開講学期/Course Start | 2018年度/Academic Year 前期/First |
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開講曜限/Class period | 金/Fri 12,金/Fri 13 |
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 夜間主コース、情報電子工学系学科 夜間主コース |
対象学年/Year | 2年,3年,4年 |
授業科目区分/Category | 教育課程 主専門教育科目 |
必修・選択/Mandatory or Elective | 選択 |
授業方法/Lecture or Seminar | 講義科目 |
授業科目名/Course Title | 流体力学/Fluid Mechanics |
単位数/Number of Credits | 2.0 |
担当教員名/Lecturer | 河合秀樹(機械航空創造系学科機械システム工学コース) |
時間割コード/Registration Code | B7203 |
連絡先/Contact | |
オフィスアワー/Office hours |
更新日/Date of renewal | 2018/03/20 |
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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Ⅰでは,流れ現象の基礎,管内の1次元流れと抵抗,エネルギー損失,流れの計測などについて,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.(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.(理解力,応用力) 3.円管内の流れ(層流と乱流)の性質が理解でき,円管内流れの圧力損失が算出できる.(理解力,計算力) 4.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.(理解力,計算力) 5.流体の運動量の法則が理解でき,この法則が応用できる.(理解力,応用力) |
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) 定期的にレポート提出を要求する.予習復習を怠らないように. |
教科書 /Required Text |
明解入門流体力学 杉山弘編著 ; 松村昌典, 河合秀樹, 風間俊治共著 森北出版 2012(ISBN:9784627674110) |
参考書等 /Required Materials |
例題で学ぶ流れの力学 加藤宏編 丸善 1990(ISBN:9784621034972)
流体力学 杉山弘, 遠藤剛, 新井隆景共著 森北出版 2014(ISBN:9784627605220) |
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,自己学習を促すため授業中に出した課題の理解度と,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点以上が合格である.ただし理解度によっては中間試験を課すことがある.この場合の重みづけは,中間試験を40%,定期試験を60%とする.課題等は各自解いた上,必ず提出すること. |
履修上の注意 /Notices |
(1)3回を超えて無断欠席したものは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.100点満点中,60点以上を合格とする. (3)再試験で不合格になった者は次年度再履修すること. (4)授業の変更や緊急時の連絡は授業中または掲示板で通知をする. |
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,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 |
機械航空創造系学科夜間主コースの学習目標の、C.工学専門知識において、機械工学、航空宇宙工学、材料工学に関する専門知識を修得し、活用できる、に対応している. |
関連科目 /Related course |
この科目の履修に当たっては,解析Ⅰ,Ⅱ,物理学Aを履修しておくことが望ましい. この科目は,昼間コース2年前期開講の流体力学Ⅰ,同コース3年後期開講の 空気力学,推進工学,4年前期開講の飛行力学などと密接に関連している. |
No. | 回(日時) /Time (date and time) |
主題と位置付け(担当) /Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 /Methods and contents |
備考 /Notes |
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該当するデータはありません |
Active learning 1-1 /主体的学修(予復習,反転授業,小テスト,振り返り 等) |
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Active learning 1-2 /上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
Active learning 2-1 /対話的学修(グループ学習,協働,調査体験 等) |
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Active learning 2-2 /上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
Active learning 3-1 /深い学修(複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等) |
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Active learning 3-2 /上記項目に係るALの度合い |
該当なし |