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開講学期 Course Start |
2015年度 前期 |
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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機械システム工学コース |
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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 |
流体力学 |
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単位数 Number of Credits |
2 |
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担当教員 Lecturer |
未定 （窓口：河合） |
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教員室番号 Office |
窓口（河合： B219） |
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連絡先(Tel) Telephone |
河合： 0143-46-530４ |
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連絡先(E-mail) |
hdkawai0＠mmm.murorann-it.ac.jp(河合) |
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オフィスアワー Office Hour |
河合： 木曜 13:00-15:00 |
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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． |
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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） |
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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） 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） 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） 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） ５週目 流体運動の基礎（流体の回転と渦） ６週目 ベルヌーイの定理（式の導出と物理的意味） ７週目 ベルヌーイの定理の応用（流速と流量の測定など） ８週目 運動量の法則（式の導出，噴流が平板に及ぼす力） 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） 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） 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） 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） 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） １４週目 物体まわりの流れ（円柱・球・翼まわりの流れ） （１６週目 定期試験） * 授業の理解度を深めるために適宜課題レポートを課す． |
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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 |
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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． |
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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その達成度 から判断する． ・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． ・成績評価は１００点満点とし，定期試験９０%，演習問題・レポート１０%の割合で評価する． |
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履修上の注意 Please Note |
(1) ４回以上の欠席で定期試験の受験資格を失う． (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ことがある． ただし，80点満点とし，60点以上を合格とする． (3) 授業変更や休講等は掲示板で知らせる． |
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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． |
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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。 JABEE 基準1(2)との対応 (d)当該分野において必要とされる専門的知識とそれらを応用する能力 |
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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． |
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備考 Remarks |