シラバス
※学期中に内容が変更になることがあります。

2020年度


11630022-002 

△流れ学Ⅰ・同演習-2
Fluid Mechanics I・Exercises-2
2単位/Unit  秋学期/Fall  京田辺/Kyotanabe  講義/Lecture

  野口 尚史

<概要/Course Content Summary>

流体の流れに関する知識は,機械工学における機器設計・開発に必要な基本的な知識であるばかりでなく,航空工学・化学工学や環境科学など幅広い分野においても重要である。流れ学は,科学技術開発・産業分野での応用・環境保全に必要な流体力学や流体工学の基礎をなすものである。流れ学Ⅰでは,流体の諸現象に対する物理的解釈を重点に置き,基本的な考え方を理解し,それをさらに応用することを目的として講義する。主として流体の性質,流体静力学および非圧縮性・非粘性流体の定常一次元流の基礎理論を扱う。また,原則として毎回30分程度,演習問題等で実例演習を行う。

<到達目標/Goals,Aims>

1次元非圧縮流れの基本的物理量を理解できるようになる. 
静止流体中で働く圧力の計算法を理解できるようになる. 
ベルヌーイの式の導き方とその応用法を理解できるようになる. 
運動量と角運動量について理解できるようになる.

<授業計画/Schedule>

(実施回/
Week)
(内容/
Contents)
(授業時間外の学習/
Assignments)
(実施回/ Week) 第1回  (内容/ Contents) 流体の定義と連続体仮説について理解し,SI単位系や工学単位系などの単位系における基本単位と組立単位,換算法を学ぶ。  (授業時間外の学習/ Assignments) 予習,復習,宿題 
(実施回/ Week) 第2回  (内容/ Contents) 流体の基本量である密度,圧縮性と体積弾性係数について学ぶ。気体の状態方程式の復習を行う。  (授業時間外の学習/ Assignments) 予習,復習,宿題 
(実施回/ Week) 第3回  (内容/ Contents) 流体の基本量である粘性および表面張力について学ぶ。  (授業時間外の学習/ Assignments) 予習,復習,宿題 
(実施回/ Week) 第4回  (内容/ Contents) 静止流体中で働く圧力について学ぶ(パスカルの原理)。静止流体中(重力場)での力の釣り合いを考える。圧力の計測法について学ぶ。  (授業時間外の学習/ Assignments) 予習,復習,宿題 
(実施回/ Week) 第5回  (内容/ Contents) 平面壁にはたらく流体力すなわち全圧力の計算法を理解し,圧力中心とモーメントの概念を学ぶ。  (授業時間外の学習/ Assignments) 予習,復習,宿題 
(実施回/ Week) 第6回  (内容/ Contents) 曲面壁にはたらく流体力の計算法を理解する。浮力とアルキメデスの原理について学ぶ。強制回転運動している流体中の圧力と相対的静止の状態中における流体中の圧力について学ぶ。  (授業時間外の学習/ Assignments) 予習,復習,宿題 
(実施回/ Week) 第7回  (内容/ Contents) 流れを分類する。流線と流管,流脈線,流跡線の違いについて理解する。  (授業時間外の学習/ Assignments) 予習,復習,宿題 
(実施回/ Week) 第8回  (内容/ Contents) 連続の式を導く方法を知り,その応用例の仕方を学ぶ。  (授業時間外の学習/ Assignments) 予習,復習,宿題 
(実施回/ Week) 第9回  (内容/ Contents) ベルヌーイの式を導く方法を理解する。  (授業時間外の学習/ Assignments) 予習,復習,宿題 
(実施回/ Week) 第10回  (内容/ Contents) ベルヌーイの式の応用例としてピトー管およびベンチュリ管中の流速を計算する方法を理解する。  (授業時間外の学習/ Assignments) 予習,復習,宿題 
(実施回/ Week) 第11回  (内容/ Contents) ベルヌーイの式の応用例として,水槽オリフィスおよびせきを用いた流量測定,キャビテーションを理解する。  (授業時間外の学習/ Assignments) 予習,復習,宿題 
(実施回/ Week) 第12回  (内容/ Contents) 運動量の保存則を理解しその応用例について考える。  (授業時間外の学習/ Assignments) 予習,復習,宿題 
(実施回/ Week) 第13回  (内容/ Contents) 運動量の保存則から物体に働く流体力を求める方法を学ぶ。  (授業時間外の学習/ Assignments) 予習,復習,宿題 
(実施回/ Week) 第14回  (内容/ Contents) 角運動量の保存則を理解しその応用例について考える。自由噴流の例も取り上げる。  (授業時間外の学習/ Assignments) 予習,復習,宿題 
(実施回/ Week) 第15回  (内容/ Contents) まとめ。  (授業時間外の学習/ Assignments) 予習,復習 

<成績評価基準/Evaluation Criteria>

期間中の期末評価  70%   
演習レポート  30%   

15週の期間中に期末評価を行う。 
期間中の期末評価70%,演習レポートを30%で成績評価を行う。必要に応じて講義中に演習・テストを行う。 
1次元非圧縮流れの基本的物理量を理解し,ベルヌーイの式の導き方とその応用法を理解し,さらに運動量と角運動量について理解していると判断できるとき合格(60点以上)と評価する。

 

<成績評価結果/Results of assessment>   成績評価の見方について/Notes for assessment

    

登録者数

成績評価(%)

評点
平均値

備考

A B C D F
53 37.7 18.9 22.6 5.7 15.1 0.0 2.6

<テキスト/Textbook>

市川常雄著  『水力学・流体力学』 (朝倉書店、1981)

 

<参考文献/Reference Book>

吉野他著  『詳解 流体工学演習』(共立出版、1989)
 

<備考/Remarks>

  
<提出課題> 
原則として毎回,講義中に演習を行うので電卓を持参すること。 

 

お問合せは同志社大学 各学部・研究科事務室まで
 
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