| 授業科目 流体力学特論 |
担当教員 谷脇 充浩 |
開講期 後期
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| 科目番号 610105 |
対象学年・学科・コース 2年 生産工学専攻 |
単位区分 選択必修 |
単位数 2単位 |
| 授業概要・授業方針
流体力学は、流体運動を数学的解析方法により理論的に解明する学問である。 流体の工学・工業への応用を中心に、物体に及ぼす流体の作用を数学的に取り扱う手法や考え方を理解することを目的とする。 |
到達目標
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| 授業要目 | 到達目標 との対応 |
自己点検 |
| 1 | ガイダンス | ||
| 2 | 流体の性質 | 1 | |
| 3 | 流体の静力学 | 1,2 | |
| 4 | 流れの基礎 | 3,4 | |
| 5 | 一次元流れの基礎方程式 | 3,4 | |
| 6 | 二次元流れの基礎方程式 | 3,4 | |
| 7 | ベルヌーイの定理 | 3,4 | |
| 8 | 流速・流量の測定 | 3,4 | |
| 9 | 粘性流体の流れ | 3,4 | |
| 10 | 管内流れと開水路の流れ | 4,5 | |
| 11 | ハーゲン・ポアズイユの流れ | 4,5 | |
| 12 | 揚力と抗力の定義 | 3,4,5 | |
| 13 | 揚力と抗力の計算 | 3,4,5 | |
| 14 | ナビエ・ストークス方程式 | 3,4,5 | |
| 15 | 流れの可視化 | 6 | |
| 16 | 試験 | 1〜6 | |
| 17 | 流体力学演習 | 1〜6 |
| 到達達成度の指標（ルーブリック） |
| 到達 目標 |
理想的なレベル（Ａ）の目安 | 標準的なレベル（Ｂ）の目安 | 未到達なレベル（Ｃ）の目安 | 自己評価 |
| 1 | 流体の定義と各種物理量の定義と単位が説明でき、力学的な取り扱いができる。 | 流体の性質について、各種物理量の定義を知っている。 | 流体の性質を知らない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 2 | 圧力、浮力などの静止した流体中の圧力に関わる事項が説明でき、力学的な取り扱いができる。 | 圧力、浮力などの静止した流体中の圧力に関わる基本的な事項が説明できる。 | 流体中の圧力に関わる基本的な事項が説明できない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 3 | 一次元および二次元にて基礎方程式を表現できる。また、そこから連続の式およびベルヌーイの式を導くことができる。 | 連続の式およびベルヌーイの式を説明することができる。 | 流れの表現方法を知らない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 4 | 各種流量・流速の測定原理を理解し、連続の式、ベルヌーイの式を用いて流れ場の計算ができる。 | 各種流量・流速の測定原理を理解している。 | 各種流量・流速の測定原理を知らない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 5 | 管内および開水路において、管摩擦損失、各種損失を計算し、管路系における損失を見積もることができる。 | 基本的な管路系において、管摩擦損失、各種損失を計算することができる。 | エネルギー損失を見積もることができない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 6 | 揚力、抗力、境界層、はく離、後流など、流れの中に置かれた物体の周りで生じる現象を説明できる。 | 流れの中に置かれた物体に作用する力を知っている。 | 物体まわりの流れがわからない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 到達度評価
試験80%、課題20% で評価する。 授業の欠席回数が1/4を超えた場合は、原則として単位を認定しない。 |
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| 履修上の注意
流体の運動は一見複雑で取り扱いにくいように見えるが、流体を連続物質と考えて、数量的に観察すると、意外に美しく規則正しく流れている。これらの流れを数理的に扱う手法を理解しよう。
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| 事前学習・自己学習・関連科目
流体の運動は一見複雑で取り扱いにくいように見えるが、流体を連続物質と考えて、数量的に観察すると、意外に美しく規則正しく流れている。これらの流れを数理的に扱う手法を理解しよう。
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学習・教育目標
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