開講年度 |
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教育課程名 |
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授業科目番号 |
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授業科目名 |
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開講曜日と時限 |
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教室番号 |
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開講学期 |
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単位数 |
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対象学科・学年 |
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必修・選択の別 |
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授業方法 |
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担当教員 |
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教員室番号 |
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連絡先(Tel) |
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連絡先(E-Mail) |
tokura@mmm.muroran-it.ac.jp |
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オフィスアワー |
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授業のねらい |
流体力学で解析解が得られる問題の例は、学部の授業で講義される。この授業では、閉じた形の解析解を得ることが困難な問題の解法について、数値的方法を含めて講述する。取り扱う問題は、古典的な水力学、流体力学、弾道学、気体力学、航空力学等の範囲から選ばれる。最初に、常微分方程式で記述される問題を扱い、つぎに偏微分方程式で表わされる問題を取り扱う。これらの解法例を通して、学生が新しい問題に遭遇したときに、解決できる力を養うことを目的とする。 |
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到達度目標 |
(1)流体流れの支配方程式の導入や境界条件の設定ができる。 (2)その方程式を解くための適切な解法を選ぶことができる。 (3)得られた結果の妥当性を判断できる。 |
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授業計画 |
1.常微分方程式で表わされる問題(第1週〜第3週) a)物体の自由落下や、単振り子および翼の振動運動など、流体中を運動する物体の一次元初期値問題を説明する。 b)二次元初期値問題の例として、投射物の運動や、雲の中の水滴衝突、固定翼グライダーの運動を説明する。 2.偏微分方程式で表わされる問題(第4週〜第7週) a)ポテンシャル流れの二次元境界値問題の解法として、逆解法(等角写像による方法)と直接法(カルマンの方法、パネル法)を説明する。 b)楕円型偏微分方程式の例として、波動の伝播について説明する。 |
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教科書及び教材 |
講義に使用する必要な資料は適宜プリントとして配布する。 |
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参考書 |
(1)C.Y. Chow: ”An Introduction to Computational Fluid Mechanics”, Seminole Pub Co(1983年) (2)豊倉、亀本:「流体力学」 実教出版(1976) (3)リープマン・ロシュコ:「POD版 気体力学」 吉岡書店(2000年) (4)森下悦生:「Excelで学ぶ 流体力学」 丸善(2000年)
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成績評価方法 |
成績はレポートによって評価する。レポートをすべて提出した者を評価の対象とする。 |
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履修上の注意 |
学部で流体力学I、流体力学IIの講義を受講していることが望ましい。 |
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教員からのメッセージ |
解析解を得ることが困難な問題では、計算プログラムを作成し、コンピュータを使用して解く事が必要となります。プログラムを作成して流れの問題を解くレポート課題を出題します。 |
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学習・教育目標との対応 |
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関連科目 |
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その他 |
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