△流体力学及演習ＩＩ（Fluid Mechanics and Exercise II）[3D04]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

工学における流体力学の応用分野は非常に広いが、この授業では重要基礎事項にテーマを絞り込み、静止流体及び流動する流体に伴う物理的現象の基本を学習する。具体的な達成目標は以下の通りである。流体の静力学を理解すること、連続の方程式を理解すること、運動量の法則を理解すること、エネルギー方程式を理解すること、相似則を理解すること、流体抵抗について理解すること、物体周りの流れと抵抗・揚力について理解すること。これらを達成するため、毎回演習及び宿題を行って、解答結果により、理解度を判断する。

（JABEE学習・教育目標）
「国際工学プログラム」：（C）基礎工学・専門工学知識の習得：
（前提となる基礎知識と習得後の展開）
「数学」の微分・積分・代数・ベクトルに関する知識と「物理学」の力学に関する知識が必要である。習得後は流体工学に関する機械技術者としての素養を身につけることができる。

＜授業計画＞

1. ガイダンス
授業計画と授業方法の説明、及び基礎事項の復習、演習問題1
2. 流体圧力（流体の静力学1）
絶対圧とゲージ圧、高度・深さによる圧力変化、パスカルの原理、圧力計則、演習問題2
3. 平面に作用する力（流体の静力学2）
平面に作用する圧力と力の関係の理解、演習問題3
4. 曲面に作用する力（流体の静力学3）
曲面に作用する圧力と力の関係の理解、演習問題4
5. 浮体の浮力と安定性（流体の静力学4）
単純な形状の物体にかかる浮力の計算、演習問題5
6. 流れ模様、流速、流量
一様流と非一様流、定常流と非定常流の理解、流速と流量の計算、演習問題6
7. 前期中間試験
8. 流れの加速度、検査面、検査体積方程式
実質加速度の物理的意味の理解、検査面の解析法の理解、演習問題7
9. 連続の方程式
質量保存の法則と方程式の理解、演習問題8
10. ベルヌーイの方程式
全圧と静圧の理解、ベルヌーイの方程式を用いた計算、演習問題9
11. 流れの剥離、キャビテーション
さまざまな場面での実在流体の流れの理解、演習問題10
12. 運動量の法則の応用（vane,nozzle,bend）
運動量方程式の理解と、それによるノズル等に働く力の計算、演習問題11
13. 運動量の法則の応用（rocket,etc.）
運動量方程式によるロケット等に働く力の計算、演習問題12
14. 前期期末試験
15. エネルギー方程式の導出
エネルギー方程式の理解、演習問題13
16. エネルギー方程式の応用（定常、一次元）
定常、一次元の場合のエネルギー方程式を用いた計算、演習問題14
17. エネルギー方程式の応用（エネルギーの式、運動量の式、連続の式を連立して解く問題、EGL,HGL）
エネルギーの式、運動量の式、連続の式を連立して解く計算、演習問題15
18. 次元解析
次元解析の方法の理解、簡単な計算、演習問題16
19. 無次元数と相似則（Reynolds数、Froude数、Mach数、Weber数）
相似則、無次元数の物理的意味の理解、演習問題17
20. 摩擦抵抗、層流、乱流
摩擦抵抗の性質と層流・乱流の理解、演習問題18
21. 後期中間試験
22. 二次元物体周りの流れと抵抗
二次元物体周りの流れと抵抗係数の性質の理解、演習問題19
23. 三次元物体周りの流れと抵抗
三次元物体周りの流れと抵抗係数の性質の理解、演習問題20
24. 物体周りの流れと揚力（Magnus効果）
揚力のメカニズムの理解、クッタ・ジューコフスキーの定理、マグナス効果の理解、演習問題21
25. 翼に働く揚力
誘導抵抗の理解、翼に働く揚力・抗力の計算、演習問題22
26. マッハ数
音速、マッハ数等の圧縮性流体の流れの性質の理解、演習問題23
27. 衝撃波
超音速流れ、衝撃波、ラバール・ノズルの原理等の理解、演習問題24
28. 後期期末試験

＜成績評価方法及び水準＞

前・後期の中間試験及び期末試験合計4回の成績の平均点が60点以上を合格とする。平均点が60点に満たない者でも、演習並びに宿題の内容が十分な場合は合格とすることもある。
「国際工学プログラム」の学習・教育目標（C）は、本科目およびこの目標に対応する卒業に必要な他の該当科目をすべて習得することにより達成される。

＜教科書＞

プリントを使用する。

＜参考書＞

講義で説明する。

＜オフィスアワー＞

授業の後の1時間。講師室。

＜学生へのメッセージ＞

毎回の授業の積み重ねで学問が身につきます。授業には必ず出席し復習をして下さい。

このページの著作権は学校法人工学院大学が有しています。 Copyright(c)2007 Kogakuin University. All Rights Reserved.