開講年度
2006
教育課程名
博士前期課程 専攻別科目
授業科目番号
2
授業科目名
流体力学特論
開講曜日と時限
月曜日 4〜4時限(11:10〜11:55)
教室番号
C306
開講学期
前期
単位数
1単位
対象学科・学年
機械システム工学専攻1年
必修・選択の別
選択
授業方法
講義
担当教員
戸倉郁夫(機械システム工学専攻・熱流体工学講座)
教員室番号
B202
連絡先(Tel)
0143-46-5306
連絡先(E-Mail)
tokura@mmm.muroran-it.ac.jp
オフィスアワー
月曜日:15:00〜17:00
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。
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。
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。
 
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。
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)

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。
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。
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。
学習・教育目標との対応
関連科目
その他