| 開講学期／Course Start | 2019年度／Academic Year 前期／First |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 木/Thu 1,木/Thu 2 |
| 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 |
| 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 | 必修 |
| 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 | 大石 義彦 |
| 時間割コード／Registration Code | B2212 |
| 連絡先／Contact |
大石 義彦(Email oishi＠mmm.muroran-it.ac.jp 0143-46-5374) |
| オフィスアワー／Office hours |
大石 義彦(木曜日 14：00～15：30 /Thersday, 14:00~15:30 ) |
| 実務経験／Work experience |
| 更新日／Date of renewal | 2019/03/07 |
|---|---|
| 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．1年次，2年次で学ぶ数学（解析A,B,C）と関連し，古典力学との結びつきを学ぶ．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） 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 中間試験 ９週目 運動量の法則（式の導出,噴流が平板に及ぼす力） １０週目 運動量の法則の応用，角運動量（ジェット推進,噴流が曲面板に及ぼす力，角運動量とトルク） １１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） １2週目 管路内流れ（円管内の層流,管摩擦損失,円管内の乱流） １３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） １４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，円柱・球・翼まわりの流れ） １５週目 総括および演習解説 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ので，復習を怠らないこと． |
| 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 |
流体力学 杉山弘, 遠藤剛, 新井隆景共著 森北出版 1995(ISBN:9784627605206)
演習流体力学 日本機械学会著 日本機械学会 2012(ISBN:9784888982153) 流体力学 = Fluid Mechanics 日本機械学会著 日本機械学会 2005(ISBN:9784890000000) 流体力学 日野幹雄著 朝倉書店 1992(ISBN:4254200668) |
| 教科書・参考書に関する備考 | 概ね上記の教科書に沿って授業を行います． |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
・レポート課題（20点）および中間・期末試験（80点）を合計（100点満点）して評価する．ただし，中間・期末試験は平均（50%ずつ）として評価する．60点（100点満点の60％）以上を合格とする．課題の提出遅延や解答不十分は減点対象． ・到達度目標1～5の評価方法：考察問題や計算問題を出題し，レポート課題および中間・期末試験にて達成度を評価する． |
| 履修上の注意 ／Notices |
・4回以上の欠席で定期試験の受験資格を失う． ・再試験は実施しない． ・授業変更や休講等は掲示板（一部,機械系掲示版）で知らせる． ・不合格者は次年度に再履修すること． ・毎回の出席が原則である．病気，怪我，事故，忌引き等の止むを得ない欠席については，学生支援センター（教務課）に欠席届を提出のこと． ・課されたレポートや宿題は，必ず提出すること． ・授業中に関数電卓を使用することがあるので持参すること． |
| 教員メッセージ ／Message from Lecturer |
流体力学は，身の回りの水，空気，ガスや，自動車,航空機などの機械の内部・外部の流れ，エネルギーや地球環境問題，バイオ技術などの先端技術の基礎学問として極めて重要です．難しい科目ですが，身に着けた者にはその分活躍の場が広がります．流体力学では数式が多く出てきますが，ここでは力学と産業技術を結びつけるための知識を学習します．この学習を通して，身近にある流体の流れの物理現象を学び，流体で動く機械がいかに制御されたものかを学びましょう．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．レポートなどをしっかりこなすことで予習，復習をし，深く理解するように努めてください． |
| 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． 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 |
| 関連科目 ／Related course |
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． 科目関連表において，１年生の学科共通科目，４年生のターボ機械に関連している． |
| 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 |
|---|---|---|---|---|
| 該当するデータはありません | ||||
|
Active learning 1-1 ／主体的学修（反転授業，小テスト，振り返り 等） |
小テストまたはミニッツペーパーを実施し，大人数に対応した授業による各講義の理解度を自ら確認できるように促す．また小テストの回答および各自の成績を公開することにより復習に役立てる． |
|---|---|
|
Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%未満 |
|
Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
該当なし |
|
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） |
該当なし |
|
Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |