科目概要

対象年度 2004
教育課程名 昼間コース 主専門教育課程 学科別科目
授業科目名 流体力学II
Subject Name Fluid MechanicsII
単位数 2
必修・選択の別 必修
対象学科・学年 機械システム工学科2年
開講時期 後期
授業方法 講義
担当教官 杉山 弘(SUGIYAMA,Hiromu)(機械システム工学科・航空基礎工学講座)、 
風間俊治(KAZAMA,Toshiharu)(機械システム工学科・設計制御工学講座)、 
戸倉郁夫(TOKURA,Ikuo)(機械システム工学科・熱流体工学講座)
教官室番号 杉山(B208)、風間(B310-3)、戸倉(B202)
連絡先(Tel) 杉山(0143-46-5364) 
風間(0143-46-5349) 
戸倉(0143-46-5306)
連絡先(E-Mail) 杉山(sugiyama@mmm.muroran-it.ac.jp)、 
風間(kazama@mmm.muroran-it.ac.jp)、 
戸倉(tokura@mmm.muroran-it.ac.jp)


シラバス

授業のねらい 流体力学Iでは、流れ現象の基礎と流れの1次元的な取り扱いなどについて学習した。流体力学IIでは、より一般的な二次元、三次元流れ現象と流れの数学的な取り扱い方、理想流体流れ、粘性流体流れ、および圧縮性流体流れの基礎について理解、修得する。
授業の目標 1.速度ポテンシャルや流れ関数を使用し、理想流体の流れの速度や圧力を算出できること。 
2.複素速度ポテンシャルを使用し、物体に作用する揚力を算出できること。 
3.ナビエ・ストークスの方程式を近似し、管内や境界層の流れの抵抗を算出できること。 
4.一次元圧縮性流れ、超音速流れ、衝撃波の性質が理解でき、衝撃波関係式が応用できること。
授業計画 1.流れの基礎(第1週) 
 流体運動の記述法、流体粒子の加速度、流体運動における変位と変形、渦度、循環 
2.理想流体の流れ(第2週〜第5週) 
 オイラーの運動方程式、ベルヌーイの式、流れ関数と速度ポテンシャル、複素速度ポテンシャル、円柱まわりの流れ、等角写像 
3.粘性流体の流れ(第6週〜第8週) 
 流体の粘性、ナビエ・ストークスの方程式、レイノルズ数、平行平板間の流れ、円管内の流れ、層流と乱流 
4.境界層流れ、および噴流(第9週、第10週) 
 境界層の概念、プラントルの境界層方程式、平板に沿う層流境界層流れ、二次元噴流の特性 
5.圧縮性流体の流れ(第11週〜第15週) 
 音速、マッハ数、一次元圧縮性流れの基礎方程式、ノズル内の高速流れ、超音速流と衝撃波、衝撃波関係式 
教科書及び教材 杉山 弘・遠藤 剛・新井隆景著「流体力学」森北出版(1995)
300円+税
参考書 (1)谷 一郎 「流れ学」(第3版) 岩波全書(1967年) 2300円+税 
(2)日野幹雄 「流体力学」 朝倉書店(1992年) 7107円 
(3)豊倉富太郎・亀本喬司「流体力学」 実教出版(1976年)3200円+税 
(4)今井 功 「流体力学」 岩波書店(1970年) 1700円
成績評価方法 定期試験により評価する。60点以上を合格とする。
履修条件等 熱力学IおよびII、流体力学Iを履修済みであることが望ましい。なお、理解を深めるために、流体力学演習IIの講義を並行して受講することが望ましい。
教官からのメッセージ 二次元流れの理論的解析を行うので、偏微分や複素関数論などの数学的基礎を自習しておいてください。
その他