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年度 2019年度 開講部局 工学部
講義コード K5023012 科目区分 専門教育科目
授業科目名 流体力学I
授業科目名
(フリガナ)
リュウタイリキガク 1
英文授業科目名 Fluid Dynamics I
担当教員名 尾形 陽一
担当教員名
(フリガナ)
オガタ ヨウイチ
開講キャンパス 東広島 開設期 2年次生   前期   2ターム
曜日・時限・講義室 (2T) 水1-4:工117
授業の方法 講義 授業の方法
【詳細情報】
講義中心 
単位 2 週時間   使用言語 B : 日本語・英語
学習の段階 2 : 初級レベル
学問分野(分野) 25 : 理工学
学問分野(分科) 25 : 機械工学
対象学生 2年次生 前期(3セメスター)
授業のキーワード 運動の法則,質量と運動量の保存,エネルギー保存則,気流の流動,相似則 
教職専門科目   教科専門科目  
プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
流体力学の工学的応用に向けての基礎を固める 
到達度評価
の評価項目
機械システムプログラム
(能力・技能)
・機械システム工学の基礎の確実な習得と応用力の養成

輸送システムプログラム
(知識・理解)
・環境・流体工学分野
輸送機器及び環境共生に関わる環境・流体工学分野の専門知識
(能力・技能)
・環境・流体工学分野
輸送機器及び環境共生に関わる環境・流体工学分野の専門知識を問題解決に応用できる能力


材料加工プログラム
(能力・技能)
・機械システム工学および材料創生・加工の基礎の確実な習得と応用力の養成

エネルギー変換プログラム
(能力・技能)
・機械システム工学の基礎の確実な習得と応用力の養成 
授業の目標・概要等 流体力学は古典力学の一分野でさまざまな自然の流れ現象を記述する学問である。質量保存則,運動量保存則,エネルギー保存則という3つの保存則から多様な解が得られる。本講義では,【非圧縮性流体力学】の基本的概念の学習と、基本法則の現象への応用の理解を深める。

なお,「知識・理解」,「能力・技能」の評価項目は,下記のとおりである。
1) 流体力学とはどのような枠組みであるか理解し,粘性・圧縮性などの流体の性質,および静止流体についての基礎知識を修得する(B)
2) 力学的相似則の重要性を理解し,流線やベルヌーイの定理など流体力学の基礎となる概念,さらにはラグランジェやオイラーといった流れの記述法について習得。(B)
3)基礎方程式を用いて粘性流体の流れ特性を調べる解析手法を学び,流れ現象を理解する能力を養う。(B)
 
授業計画 第1回 流体力学の枠組み
第2回 流体の基本性質(1) 粘性・圧縮性
第3回 流体の基本性質(2) 圧力・応力
第4回 静止流体(1) 静水圧
第5回 静止流体(2) 浮力、パスカルの原理
第6回 流体力学の基礎となる概念(1) 流線、非圧縮性流体のベルヌーイの定理
第7回 流体力学の基礎となる概念(2) ベルヌーイの定理と基本的応用(マノメータ、ピトー管...) 
第8回 流体力学の基礎となる概念(3) ベンチュリ計,オリフィス  
第9回 流体力学の基礎となる概念(4) 運動量の法則の考え方
第10回 流体力学の基礎となる概念(5) 運動量の法則:物体にかかる流体力
第11回 流体力学の基礎となる概念(6) 運動量の法則の応用
第12回 力学的相似則:無次元数,抗力・揚力係数
第13回 ラグランジェやオイラーの記述法などの運動の記述法
第14回 基礎方程式について
第15回 総まとめ

第16回 期末試験

演習を進度状況に応じて適宜出します。 
教科書・参考書等 講義形式:講義中心、板書多用
教科書 金原 粲著、「流体力学―シンプルにすれば「流れ」がわかる」実教出版
※後期「流体工学I」でも使用予定

演習書例
 1.前川博・山本誠・石川仁著,「例題でわかる基礎・演習 流体力学」(共立出版)
参考書例
 1. ランダウ・リフシッツ著「流体力学1,2」(東京図書)
 2. 内田茂男著「流体力学序説」(森北出版)
 3. 石綿良三著「流体力学入門」(森北出版)
使用する視聴覚教材の種類:パワーポイント

他、自分に合った図書を探すのが最善です。 
授業で使用する
メディア・機器等
パワーポイント, 適宜配付資料 
予習・復習への
アドバイス
力学と1年次の数学、特に「ベクトル解析・微積分」が非常に重要です(特に第3回以降)。ですが、普段の身の回りの現象は流体が密接に関わっているので、まずは本講義の範囲や数式にあまりこだわらず、色々な流体現象を調べてみて講義内容と合わせてみると予習・復習に役立つと思います。 
履修上の注意
受講条件等
1.力学と1年次の数学(特に微積分)を理解しておきましょう。
2.講義後自宅で短い時間でも「復習」が重要です。更に教科書だけでなく、自分に合った
  参考書・演習書を探して勉強しましょう。 
成績評価の基準等 小演習などを含む平常点15%(程度)及び定期試験85%(程度) 
メッセージ 質問がある場合は,オフィスアワーなどを使って来室してください. 
その他   
すべての授業科目において,授業改善アンケートを実施していますので,回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており,今後の改善につなげていきます。 
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