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開講学期 Course Start |
2014年度 後期 |
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授業区分 Regular or Intensive |
週間授業 |
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対象学科 Department |
機械航空創造系学科 |
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対象学年 Year |
2 |
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必修・選択 Mandatory or Elective |
必修 |
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授業方法 Lecture or Seminar |
講義 |
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授業科目名 Course Title |
空気力学 |
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授業科目名(英語) Course Title |
[授業科目名(英語)] |
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単位数 Number of Credits |
2 |
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担当教員 Lecturer |
今井 良二 |
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教員室番号 Office |
B214 |
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連絡先(Tel) Telephone |
5356 |
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連絡先(E-mail) |
r_imai@mmm.muroran-it.ac.jp |
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オフィスアワー Office Hour |
火曜日 15:00-17:00 |
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授業のねらい Learning Objectives |
空気力学（境界層流れ，圧縮性流体）は航空工学を特徴づける学問の一つであり，ジェット機まわりの流れやロケットエンジン内部の燃焼ガスの流れなど，さまざまな場面に応用されます．本科目では境界層流れを学んだ後に，圧縮性流体の非圧縮性流体とは異なる特徴を理解し，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． |
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到達度目標 Outcomes Measured By: |
１．圧縮性流体の基礎となる熱力学法則を正しく理解する． ２．境界層流れの概要を理解する． ３．一次元等エントロピ流れ，ノズル流れの基本的な特徴を理解する． ４．衝撃波を伴う流れ場の特徴を理解する． |
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授業計画 Course Schedule |
総授業時間数；24時間 １．粘性流体の基礎（第１週） ２．境界層流れ（境界層の概念，境界層方程式，乱流境界層）（第２，３週） ３．管内流れ（層流，乱流流れ）（第４週） ４．圧縮性流体とは（亜音速流れと超音速流れ，音波と音速，マッハ数，圧力じょう乱の伝ぱ） （第５週） ２．熱力学の関係式（状態方程式、熱力学の法則、理想気体、比熱、エンタルピ、断熱可逆過程、エントロピ、熱力学第二法則） （第６，７週） ３．一次元圧縮性流れの基礎方程式（連続の式，運動方程式，運動量の式，エネルギーの式） （第８、９週） ４．一次元等エントロピー流れ （第１０，１１週） ５．ラバルノズル内の流れ （第１２，１３週） ６．衝撃波（衝撃波の発生，垂直衝撃波の関係式） （第１４，１５週） ７．期末試験（第１６週） ・小テスト，ホームワークまたはレポートを、随時課します． |
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教科書 Required Text |
杉山弘・遠藤剛・新井隆景著，流体力学，森北出版，1995 |
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参考書 Required Materials |
杉山 弘著，圧縮性流体力学，森北出版，2014． 松尾一泰著，圧縮性流体力学の基礎，理工学社，2011． 松尾一泰著，圧縮性流体力学 内部流れの理論と解析，理工学社，1994． 永田雅人著、高速流体力学、森北出版、2010 |
| 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． |
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成績評価方法 Grading Guidelines |
１００点満点中６０点以上を合格点とする． １００点満点で，定期試験６０点，小テスト，ホームワーク，レポート４０点の割合で評価する． |
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履修上の注意 Please Note |
1) 定期試験を受験するには2/3以上の出席率を必要とする。 2) 講義の理解度を見るために小テストもしくはホームワークを行う。小テスト，ホームワーク，レポートも成績評価に入れる。 3) 授業の変更や緊急時の連絡は授業中、e-mailまたは掲示板で通知をする。 4) 成績評価が60点に満たない場合，再試験を一度だけ行う。再試験での点数が60点以上であっても，最終成績は60点となる。 5)再試験での点数が60点未満の場合は再履修すること。 |
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教員メッセージ Message from Lecturer |
空気力学は航空コースを代表する重要な科目の一つです．流れ現象は航空機の翼の性能，ジェットエンジンやロケットエンジンの推力特性等、様々な場面で活用されます。今後、これらの機器、システムの研究開発および設計を有効に進め、世界最先端の成果を狙うには、まずは基礎固めをしっかりしておく必要があります。 流体力学，空気力学では複雑な数式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，本授業で，流れ現象の本質，空気力学の基礎を正しく理解できるよう努めます。 |
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学習・教育目標との対応 Learning and Educational Policy |
航空宇宙システム工学コースの学習・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，技術の修得 （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） |
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関連科目 Associated Courses |
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．また航空流体力学，熱力学の知識も必要です．よく復習しておいてください．ジェットエンジンの各科目でも，本科目で学んだ基礎知識を活用します． |
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備考 Remarks |