開講学期 | 2010年度 前期 |
授業区分 | 週間授業 |
対象学科 | 機械航空創造系学科 航空宇宙システム工学コース |
対象学年 | 2 |
必修・選択 | 必修 |
授業方法 | 講義 |
授業科目名 | 空気力学基礎理論 |
単位数 | 2 |
担当教員 | 吹場活佳 |
教員室番号 | S306 |
連絡先(Tel) | 0143-46-5389 |
連絡先(E-mail) | fukiba@mmm.muroran-it.ac.jp |
オフィスアワー | 月曜10:00~12:00 |
授業のねらい | この授業では航空機やロケット推進において重要となる気体の流れを理解し、設計や運用に役立てることができるようになることをねらいとしています。今後、圧縮性流体力学、粘性流体力学、数値流体力学と続く流体力学の講義の基礎となる部分を学習します。 |
到達度目標 |
1.流体に関する各物理量の意味を正しく理解する。 2.静止状態にある流体の性質を理解し、壁面に作用する流体の圧力による力が算出できる. 3.流れの基礎方程式の概要を理解する. 4.ベルヌーイの式が理解でき,この式の応用ができる. 5.円管内の流れや円柱周り流れなど、基本的な流れ場の性質が理解できる. 6.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. 7.流体の運動量の法則が理解でき,この法則が応用できる. |
授業計画 |
総授業時間数;22.5時間 1.流体力学の概要と流体の性質 (第1,2週) 2.流れの基礎方程式(第3,4週) 3.ベルヌーイの式(第5,6週) 4.流れ関数と渦度(第7,8週) 5.循環、速度ポテンシャル、円柱周りの流れ(第9〜11週) 6.粘性流体流れの基礎(第12,13週) 7.運動量の法則(第14週) 8.まとめ(第15週) |
教科書 | 杉山弘・遠藤剛・新井隆景、「流体力学」、森北出版 |
参考書 | 安藤常世、「流体の力学」、培風館 |
教科書・参考書に関する備考 | 他に必要な資料は適宜プリントとして配布します。特に授業計画の7の運動量の法則はプリントを主として授業を行います。 |
成績評価方法 | 定期試験で評価します。100点満点で60点以上を合格とします。不合格の場合、授業への出席状況が良好な不合格者に対して再試験を行います。 |
履修上の注意 | 授業中に問題を解き提出してもらう場合があります。 |
教員メッセージ | 流体力学は航空コースを代表する重要な科目のひとつであり、この「空気力学基礎理論」はその導入にあたる重要な位置を占めます。流体現象は航空機の揚力を生み出すだけでなく、ジェットエンジンやロケットエンジンなどの推進機、およびこれらの機器の冷却など、様々な場面で活用されます。微分、積分等がしばしばあらわれるため、難解な印象を受けがちですが、実例などを多く取り上げ本質を正しく理解できるよう努めたいと思います。 |
学習・教育目標との対応 |
B) 航空宇宙システム工学分野に必要な様々な知識,技術の習得 (航空宇宙工学基盤知識「専門分野の基礎と応用能力」を身につける) E) 自発的,継続的に学習する能力を修得 (コースの全課程において身につける) |
関連科目 | この科目の履修に当たっては、微分、偏微分、積分等の数学的な知識が必要となります。また、力学、熱力学の知識も必要です。よく復習しておいてください。また本科目は2年次後期に開講される圧縮性流体力学、3年次に開講される粘性流体力学、数値流体力学と密接に関係します。また、推進工学基礎理論、ロケット工学、ジェットエンジン、伝熱・燃焼工学の各科目でも、本科目で学んだ基礎知識を活用します。さらに2年前期開講の航空宇宙工学基礎演習の一部にて、流体力学の問題を取り扱います。 |
備考 |