開講学期
Course Start
2014年度 前期
授業区分
Regular or Intensive
週間授業
対象学科
Department
生産システム工学系専攻
対象学年
Year
1
必修・選択
Mandatory or Elective
選択
授業方法
Lecture or Seminar
講義 Lecture
授業科目名
Course Title
高速空気力学特論
授業科目名(英語)
Course Title
[授業科目名(英語)]
単位数
Number of Credits
1
担当教員
Lecturer
杉山 弘 Hiromu Sugiyama
教員室番号
Office
A318-1
連絡先(Tel)
Telephone
杉山 Sugiyama :0143-46-5364
窓口教員(齋藤Saito):0143-46-5354
連絡先(E-mail)
E-mail
sugiyama(at)mmm.muroran-it.ac.jp
窓口教員(齋藤Saito):saito(at)mmm.muroran-it.ac.jp
オフィスアワー
Office Hour
木曜 13:00-15:00
Thursday 13:00-15:00
授業のねらい
Learning Objectives
空気力学は,各種外部形状をもつ物体や構造体まわりの流れ,および各種内部断面形状をもつ流路の内部流れの構造や特性を取り扱う学問である.本授業では,音速と同程度以上の流速を対象とする高速流れ,すなわち気体の圧縮性を考慮する高速空気力学の基礎と応用について述べる.
The science of aerodynamics deals with the determination of the flow through passages and past bodiees of various shapes. This course gives basic understandings of high speed aerodynnamics, that is compressible aerodynnamics. Topics discussed are : (1) The effect of compressibility at high speed flow. (2) One-dimensional, steady isentropic flow. (3) Supersonic flow and shock wave. (4)Supersonic flow around airfoils and wings. (5) Introduction to hypersonic flows around blunt bodies(reentry bodies) and space planes.
到達度目標
Outcomes Measured By:
高速空気力学の基礎となる圧縮性流れの性質と解析方法について理解でき,応用できること.
Firstly, understandings of basic principles and concepts of high speed compressible gas flow are required. Secondly, abilities ot application of the basic thoughts of compressible flow to another fields are required.
授業計画
Course Schedule
1週目 圧縮性流れとは (さまざまな高速流れ、音速、流体の圧縮性とマッハ数)
2週目 1次元圧縮性流れ(非粘性圧縮性流れの基礎方程式と等エントロピー流れ)
3週目 垂直衝撃波、斜め衝撃波と関連問題
4週目 凸形角部を過ぎる超音速流れとプラントルーマイヤー膨張波
5週目 2次元圧縮性流れ(非粘性、圧縮性流れの基礎方程式と方程式の線形化)
6週目 線形化された超音速流れと超音速翼への応用
7週目 極超音速流れの初歩
8週目 高速流れの最近の話題

No.1 Some aspects of compressible flow ( classification of high speed flow, speed of sound, compressibility of fluid and Mach number)
No.2 One-dimensional compressible flow (governing equations for inviscid, compressible flow and isentropic flow)
No.3 Normal shock waves, oblique shock waves , and related topics
No.4 Supersonic flow over convex corner and Prandl-Meyar expansion waves
No.5 Two-dimensional compressible flow ( governing equations for inviscid, compressible flow and linealized equations)
No.6 Linearized supersonic flow and application to supersonic airfoils
No.7 Elements of hypersonic flow
N0.8 Recent topics of high speed flow







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年.
松尾一泰:圧縮性流体力学〜内部流れの理論と解析〜,理工学社,1994年.
John D. Anderson, Jr., Fundamentals of Aerodynamics, Fouth Edition, McGraw-Hill International Edition, 2005.

Hiromu SUGIYAM, Tuyoshi ENDOH, Takakage ARAI: Fluid Mechanics, 1995, Morikita Shupann Co.
Kazuyasu MATHUO: Compressible Fuid Dynamics,1994, Rikougakusha Co.
John D. ANDERSON, Jr. : Fundamentals of Aerodynamics, Fouth Edition, McGraw-Hill International Edition, 2007.
参考書
Required Materials
杉山 弘:圧縮性流体力学ー高速流れと衝撃波現象の基礎と応用ー、森北出版、2014 (出版予定)
A.H. SHAPIRO, The Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid Flow, Vol.1, Vol.2, The Ronald Press Company, New York, 1953, 1954.

Hiromu SUGIYAMA:Compressible  Fluid Dynamics−Fundamentals and Applications of High Speed Gas Flow and Shock Waves, Morikita shuppan Co., 2014 (to be published)
A.H. SHAPIRO, The Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid Flow, Vol.1, Vol.2, The Ronald Press Company, New York, 1953, 1954.
 
教科書・参考書に関する備考 著者のJ.D.Andersonは,世界的に著名な空気力学者で,同教授は多数の空気力学に関する書籍を出版している.本教科書は,空気力学に関する最新の知識を含んでいる内容豊かな教科書である.
A.H.Shapiroの圧縮性流体力学に関する本は,圧縮性流れに関する入門・基礎の本として,世界的によく知られている本である.
Dr. John D. Anderson,Jr. is very famous professor in the field of aerodynamics. He has published 10 books, for example, Introduction to Flight(1978), Mordern Compressible Flow(1982), Hypersonic and High Temperature Gas Dynamics (1989), A History of Aerodynamics and Its Impact on Flying Machines(1997).
成績評価方法
Grading Guidelines
レポートにより,評価する.100点満点中,60点以上を合格とする.
The score of each student is evaluated by reports(100%). A grade of more than 60 is accepted for a credit.
履修上の注意
Please Note
教員メッセージ
Message from Lecturer
学習・教育目標との対応
Learning and Educational
Policy
システムを構成する基礎となるキーテクノロジーを分析・評価できる能力の修得
Analysis and evaluation of basic technology of aerospace engineering
関連科目
Associated Courses
備考
Remarks
この授業は日本語と一部英語で授業を行う
This subject will be taught in Japanese and partially in English