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 金曜日 1,2時限
教室番号 C306
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 (夜間主)
必修・選択の別 選択
授業方法 講義
担当教員 齋藤
教員室番号 B204
連絡先(Tel) 0143-46-5354
連絡先(E-Mail) saito@mmm.muroran-it.ac.jp
オフィスアワー 火曜日 15:00 〜 17:00
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、一般的な二次元および三次元流れ、理想流体流れ、粘性流体流れ、圧縮性流体流れ等の基礎理論を学習する。
到達度目標 1.速度ポテンシャルや流れ関数を用い、理想流体の流れの速度や圧力を算出できる。
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。
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。
4.一次元圧縮性流れ、超音速流れ、衝撃波の性質を理解し、衝撃波関係式が応用できる。
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 レポート課題の成績と,最終筆記試験の成績を平均して100点満点の成績を評価する。

60点(100点満点の60%)以上を合格とする。
履修上の注意 再試験は行わない.
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くこと。

履修内容が多いので,予習,復習など自分でも時間をかけて勉強すること.
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