開講年度 | 2007 |
教育課程名 | 主専門教育課程 学科別科目 |
授業科目番号 | 13 |
授業科目名 | 流体力学II |
開講曜日と時限 |
月曜日 3,4時限
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教室番号 |
A304
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開講学期 | 後期 |
単位数 | 2 |
対象学科・学年 | 機械システム工学科2年 |
必修・選択の別 | 必修 |
授業方法 | 講義 |
担当教員 |
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) |
教員室番号 | 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) |
オフィスアワー | 杉山((月、木) 16:30〜17:30)、風間((月) 14:30〜16:30)、戸倉((月)16:30〜18:00) |
授業のねらい | 流体力学Iでは、流れ現象の基礎と流れの一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。 |
到達度目標 |
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(理解力15%)。
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(理解力15%)。 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(理解力40%)。 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(理解力30%)。 |
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 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(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 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) |
参考書 |
(1)谷 一郎 「流れ学」(第3版) 岩波全書(1967年)、
(2)日野幹雄 「流体力学」 朝倉書店(1992年)、 (3)豊倉富太郎・亀本喬司「流体力学」 実教出版(1976年)、 (4)今井 功 「流体力学」 岩波書店(1970年) |
成績評価方法 | 試験により評価する。60点(100点満点の60%)以上を合格とする。不合格となった者は再履修すること. |
履修上の注意 |
不合格者は再履修すること。
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。 |
教員からのメッセージ | 二次元流れの解析を行うので、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。 |
学習・教育目標との対応 |
○学科の学習・教育目標との対応:
1−3)物理学等の自然科学に関する基礎知識とそれらの応用能力 ○JABEE学習・教育目標との対応: (d)−(2)機械工学の主要分野のうち各プログラムが重要と考える分野に関する知識と、それらを問題解決に応用できる能力(エネルギーと流れ (B)、(C)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)) |
関連科目 | 熱力学IおよびII、流体力学I、流体力学演習I、流体力学演習II |
その他 |