2015年度工学院大学 第1部機械システム工学科

流体力学(Fluid Mechanics)[3C04]

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2単位
廣木 富士男 教授  [ 教員業績  JP  EN ]
最終更新日 : 2016/01/21

<学位授与の方針>
1. 基礎知識の習得
2. 専門分野知識の習得
3. 汎用的問題解決技能
4. 道徳的態度と社会性
5. 創成能力

<授業のねらい>
川の流れ、街や森を吹く風、ポンプや送風機による水や空気の輸送など、我々の周りには流れや流体現象、流体を扱うものが随所に見られる。では、流体とはどの様な性質を持ち、それを扱うにはどの様な事柄を理解する必要があるのであろうか?この教科では、流体の基本的な性質とそれを取り扱う基本式を理解し、それを十分に活用できることを目的とする。

<受講にあたっての前提条件>
本科目を履修する前に「数学I」、「同II」、「物理学I」、「同II」、「工業力学演習I」、「同II」を履修しておくこと。また、卒業論文でも関係する研究が多々ある。

<具体的な到達目標>
(1)流体とは何か?その特性値と単位を理解し自由に使えること。
(2)水圧、気圧など圧力を理解し、自由に使えること。
(3)流速や流量の概念とその計測法を理解し、それを計算できること。
(4)ベルヌーイの定理を理解し、それを応用できること。
(5)粘性力、慣性力、レイノルズ数の意味を理解すること。
(6)連続の式、運動方程式を理解すること。
(JABEE機械システム基礎工学プログラムの学習・教育目標)D-1:◎
(JABEE 基本キーワード)流体力学
(JABEE 個別キーワード)流体の物性、静圧と動圧、ベルヌーイの定理、層流と乱流

<授業計画及び準備学習>
1)ガイダンス,流体の諸性質と単位を理解する 演習1
2)流体の静力学(1)各種マノメータの原理を理解する 演習2
3)流体の静力学(2)壁面に作用する力および圧力中心について理解する 演習3
4)流体の静力学(3)浮力と浮揚体の安定および相対的静止について理解する 演習4
5)連続の式・ベルヌーイの式を理解する 演習5
6)連続の式・ベルヌーイの式の応用と流体計測の原理を理解する 演習6
7)運動量の法則を理解し,応用について学ぶ 演習7
8)角運動量を学び,速度三角形について理解する 演習8
9)学習成果の確認(中間試験)
10)レイノルズ数,層流・乱流について理解する 演習9
11)管内流(1)ハーゲン・ポアズイユの流れを中心に粘性流体の性質を理解する 演習10
12)管内流(2)各種圧力損失について理解し,管路の設計を学ぶ 演習11
13)物体まわりの流れ(1)境界層について理解する 演習12
14)物体まわりの流れ(2)物体に働く流体力を理解する 演習13
15)学習成果の確認(期末試験)

<成績評価方法>
(1)中間試験(35%),(2)期末試験(35%),演習問題(30%)の割合で評価し,総合点が60点以上の者を合格とし,上記「機械システム基礎工学プログラムの学習・教育目標」D‐1は達成される.なお、授業を5回以上欠席した者は受講放棄とみなし一切の成績評価をしない.

<教科書>
流体システム工学,菊山功嗣・佐野勝志共著,共立出版

<参考書>
希望に応じ紹介する

<オフィスアワー>
水曜日14:30から16:00(1715号室)
また、メールでも対応する。E-mail at94296@ns.kogakuin.ac.jp

<学生へのメッセージ>
毎週の授業の最後の15分程度を演習時間とし、その日に学んだ事柄に関連した問題を解いてもらうので、授業に遅刻することなく出席し、しっかりと学ぶこと。


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