△流体力学ＩＩ（Fluid Mechanics II）[5H20]

＜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

＜授業のねらい＞

本授業では，実流体(粘性流体)の基礎的性質と物理的理解を，工学的な応用事例を踏まえながら学んでいく．本授業を通して，管内を流れる流体に働く摩擦力，飛行機の翼，車，船などに働く流体力について理解する．加えて，圧縮性流体に関する基礎的知識と応用事例についても学ぶ．

＜受講にあたっての前提条件＞

物理学（特に力学分野）を履修していること．
基本的な数学（特に微積分の分野）を理解していること．
流体力学 Iを受講済みであること(単位の修得・未修得は問わない)．

＜具体的な到達目標＞

流体をつかった工学的技術の理解に役立つ知識を習得する．流体力学Iで学習した流体特有の性質・現象の基礎的知識をふまえ，乱流に代表される実流体の性質について学ぶ．具体的には，管内流における摩擦抵抗・圧力損失，流れの中の物体に作用する流体力を算出できるようにする．

＜授業計画及び準備学習＞

1. [ガイダンス]　本授業で取り組む粘性流れについて紹介する．層流と乱流の違いや，流体力学における「レイノルズ数」の意義について学ぶ．
2. [数学・物理の準備]　本授業を進める上で必要となる基本的な数学・物理の知識について復習する．
3. [Navier-Stokes方程式]　Navier-Stokes方程式を導出し，その意味について学ぶ．
4. [層流 1 (内部流れ)]　円管内や平行平板間における層流流れの基礎的知識について学ぶ．
5. [層流 2 (外部流れ)]　層流中に置かれた物体周りの流れについて学ぶ．
6. [乱流 1 (内部流れにおける乱流の基礎)]　円管内や平行平板間における乱流流れの基礎的知識について学ぶ．
7. [乱流 2 (外部流れにおける乱流の基礎]　物体周りの剥離流れと後流の流れについて学ぶ．
8. [管内流れにおける圧力損失]　円管内流れにおける圧力損失について学ぶ．．
9. [粘性流体におけるベルヌーイの式]　断面積変化や曲管に起因する損失について学び，エネルギー損失を考慮したベルヌーイの式を導く．
10. [流れの中の物体に働く力]　物体に働く揚力と抗力について学ぶ．
11. [飛行機の空気力学]　飛行機に関わる空気力学を，翼周りの流れに着目しつつ学ぶ．
12. [圧縮性流体力学 1]　流体の圧縮性が重要となる高速流れの基礎的知識について学ぶ．
13. [圧縮性流体力学 2]　ロケットエンジン等に使われるラバルノズルや超音速飛行機など，高速流れに関する応用事例について学ぶ．
14. [授業の振り返り]

＜成績評価方法＞

各授業において内容理解の演習(試験形式)を行う．
成績評価は，演習点(40%)+定期試験(60%)として算出する．Grade D以上を単位取得の要件とする．
評価によってはレポートの提出や再試験を求める場合がある．

＜教科書＞

「基礎から学ぶ流体力学」，飯田明由・小川隆申・武井昌宏　著，オーム社
授業で配布するプリント．

＜参考書＞

「流体力学」，日野幹雄　著，朝倉書店
「JSMEテキストシリーズ　流体力学」，日本機械学会，丸善
「圧縮性流体力学―内部流れの理論と解析」，松尾一泰　著，オーム社
「Fluid Mechanics」，Frank M. White 著，McGraw-Hill Education

＜オフィスアワー＞

授業後の教場．
新宿キャンパス17FのA-1778(木曜日16:00-17:00)．
メールでの質問も受け付けます．

＜学生へのメッセージ＞

「乱流」は日々の生活から高度な流体機械に至るまで，あらゆる場所で発生する極めて複雑な現象です．このような現象を扱う本授業は，難しい部分もある反面，その応用範囲は広く，(流体現象に限らない)多くの知見を得ることができます．工学的知識・技術の習得とともに，実生活の様々な場面で活用できる「複雑な事象の扱い方」を学んでいきましょう．