☆ターボ機械特論（Turbomachinery）[2301]

＜授業のねらい及び具体的な到達目標＞

＜授業のねらい及び具体的な到達目標＞　Aim and Specific goals
ターボ機械の性能は流体力学を応用することにより，飛躍的な進歩を遂げた。ここでは主要なターボ機械の作動原理，構造を紹介し，流体力学に基づく解説を行なう。さらにターボ機械の高速化に伴い発生するキャビテーションや旋回失速など不安定現象と性能特性との関係についても講義する。
The performance of turbomachinery has been improved drastically by applying fluid dynamics. In this course, the operating principle and structure of the major fluid machines are introduced, and commentaries based on the fluid dynamics are made. Furthermore, the relationship between the flow instabilities such as the cavitation and the rotating stall generated in the turbomachines with the high revolution number and the performance characteristics is also discussed.

具体的な到達目標は以下の通りである。
1.流体力学の基礎的保存則について理解できる。
2.流体機械の分類と用途について理解できる。
3.流体機械の作動原理について理解できる。
4.統合的な考え方を理解し、例示できる。
On completion of this course, the student should be able to:
•Have an awareness of basic knowledge related the fundamental conservation law of fluid dynamics.
•Have an awareness of classification and application of the fluid machines.
•Have an awareness of the operating principle and structure of the fluid machines.
•Demonstrate the synthetic way of thinking.

＜授業計画及び準備学習＞

＜授業計画及び準備学習＞ Course schedule and Preparation
1. ガイダンス，流体力学の基礎(1)　ベクトル解析の復習
2. 流体力学の基礎(2)　連続の式および運動方程式，準備学習：第1回講義の復習
3. 流体力学の基礎(3)　ベルヌーイの式，準備学習：第2回講義の復習
4. 流体力学の基礎(4)　運動量方程式，準備学習：第3回講義の復習
5. 流体力学の基礎(5)　回転座標系，準備学習：第4回講義の復習
6. ターボ機械の位置付け，準備学習：第5回講義の復習
7. ターボ機械の種類と構造・作動原理，準備学習：第6回講義の復習
8. 相似則，準備学習：第7回講義の復習
9. 羽根車通過流れの基礎式，準備学習：第8回講義の復習
10. ポンプ，送風機の性能評価，準備学習：第9回講義の復習
11. 非粘性流体における翼列理論，準備学習：第10回講義の復習
12. 流体機械に生じる不安定現象，準備学習：第11回講義の復習
13. ターボ機械内部流れの可視化と数値解析，準備学習：第12回講義の復習
14. 授業の振り返り，準備学習：第1〜13回講義の復習

1. Guidance, Fundamentals of Fluid Dynamics (1) : Review of the vector analysis
2. Fundamental Fluid Dynamics (2) : Continuous equation and equation of motion, Preparation for learning : Review of Lecture-1
3. Fundamental Fluid Dynamics (3) : Bernoulli's equation, Preparation for learning: Review of Lecture-2
4. Fundamental Fluid Dynamics (4) : Momentum equation, Preparation for learning: Review of Lecture-3
5. Fundamental Fluid Dynamics (5) : Rotational coordinate system, Preparation for learning : Review of Lecture-4
6. Functions of Fluid Machines, Preparation for learning: Review of Lecture-5
7. Classification, Structure and Principle of Turbomachines, Preparation for learning: Review of Lecture-6
8. Principles of Smilarity and Dimensional Analysis, Preparation for learning: Review of Lecture-7
9. Basic Formula of Internal Flow and Turbomachines, Preparation for learning: Review of Lecture-8
10. Performance Evaluation of Pumps and Fans, Preparation for learning: Review of Lecture-9
11. Aerofoil Theory and Cascade Theory for Non-viscous Fluid, Preparation for learning: Review of Lecture-10
12. Flow Instability in Turbomachines, Preparation for learning: Review of Lecture-11
13. Visualization and Numerical Analysis of Flow in Turbomachines, Preparation for learning: Review of Lecture-12
14. Review of the lesson, Preparation for learning: Review of Lecture-1 to 13

＜成績評価方法及び水準＞

＜成績評価方法及び水準＞ Evaluation
原則としてレポートにより評価する．ただし，欠席や遅刻を減点の対象とする．
Grading is generally evaluated by reports. Evaluation points are reduced by late arrival or absence.

＜教科書＞

なし

＜参考書＞

「流体力学」日野幹雄著（朝倉書店）
「流体機械」大橋秀雄著（森北出版）
「ポンプの流体力学」C.E. Brennen著，辻本良信訳（大阪大学出版会）

＜オフィスアワー＞

火曜日13:00〜13:30
八王子校舎11-365室

＜学生へのメッセージ＞

音楽でもスポーツでも楽しむためには，まず練習や訓練などの我慢が必要で，勉強も楽しむためにはある程度の我慢が必要です．我慢の量だけ楽しくなるはずです．