授業情報/Course information

開講学期/Course Start 2019年度/Academic Year  前期/First
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
時間割コード/Registration Code B7203
連絡先/Contact 河合秀樹(B219 / 0143-46-5304 / e-mail: hdkawai0@mmm.muroran-it.ac.jp)
オフィスアワー/Office hours 河合秀樹(金曜日 16:00ごろ)
実務経験/Work experience
更新日/Date of renewal 2019/01/23
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
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)
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)
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)
Active learning 3-2
/上記項目に係るALの度合い
該当なし