 
講義学期 前期 
単位数



準備学習・事後学習
【事前学習】
1)学部講義(流体力学1・2,流れ学)および修士課程の講義(流体科学特論1・2)の内容を理解しておくこと.
2)研究課題に関係する論文を調査,閲読しておくこと.
3)定例報告会(講義)での発表資料(関連論文の調査結果,実験・解析結果など)を作成・整理しておくこと.
【事後学習】
1)定例報告会(講義)での指摘内容について調査・確認し,理解を深めること.
2)定例報告会(講義)で指示された課題について,実験・解析を進めること.

毎回,特殊研究の半分の自学実習が求められます. 
授業の概要と目的
今日,石油や天然ガスなど天然資源の枯渇や高騰,大気汚染など環境問題を背景に,様々な分野で省エネルギー化がもとめられている.流体力学の分野では,交通機械(自動車,鉄道車両,航空機など)の抵抗低減や空力性能向上,風力発電やポンプなどの流体機械の性能向上が大きな課題と言える.これらの性能は,車両やタービン翼など物体まわりの流れの状態,言い換えれば,流れが層流か乱流であるかで大きく異なる.すなわち,その性能向上には,流れの層流-乱流の遷移過程を解明し制御することが,極めて重要となる.

本科目では,「層流-乱流遷移の解明と制御」に関する内容を博士論文の研究課題として扱い,研究指導する.具体的には,論文調査から,研究課題選定,研究計画の策定,実験装置の設計・製作,実験・数値解析の実施,計測・データ解析技術の修得,さらに,結果の考察・議論,論文の執筆を通して,博士論文作成に必要とされる研究能力や問題解決能力を養成する.また,安全教育および研究者倫理教育も行い,研究者に必要とされる能力を総合的に養成する. 
該当するCP(カリキュラム・ポリシー)およびDP(ディプロマ・ポリシー)
本授業はCP1.2.3.4およびDP1.2.3に該当する。 
科目ナンバリングコード
特になし 
到達目標
博士論文の研究課題への取り組みを通して,流体力学の見識を磨くと共に,研究遂行能力,論理的な思考,現象の本質を見抜き問題を解決する能力を修得する. 
授業内容
番号 【項目欄】 【内容欄】
1. 研究課題と関係論文の調査  博士課程3年で対象とする研究課題について,関係論文を閲読し,具体的な研究目的を明確にする.また,3年間の長期研究計画を策定する. 
2. 関係論文の調査(1)  関係論文を閲読,議論し,未解決な問題を整理・検討する.また,流体力学に関する見識を深めるため,自身の研究課題以外の論文も閲読する.例えば,「物体伴流の層流-乱流遷移」「平板境界層の遷移過程」「高レイノルズ数の物体まわりの流れと流体力」などの論文を閲読,議論する. 
3. 関係論文の調査(2)  関係論文を閲読,議論し,未解決な問題を整理・検討する.また,流体力学に関する見識を深めるため,自身の研究課題以外の論文も閲読する.例えば,「剥離剪断層の制御による物体の抵抗低減」「渦輪の遷移過程における変形と崩壊」「渦対の変形・崩壊過程」などの論文を閲読,議論する. 
4. 関係論文の調査(3)  関係論文を閲読,議論し,未解決な問題を整理・検討する.また,流体力学に関する見識を深めるため,自身の研究課題以外の論文も閲読する.例えば,「翼の後流における縦渦対の挙動」「鉄道車両まわりの流れ」などの論文を閲読,議論する. 
5. 研究成果目標と計画  研究課題について,前期半年間の成果目標・計画を策定する. 
6. 研究者倫理  研究を進める上での倫理について指導する. 
7. 安全教育  研究,特に実験を行う上での安全(レーザー機器の取り扱い,工作機械の取り扱い,転倒・感電の防止など)について指導する. 
8. 実験装置の設計/計測方法の検討  研究目的に合わせた実験装置の設計および計測方法の検討を行う. 
9. 実験装置の作成/計測機器の選定  設計した実験装置の製作および計測機器の選定を行う. 
10. 定例報告と議論(1)  定例の報告会で,実験・解析結果の発表と考察を行い,それについて議論する.この議論を通して,次回報告会までの実施課題を設定する.また,速度の計測技術(ピトー管,熱線流速計,粒子画像流速測定法PIVなど)について解説・実践指導する. 
11. 定例報告と議論(2)  定例の報告会で,実験・解析結果の発表と考察を行い,それについて議論する.この議論を通して,次回報告会までの実施課題を設定する.また,圧力・流体力の計測技術(風洞天秤,圧力センターなど)について解説・実践指導する. 
12. 定例報告と議論(3)  定例の報告会で,実験・解析結果の発表と考察を行い,それについて議論する.この議論を通して,次回報告会までの実施課題を設定する.また,流れの可視化技術(スモ-クワイヤ法,水素基方法,色紙流脈法など)について解説・実践指導する. 
13. 定例報告と議論(4)  定例の報告会で,実験・解析結果の発表と考察を行い,それについて議論する.この議論を通して,次回報告会までの実施課題を設定する.また,数値解析法について解説・実践指導する. 
14. 定例報告と議論(5)  定例の報告会で,実験・解析結果の発表と考察を行い,それについて議論する.この議論を通して,次回報告会までの実施課題を設定する.また,データ解析(各種平均処理,補完処理,周波数解析など)について解説・実践指導する. 
15. 研究成果と残された課題の整理  今期(前期)までに得られた研究成果と残された課題について整理し,今後の研究課題について検討する. 
授業方法の形式
ゼミナール形式および講義・実験・演習を含む個別指導 
授業の実施方法
対面授業 
成績評価方法
定例報告(発表資料とプレゼンテーションを含む),口頭発表(発表資料,プレゼンテーション,講演論文)および投稿論文により総合的に判断(100%)する. 
成績評価基準
C(合格)となるためには、到達目標を最低限達成することが必要である。 
その他(履修条件・関連科目など)
粘性流体力学特殊研究2~6 
テキスト
番号 【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 使用しない.     
参考資料文献等
番号 【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. J.Fluid.Mech     
2. Phys.Fluid     
3. 日本機械学会論文集B編     
4. 日本航空宇宙学会論文集     
5. 日本流体力学論文集「ながれ」     
参考URL
画像
ファイル
更新日付 2024/01/26 13:06


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