|
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 |
機械航空創造系学科機械システム工学コース |
|
対象学年 Year |
2 |
|
必修・選択 Mandatory or Elective |
必修 |
|
授業方法 Lecture or Seminar |
講義 |
|
授業科目名 Course Title |
流体力学 |
|
授業科目名(英語) Course Title |
[授業科目名(英語)] |
|
単位数 Number of Credits |
2 |
|
担当教員 Lecturer |
杉山 弘，河合秀樹 |
|
教員室番号 Office |
杉山： A318-1， 河合： B219 |
|
連絡先(Tel) Telephone |
杉山： 0143-46-5364 ， 河合： 0143-46-530４ |
|
連絡先(E-mail) |
sugiyama(at)mmm.muroran-it.ac.jp， hdkawai0(at)mmm.murorann-it.ac.jp |
|
オフィスアワー Office Hour |
杉山： 木曜 13:00-15:00 ， 河合： 木曜 13:00-15:00 |
|
授業のねらい Learning Objectives |
水と空気で代表される液体と気体を総称して流体というが，流体力学は，流体の性質や動き（流れという）を理解し，ポンプ，送風機などの流体機械，航空機，高圧装置などの設計や運転に役立たせる学問である．流体力学では，流れ現象の基礎，管内の一次元流れと抵抗，エネルギー損失などについて，理解，修得する． |
|
到達度目標 Outcomes Measured By: |
１．静止状態にある流体の性質が理解でき，圧力の測定ができ，壁面に作用する流体の圧力による力が算出 できること．（理解力，計算力） ２．流れている流体に対するベルヌーイの式が理解でき，この式の応用ができること．（理解力，応用力） ３．流体の運動量の法則が理解でき，この法則が応用できること．（理解力，応用力） ４．管路内の流れ（層流と乱流）の性質が理解でき，管路内流れの圧力損失が算出できること． （理解力，計算力） ５．流れの中にある物体に作用する流体力（抗力と揚力）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こと．（理解力，計算力） |
|
授業計画 Course Schedule |
総授業時間数（実時間）：24時間 １週目 流体とは (さまざまな流れ現象，流体の特徴と物理的性質） p.1-17 （教科書） ２週目 静止流体の力学（静止流体中の圧力，壁面に及ぼす流体の力） p.18-25 ３週目 静止流体の力学（浮力と浮揚体，相対的静止状態の流体） p.26-45 ４週目 流体運動の基礎（一次元流れの連続の式と運動方程式） p.46-58 ５週目 流体運動の基礎（流体の回転と渦） p.59-64 ６週目 ベルヌーイの定理（式の導出と物理的意味） p.65-70 ７週目 ベルヌーイの定理の応用（流速と流量の測定など） p.71-83 ８週目 運動量の法則（式の導出，噴流が平板に及ぼす力） p.84-91 ９週目 運動量の法則の応用（ジェット推進，噴流が曲面板に及ぼす力） p.92-97 １０週目 粘性流れの基礎（流れの相似，レイノルズ数，層流と乱流，ほか） p.98-117 １１週目 管路内流れ（円管内の層流，管摩擦損失，円管内の乱流） p.118-128 １2週目 管路内流れ（助走区間の流れ，拡大管と収縮管，ベンドとエルボほか） p.129-141 １３週目 物体まわりの流れ（物体に作用する流体力，物体表面近くの流れ） p.142-157 １４週目 物体まわりの流れ（円柱・球・翼まわりの流れ） p.158-168 １５週目 まとめと演習 （１６週目 定期試験） ・この授業に関する予習・復習は、毎週1時間以上は行ってください． ・演習問題またはレポートを，3週に１回程度課します． |
|
教科書 Required Text |
杉山弘・松村昌典・河合秀樹・風間俊治著，明解入門 流体力学，森北出版（2012年），ISBN978-4-627-67411-0， C3053 ￥2400E |
|
参考書 Required Materials |
杉山弘・遠藤剛・新井隆景著， 流体力学， 森北出版（1995年）， ISBN978-4-627-60520-6， C3353 ￥2500E |
| 教科書・参考書に関する備考 | 他に授業に必要な資料は適宜プリントとして配布する． |
|
成績評価方法 Grading Guidelines |
到達度目標1〜5に関しては，授業中に出した演習問題・レポートの理解度と定期試験によって達成度を判断する．定期試験は100点満点中60点以上を合格とする．授業で出された課題等は各自で解いた上，必ず提出すること．１００点満点で，定期試験９０点，演習問題・レポート１０点の割合で評価する． 各到達度目標の評価方法は，次のように行う． 目標１．演習問題・レポートならびに定期試験で，論述問題および計算問題を出題し，達成度を評価する． 目標２．演習問題・レポートならびに定期試験で，論述問題および応用問題を出題し，達成度を評価する． 目標３．演習問題・レポートならびに定期試験で，論述問題および応用問題を出題し，達成度を評価する． 目標４．演習問題・レポートならびに定期試験で，論述問題および計算問題を出題し，達成度を評価する． 目標５．演習問題・レポートならびに定期試験で，論述問題および計算問題を出題し，達成度を評価する． |
|
履修上の注意 Please Note |
（１）3/4以上の出席が必要． （２）不合格者に対しては，授業への出席状況が良好で，定期試験で一定の評価点以上を得た者に対し，再試験を行う．１００点満点中，６０点以上を合格とする． |
|
教員メッセージ Message from Lecturer |
流体力学は，水，空気，ガスを使う日常生活や，自動車，航空機まわりの流れ，各種の工業，および最近のエネルギーや地球環境問題，バイオ技術などと関連し，大変重要です．私たち人類は，水惑星である地球上で，大気（空気）の中で生活しています．私たちの体の中では，血液・酸素などの流体が常に流れています．これらのことに目を向ければ，流体の流れは身近にある物理現象であることがわかります．流体力学は，初学者にとって分かり難いと言われていますが，予習・復習をよくし，理解に努めてください． |
|
学習・教育目標との対応 Learning and Educational Policy |
機械システム工学コースの学習・教育到達目標との対応 (C) 工学専門知識の修得 ・機械工学に関する専門知識を駆使して、工学システムにおける課題を解決できる。 ・エネルギー・環境、ものづくり、ロボットに関する技術的課題に挑むことができる。 |
|
関連科目 Associated Courses |
この科目は，２年前期に同時に開講している流体力学演習, および２年後期開講の流体工学と密接に関連している． |
|
備考 Remarks |