授業のねらい |
流体力学は、水や空気などの流体の性質や動き(流れという)を理解し、各種流体機械、航空機、装置などの設計や運転に役立たせる学問である。流体力学Iでは、流れ現象の基礎、管内の1次元流れとエネルギー損失、流れの計測などについて理解、修得する。 |
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授業の目標 |
1.静止状態にある流体の性質が理解でき、圧力の測定が行え、壁面に作用する流体の圧力による力が算出できること。 2.流れている流体に対するベルヌーイの式が理解でき、この式の応用ができること。 3.円管内の流れ(層流と乱流)の性質が理解でき、円管内流れの圧力損失が見積もれること。 4.流れの中にある物体に働く流体抵抗(抗力)と揚力の性質が理解でき、抗力係数と揚力係数を用い、物体に働く抗力と揚力が計算できること。 5.流体の運動量の法則が理解でき、この法則が応用できること。 |
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授業計画 |
1.流体とは(第1週) 2.流れの基礎的現象(第2週〜第3週) 3.流体の静力学(第4週〜第5週) 4.流れの基礎式(第6週) 5.管内流(第7週〜第8週) 6.各種物体まわりの流れと抵抗(第9週〜第10週) 7.運動量の法則(第11週〜第12週) 8.流れの計測(第13週) 9.流れの次元解析と相似則(第14週) 10.流れのトピックス(第15週) |
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教科書及び教材 |
加藤 宏編「ポイントを学ぶ 流れの力学」丸善(1986年)2400円+税 |
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参考書 |
(1)加藤 宏 編「例題で学ぶ 流れの力学」丸善(1990年)2400円+税 (2)杉山 弘・遠藤 剛・新井隆景著「流体力学」森北出版(1995年) 2300円+税 |
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成績評価方法 |
定期試験(100点満点)により評価する。60点以上を合格とする。
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履修条件等 |
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教員からのメッセージ |
流体力学は、水、空気、ガスを使う日常生活や、自動車、航空機まわりの流れ、各種の工業、および最近のエネルギー問題や地球環境問題、バイオ技術などと関連し、大変重要です。 ところで、私達、人類は水惑星である地球上で、大気(空気)の中で生活しています。すなわち、毎日、流体の中で暮らしています。これらのことが、認識、実感できれば、流体の流れに親しみが湧き、流れのことが理解できるようになると思います。流体力学は初学者にとって難解であると言われていますが、頑張って学習してください。 |
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その他 |
○学科の学習・教育目標との対応 (A)−4:機械システム工学に関する知識とそれらを問題解決に 応用できる能力 ○JABEEの学習・教育目標との関連 (d)−2:機械工学の主要分野 (g):自主的、継続的に学習できる能力 ○科目間の連携 履修要件:解析I、II、物理学A この科目を必要とする科目、または関連する科目:流体力学演習I、流体力学II、流体力学演習II、空気力学、推進工学、機械システム工学実験I、II、卒業研究I、II |
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