| 授業科目 流体力学特論 |
担当教員 谷脇 充浩 |
開講期 後期
| |
| 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
|
|
| 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 | 浮揚体の安定性 | 1,2 | |
| 5 | 流れの基礎 | 3 | |
| 6 | 一次元流れの基礎方程式 | 3 | |
| 7 | 二次元流れの基礎方程式 | 3 | |
| 8 | ベルヌーイの定理 | 3 | |
| 9 | 管内の層流と乱流 | 3 | |
| 10 | ハーゲン・ポアズイユの流れ | 3 | |
| 11 | 粘性流体の流れ | 1,4 | |
| 12 | ナビエ・ストークス方程式 | 4 | |
| 13 | 平行平板間の流れ | 4 | |
| 14 | 物体まわりの流れ（抗力） | 5 | |
| 15 | 物体まわりの流れ（揚力） | 5 | |
| 16 | 試験 | ||
| 17 | 流体力学演習 | 1〜5 |
| 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 | ナビエ・ストークス方程式を導くことが出来る | ナビエ・ストークス方程式を用いて簡単な粘性流体流れの解析ができる。 | ナビエ・ストークス方程式を知らない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 5 | 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。 |
||||||||||||
| 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。
|
||||||||||||
| 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。
|
||||||||||||
学習・教育目標
|