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


11645065 

△流体力学
Fluid Mechanics
2単位/Unit  秋学期/Fall  京田辺/Kyotanabe  講義/Lecture

  土屋 活美

<概要/Course Content Summary>

流体の運動は工学の基礎となる重要な現象である。本科目では,様々な流体現象に注目して現象を数理解析的に取り扱うとともに,物理的な解釈にも重点をおきながら工学基礎としての講義と演習を行う。なお,2年生春学期「移動現象論Ⅰ」で学習する現象への相似的アプローチの一部復習も兼ねる。

<到達目標/Goals,Aims>

(1) 流体現象の力学的特性について体系的に理解し,具体的課題を解くことができるようになる。 
(2) 工学基礎科目としての流体力学を学習することにより,工学的実プロセスの本質に触れた演習課題により一定の学力レベルを習得できる。

<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) (内容/ Contents) 序論: 様々な流体力学現象とその解析の難しさ  (授業時間外の学習/ Assignments) 復習 (インターネットによる情報収集等),予習 (教科書 1章)(各30分) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 流体力学の基礎(1): 現象の記述に有用な無次元数, 
  流れ場のせん断応力 
(授業時間外の学習/ Assignments) 授業の復習,予習 (教科書 2,4章)(各30分) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 流体力学の基礎(2): 流体の分類,粘性流体の支配法則, 
  流れ場の記述(オイラー法とラグランジュ法) 
(授業時間外の学習/ Assignments) 授業の復習,予習 (教科書 5章)(各30分) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 連続流体の力学(1): 連続の式,運動方程式,ベルヌーイ 
  の式 
(授業時間外の学習/ Assignments) 授業の復習,予習 (教科書 6.1節)(各30分) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 連続流体の力学(2): 円管内流動の応力・速度分布, 
  管摩擦係数 
(授業時間外の学習/ Assignments) 授業の復習,予習 (教科書 6.2節)(各30分) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 連続流体の力学(3): 種々の管路内流れと摩擦損失  (授業時間外の学習/ Assignments) これまでの復習・まとめ(90分) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 問題演習(1): 学力評価  (授業時間外の学習/ Assignments) これまでの理解度の再確認,予習 (教科書 7章)(30分) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 物体に働く力: 抗力,抵抗係数,ストークス近似  (授業時間外の学習/ Assignments) 授業の復習,予習 (教科書 8章)(各30分) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 完全流体の力学: 変形と回転,渦度,オイラーの方程式, 
  ベルヌーイの拡張 
(授業時間外の学習/ Assignments) 授業の復習,予習 (教科書 11.1~2節)(各30分) 
(実施回/ Week) 10  (内容/ Contents) 粘性流体の力学: ナビエ・ストークスの方程式, 
  粘性作用,無次元化 
(授業時間外の学習/ Assignments) 授業の復習,予習 (教科書 12.1~2節)(各30分) 
(実施回/ Week) 11  (内容/ Contents) 層流境界層(1): 構造と厚み,境界層方程式,平板上の 
  境界層特性 
(授業時間外の学習/ Assignments) 授業の復習,予習 (教科書 12.3~4節)(各30分) 
(実施回/ Week) 12  (内容/ Contents) 層流境界層(2): 運動量積分方程式,乱流への遷移  (授業時間外の学習/ Assignments) これまでの復習・まとめ(90分) 
(実施回/ Week) 13  (内容/ Contents) 問題演習(2): 学力評価  (授業時間外の学習/ Assignments) これまでの理解度の再確認,予習 (教科書 13.1~3節)(30分) 
(実施回/ Week) 14  (内容/ Contents) 乱流(1): 乱流構造,定式化と無次元式  (授業時間外の学習/ Assignments) 授業の復習,予習 (教科書 13.4節)(各30分) 
(実施回/ Week) 15  (内容/ Contents) 乱流(2): 円管内乱流,平板に沿う乱流境界層  (授業時間外の学習/ Assignments) 授業の復習と総まとめ(45分) 

授業中定期的に確認する受講者の理解度に応じて(必要と判断した場合)授業計画/進度を変更する可能性がある。

<成績評価基準/Evaluation Criteria>

平常点(配信資料への対応等)および 小レポート  10%  適宜課す演習問題(小レポート)により,具体的な課題解決能力を育む。 
学力評価レポート  30%  全2回の学力評価レポートを課し,講義内容の理解度をチェックする。 
期末筆記試験 ⇒ 期末レポートにより評価  60%  基礎・応用問題を課して総合的に評価する。 

 
演習課題・学力評価では,具体的な問題を解く能力が評価のポイントとなる。期末レポートでは,総合的な理解度と解析能力が求められる。

<テキスト/Textbook>

基礎流体力学編集委員会 編  『基礎流体力学』 (産業図書、1989) 必須テキスト(授業には,毎回,必ず持参のこと) 

 

 

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