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科目名 流体力学2 
担当者氏名

大藏 信之

全開講対象学科 理工学部交通機械工学科
年次 2年次 
クラス  
講義学期 後期 
単位数
必選区分  
学期・曜日・時限  
部門 専門教育部門-交通機械工学専門教育科目 
備考 本授業はCP2・4およびDP2に該当する 



準備学習・事後学習
準備学習として,各授業前に,授業計画の項目・内容について教科書を一読し,予習しておくこと.また,事後学習として,各授業後に,授業中に説明した要点について整理し,十分復習しておくこと.なお,小テストの解説・講評は授業内で実施する.定期試験の解説・講評は必要に応じて追・再試験終了後に研究室で個別対応する.
毎回、講義時間の2倍の自学自習が求められます。 
履修上の留意
流体力学1と同様に,講義内容を理解するには,数学および物理(力学)の基礎的事項を十分に復習しておく必要がある.流体力学2を履修するものは,流体力学1の内容を十分学習,理解しておく必要がある.また,流体力学1および2を履修した後,これらの学力を高めるためと応用力を付けるために,3年次開講の流体力学演習,流れ学を履修することを勧める.

※)再履修者は,5限目以降に開講される再履修クラスで受講すること. 
授業の概要と目的
流体工学上の諸問題を解く場合,流体力学に現れる種々の基礎式を正しく理解し,流れの物理現象をこれと直接的に結びつけて理解できる力を養っておくことが非常に大切である.言い換えると,流体運動を表す数式の物理的意味,物理的解釈が重要である.流体運動の基礎式の導出過程と共に,それらの示す物理的意味についてポイントを置き説明する.流体力学2の授業概要としては,「管路の流れ」「物体に働く流体力」「次元解析と相似則」を取り扱う.また,企業での研究開発・設計などの実務経験に基づき,講義内容が工学分野とどのように関わり,製品開発等に応用されているかについて,事例を交えて解説する.授業内容の詳細は以下の授業計画(項目欄,内容欄)を参照されたい.交通機械との関連:交通機械全般(科目ナンバリングコード:TT21109) 
サブタイトル
流れの不思議を科学する. 
到達目標
機械技術者として必要な流体力学の基本について学習する.流体運動の本質,すなわち,流体運動で起こる現象を理解し,この運動を使った機械,機器の原理を理解することが,学習の目的である. 
授業計画
【項目欄】 【内容欄】
1. 流体力学1の要点を復習(1)  流体力学1の主要部分の復習1:流体静力学,定常1次流れ,流れの運動方程式等について復習解説する.○流体静力学,定常1次流れおよび流れの運動方程式について理解できる. 
2. 流体力学1の要点を復習(2)  流体力学1の主要部分の復習2:運動量の理論,粘性流体の流れ(層流と乱流)等について復習解説する.○運動量の理論,粘性流体の流れについて理解できる. 
3. 管路の流れ(1)  1.円管における圧力損失,1)助走区間内の流れ,2)円管の管摩擦について解説する.○円管における圧力損失について理解できる. 
4. 管路の流れ(2)  2.円管以外の管摩擦等について,平均流体深さの概念を導入し解説する.○円管以外における摩擦損失について理解できる. 
5. 管路の流れ(3)  3.その他の諸損失,1)急拡大,急縮小を伴う損失,2)ゆるやかに拡大する管の損失(剥離流れ),3)曲がり管の損失等について解説する.○管路の流れの諸損失について理解できる. 
6. 管路の流れのまとめ  これまで学習した管路の流れの範囲で,特に重要な部分について,例題や演習問題を使って解説する.○管路の流れについて,重要な部分を理解し,演習問題を解くことが出来る. 
7. 物体に働く流体力(1)  1.物体に働く流体力,1)6分力(力とモーメント),2)抗力(抵抗)などについて解説する.○物体に働く流体力に関する問題を解くことができる. 
8. 物体に働く流体力(2)  2.物体に働く流体力,3)圧力抵抗,4)ダランベルのパラドックス等について解説する.○圧力抵抗を算出することが出来,ダランベルのパラドックスが生じる理由について理解できる. 
9. 物体に働く流体力(3)  3.摩擦抵抗,1)平板に働く摩擦抵抗,2)平板の境界層と摩擦力,3)回転円板の摩擦抵抗等について解説する.○摩擦抵抗について理解できる. 
10. 物体に働く流体力(4)  4.揚力,1)回転円柱,2)クッタ・ジューコースキの式,3)翼等について解説する.○揚力について理解できる. 
11. 物体に働く流体力のまとめ  これまで学習した物体に働く流体力の範囲で,特に重要な部分について,例題や演習問題を使って解説する.○物体に働く流体力について,重要な部分を理解し,演習問題を解くことが出来る. 
12. 次元解析と相似則(1)  1.次元解析とその応用例等について解説する.○次元解析について理解できる. 
13. 次元解析と相似則(2)  2.相似則,1)幾何学的相似と力学的相似,2)運動方程式の無次元化,3)無次元数(レイノルズ数,フルード数)の意味等について解説する.○相似則について理解できる. 
14. 圧縮性流体の流れ  1.圧縮性の流れ,1)微小擾乱の伝播速度(音速),2)気体の圧縮性とマッハ数,3)流れの中を伝播する微小擾乱(マッハ円錐)等について解説する.○圧縮性流れの基礎について理解することができる. 
15. 総括  これまでの授業を総括し,特に重要なポイントについて復習する. 
テキスト
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 水力学・流体力学  市川常雄  朝倉書店 
参考文献
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 流体力学  日野幹雄  朝倉書店 
授業方法の形式
講義 
成績評価方法及び評価基準
定期試験100%(100点満点)で評価し,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
本科目では,流体運動の基本原理や流れによって生じる流体力について講義を行う.受講生には,式を丸暗記するのではなく,式導出の考え方や,式の物理的な意味を考え,理解してほしい.空気や水などの流体運動は,通常透明なため,直接観察できず,一般的に理解し難い.講義で理解し難い部分は積極的に質問してほしい. 
参考URL
画像
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更新日時 2020/03/17 18:55


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