授業情報/Course information

開講学期/Course Start 2021年度/Academic Year 後期/Second
開講曜限/Class period 火/Tue 14,火/Tue 15
授業区分/Regular or Intensive 講義科目
対象学科/Department 創造工学科 夜間主コース機械系コース
対象学年/Year 2年,3年,4年
授業科目区分/Category 教育課程 創造工学科
必修・選択/Mandatory or Elective 必修
授業方法/Lecture or Seminar 週間授業
授業科目名/Course Title 流体力学Ⅰ
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 J8435
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 2021/09/14
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):22.5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.1-16(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.18-33
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.33-44
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.46-59
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.65-71
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.71-82
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)                     p.84-92
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)                                                                                       p.92-96
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)   p.98-117
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)         p,118-128
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)p.129-140
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)                                                                                       p.142-168
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しますので,必ず提出すること.
・復習を怠らないこと。
・各回の学修時間の目安は、事前・事後合わせて4時間必要です。

新型コロナウイルス感染症の流行状況に伴い、学生への十分な周知のもと、授業計画・授業実施方法は変更する可能性があります。
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) (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)(ISBN:9784627605206)
演習流体力学 日本機械学会著 日本機械学会 2012(ISBN:9784888982153)(ISBN:9784888982153)
流体力学 = Fluid Mechanics 日本機械学会著 日本機械学会 2005(ISBN:9784888981194)(ISBN:9784888981194)
流体力学 日野幹雄著 朝倉書店 1992(ISBN:4254200668) (ISBN:4254200668)
教科書・参考書に関する備考 教科書は必須とする。各授業時に参考資料またはプレゼンテーション印刷物を配付する。
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50%ずつとして評価する。合計が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の対象となる。
・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。

新型コロナウイルス感染症の流行状況に伴い、学生への十分な周知のもと、成績評価方法は変更する可能性があります。
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。
・不合格者は次年度に再履修すること。
・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。
・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
流体力学は工学の基礎となり,あらゆる分野に応用されています.身近な輸送機械や配管などがありますが,ロボットを起動させる動力伝達としても活用されています.機械工学の基礎となり4力学の一つであり,設計の基礎となる学問です.意欲的に取り組み,授業で学んだことを習得することで将来の財産としてください.
学習・教育目標との対応
/Learning and Educational Policy
学生便覧「学習目標と授業科目との関係表」参照
関連科目
/Related course
流れの力学A→流れの力学B→「流体力学Ⅰ」→流体力学Ⅱ→卒業研究Ⅰ、Ⅱ(テーマに依存)
備考
/Notes
授業の一部は英語(資料配付、板書、口頭説明)を行うが、基本的には日本語とする。
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)
・Moodleを活用した講義資料の配信(振り返り)
・Moodleを活用し,単元毎に課題の実施および提出をする(小テスト).
Active learning 1-2
/上記項目に係るALの度合い
15%~50%
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