平成19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
110407 4年 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
   1. 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。
   2. 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
水力学 宮井 善弘、木田 輝彦、仲谷 仁志 著 (森北出版)
参考書
演習 水力学 生井 武文、国井 行夫、木本 知男、長尾 健 著 (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】
流体の密度、比重
1 【粘性流体の流れと管摩擦】
層流と乱流
2 比体積、圧縮率、粘性

2 管摩擦による圧力損失(滑らかな管)

3 表面張力、演習問題

3 管摩擦による圧力損失(粗い管)

4 【流体静力学】
静止流体の圧力

4 粘性流体に対するベルヌーイの式の拡張

5 密度と高さ、圧力測定

5 管摩擦係数の実用公式

6 壁面に及ぼす力

6 円形断面以外の管の摩擦損失

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 【完全流体の諸定理】
連続の式
9 【管路系の損失ヘッド】
損失ヘッドの定義
10 運動方程式

10 水力勾配線およびエネルギ勾配線

11 ベルヌーイの式

11 断面積の急変化・曲がり管・弁・コック
12 運動量の法則とその応用

12 流体動力

13 角運動量の法則

13 複合管路における流れ

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)