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科目名 基礎ゼミナール1 
担当者氏名

大藏 信之

全開講対象学科 理工学部数学科
理工学部情報工学科
理工学部電気電子工学科
理工学部材料機能工学科
理工学部応用化学科
理工学部機械工学科・機械システム工学科
理工学部交通機械工学科
理工学部メカトロニクス工学科
理工学部社会基盤デザイン工学科
理工学部環境創造工学科・環境創造学科
理工学部建築学科
年次 1年次 
クラス  
講義学期 前期 
単位数
必選区分  
学期・曜日・時限  
部門 総合基礎部門-総合基礎科目 
備考 本授業は、S科CP3 DP2、J科CP1・4 DP1、E科CP1・4 DP1、Z科CP1・4 DP1、O科CP1・4 DP3、M科CP1・4 DP3、T科CP3・4 DP2、R科CP1・4 DP1、C科CP1 DP1、K科CP1 DP1、A科CP1 DP1に該当する 



準備学習・事後学習
準備学習として,航空機の主翼・尾翼・補助翼などの各翼の働きについて,各自,入門書で予習しておくこと.事後学習として,各回の授業で説明した要点について,十分に復習しておくこと.なお,評価項目である作品の完成度,実験結果および考察レポートに対する解説・講評は,定期試験期間終了後,必要に応じて研究室で個別対応する.
毎回、ゼミ時間の半分の自学自習が求められます。 
履修上の留意
本科目「航空機の翼まわりの流れの観察」に続き,後期で基礎ゼミナールⅡ「小型模型飛行機の設計と製作」を開講します.翼まわりの流れと,翼に働く流体力について理解を深めるために,受講希望者は,両方の科目を受講すること. 
授業の概要と目的
航空機や自動車などの乗り物が空気中を進む時,流れの様子は観察できないが,その周りの流れから抗力(空気抵抗)や揚力(航空機が浮上する力)を受ける.本科目では,航空機の翼型モデルを作成し,風洞内で煙によって翼まわりの流れを観察し,翼に揚力の働く原理について学習する.また,翼型モデルの他に,自動車モデルなど,受講生の興味があるモデルについても,流れの観察を試みる.

交通機械との関連:航空機(翼・機体形状),自動車(車体形状)(科目ナンバリングコード:S科SS10015、J科TJ10015、E科TE10015、Z科TZ10015、O科TO10015、M科TM10015、T科TT10015、R科TR10015、C科TC10015、K科TK10015、A科TA10015) 
サブタイトル
翼型まわりの流れの観察 
到達目標
本科目の受講によって,翼まわりの流れと翼に働く流体力について理解でき,さらに,その他に起こる流れの不思議な現象について,関心が深まることを目標とする. 
授業計画
【項目欄】 【内容欄】
1. 流体工学研究室の紹介  本研究室で行っている研究や研究施設について紹介する. 
2. 翼まわりの流れ  航空機やレーシングカーに取り付けられている翼について,その形状や翼まわりの流れ,翼に作用する力(揚力・抗力)などについて学習する. 
3. 流れの観察方法(その1)  空気や水など直接見ることが出来ない流れを,煙やインクを使って観察することを“可視化”と言う.水の流れを観察する場合の可視化法について解説する. 
4. 流れの観察方法(その2)  引き続き,空気の流れを観察する場合の可視化法について解説する. 
5. 流れの観察方法(その3)  今回の実験で使用するスモークワイヤ法について詳細に解説し,実験に適した発煙装置を作成,発煙テストを行う. 
6. 風洞実験モデルの選定  可視化実験を行う風洞モデルの選定を行う.デルタ翼や矩形翼などの翼モデルの他に,自動車のモデルなど,受講者からの提案も含み,3種類程度、実験を行うモデルの選定を行う. 
7. 実験モデルの設計  選定したモデルの設計を行う.風洞装置のテストセクションの大きさから,モデル全体のサイズを決定した後,細部の形状について,設計を行う.細部は,製作が容易な形状とすることが望ましい. 
8. 実験モデルの製作(その1)  設計したモデルの製作を行う.材料から部品の切り出し,ヤスリ掛けなどを行う.工作ツールの使い方やノギスなど測定器具の目盛りの読み方などを学習する. 
9. 実験モデルの製作(その2)  引き続き,モデル製作を行う.さらに,風洞測定部でモデルを固定する支持台を製作する.最後に,可視化による流れ模様の観察効果を高める為に,モデルを塗装し,完成させる. 
10. 風洞装置および撮影機器  使用する風洞装置について学習する.また,照明装置や映像記録装置(ビデオカメラ)などの撮影機器について,操作方法などを学習する. 
11. 風洞実験1  モデル1に対して,流れ模様を観察し,ビデオカメラに映像を記録する. 
12. 風洞実験2  モデル2に対して,流れ模様を観察し,ビデオカメラに映像を記録する. 
13. 風洞実験3  モデル3に対して,流れ模様を観察し,ビデオカメラに映像を記録する. 
14. 記録映像の観察  モデル1~3に対して撮影したビデオ映像を再生し,剥離流れや渦流れなど,流れの様子とその特徴を観察する. 
15. 流れの様子と流体力についての考察  上記で観察した流れの様子から,それぞれのモデルに働く流体力について考察を行う. 
テキスト
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 使用しない。必要に応じてプリントを配布する。     
参考文献
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 流れの可視化ハンドブック  流れの可視化学会編集  朝倉書店 
授業方法の形式
講義および実験(実感教育) 
成績評価方法及び評価基準
製作した風洞モデル(作品)の完成度(30%),実験結果(30%)および考察レポート(40%)で評価し,100点満点で,60点以上を合格とする.ただし,出席回数が全授業回数の2/3に満たない場合,欠格とする。 
受講生へのメッセージ
開講日時:月曜日,5時限目,2号館B16室

対象学生:交通機械工学科の1年生を優先する.

募集定員:4名程度(受講希望者は,科目担当者の許可を得て履修登録すること.) 
参考URL
画像
ファイル
更新日時 2020/07/03 11:11


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