平成18年度
授業科目 担当教員 開講期
水力学 松田 通年
科目番号 対象学年 必修・選択の別 単位数
11250 機械工学科 選択 2単位
授業概要
非圧縮性流体の流れを1次元的に、かつ実用的に扱えるように以下の3点に力点をしぼり、流体工学の基礎を理解することを目的とする。
1:静水力学の力・圧力の概念
2:連続の式とベルヌーイの定理
3:レイノルズ数を中心とした粘性とエネルギ損失機構
 

  到達目標
   ・ 実際の工学上の諸問題に対応できるように、静水力学と動水力学に関する公式および実験式が使えるようになること。
   ・ 粘性流体における管内の流れに関する各種損失について、配管設計に応用できる知識を修得すること。
教科書
流体力学(JSMEテキストシリーズ、日本機械学会)
参考書
演習 水力学(機械工学演習シリーズ、森北出版)
水力学(森北出版)
授業の進め方
教科書に沿って講義を中心に授業を進め、例題問題、実用問題を解きながら理解を深める。
授業内容
前期 後期
1 【流体の性質と分類】
  流体の基本的性質
1 【管内の流れ】
  管摩擦損失
2   密度と比体積、粘度と動粘度、圧縮率
2   直円管内の流れ1
3   表面張力、層流と乱流、演習問題
3   直円管内の流れ2
4 【静止流体の力学】
  静止流体中の圧力
4   管路の変形に伴う損失1
5   密度と高さ、圧力測定、マノメータ
5   管路の変形に伴う損失2
6   壁面に及ぼす力
6   矩形管内の流れ
7   浮力と浮揚体、演習問題
7   演習問題
8   中間試験
8   中間試験
9 【準1次元流れ】
  連続の式、質量保存則
9 【物体まわりの流れ】
  抗力と揚力
10   エネルギーバランス式
10   抗力
11   ベルヌーイの式
11   揚力
12   演習問題
12   円柱まわりの流れとカルマン渦
13   運動量の法則
13   円柱まわりの流れのロックイン現象
14   演習問題
14   演習問題
15   期末試験
15   期末試験
成績評価の方法
合計4回の定期試験90%、ノート提出10%で評価する。
学生へのメッセージ
「水力学」は機械工学分野の一つの柱である。金属などの硬いイメージとは逆に、身近にある水の柔軟かつ滑らかな性質を取り扱う。毎日、飲んだり触れたりする水の性質や“流れ”について工学的に理解しよう。
水力学は、流体工学の流体機械(5年前期)、流体力学(専攻科)、機械設計製図5(5年前期)の分野において、設計や応用について基礎となる学問である。

学習・教育目標
(生産工学)
 B 学習・教育目標
(システムデザイン工学)
  学習・教育目標
(生物応用化学)