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年度 2022年度 開講部局 工学部
講義コード K7503030 科目区分 専門教育科目
授業科目名 流動論
授業科目名
(フリガナ)
リュウドウロン
英文授業科目名 Fluids Engineering
担当教員名 島田 学
担当教員名
(フリガナ)
シマダ マナブ
開講キャンパス 東広島 開設期 3年次生   前期   1ターム
曜日・時限・講義室 (1T) 月3-4,火1-2:工114
授業の方法 講義 授業の方法
【詳細情報】
 
口述中心(状況に応じてオンライン授業となる可能性あり) 
単位 2.0 週時間   使用言語 B : 日本語・英語
学習の段階 3 : 中級レベル
学問分野(分野) 25 : 理工学
学問分野(分科) 08 : 化学工学
対象学生 第三類 3年生以上
授業のキーワード 運動量輸送、流動の基礎式、粘性流、エネルギー損失 
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
第三類専門科目の中で専門細目分野「化学工学基礎」に属する。また、化学工学プログラムの学生に対しては、到達目標の「(C)化学および化学工学の基礎の確実な習得と応用力の養成 (C4)化学工学専門」に対応している。到達目標の詳細については下記の関連URLを参照されたい。
・この科目に先立つ基礎科目:微分学、積分学、応用数学I、応用数学II、化学工学量論、化工数学演習I
・この科目が役立つ応用科目:化学工学演習II、化学工程設計I 
到達度評価
の評価項目
化学工学プログラム
(能力・技能)
・化学および化学工学の基礎の確実な習得と応用力の養成(C4)化学工学専門 
授業の目標・概要等 流体の流れ現象は、化学装置の設計および操作条件の評価のために重要である。本講義では、主として粘性流体の流動現象に関する教育を行う。本講義の受講により、学生は流動の基礎理論を理解し、また流動状態の解析の仕方および流体輸送のための管路系の設計の指針を修得することができる。
この授業で学習する主な内容は次の通り。
(1) 粘性流体の性質
(2) 運動量輸送と応力の関係、および熱、物質輸送との相似性
(3) 質量・運動量の保存則からの流動の基礎式の導出
(4) 簡単な流れ系に対する速度・圧力分布などの計算
(5) 乱流の性質とレイノルズ応力
(6) 速度境界層の概念と境界層内の速度分布
(7) 管内層流、乱流のエネルギー損失の機構と数式による表現
(8) ベルヌーイの式による管路系のエネルギー保存の表現
(9) 簡単な管路系の所要動力計算
(10) 代表的な流れの測定装置とその原理

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。
・化学工学プログラムにおける到達目標のうちで、「化学工学の分野に関する専門知識、実験技術、およびそれらを問題解決に利用できる能力」 
授業計画 第1回 ガイダンス、粘性流体の解説

第2回 層流、乱流、レイノルズ数の解説

第3回 粘度と運動量移動の概念の解説

第4回 運動量移動と熱、物質移動との間の相似性の解説

第5回 粘性流体の流れの基礎式の考え方の解説、質量保存の式の導出の解説

第6回 運動量保存の式の導出ならびに意味の解説

第7回 等温系層流の解法の解説(1)

第8回 等温系層流の解法の解説(2)

第9回 中間試験

第10回 境界層の概念、乱流のモデル化とレイノルズ応力の解説

第11回 乱流場における速度分布の解説

第12回 流体摩擦係数と圧力損失の解説

第13回 流れ系の収支式とベルヌーイの式の解説

第14回 管路系におけるエネルギー損失の解説(1)

第15回 管路系におけるエネルギー損失の解説(2)、流れの測定装置の解説

第16回 期末試験

小テスト(複数回)も行う。 
教科書・参考書等 「輸送現象」(水科篤郎・荻野文丸著、産業図書) 
授業で使用する
メディア・機器等
 
【詳細情報】  
授業で取り入れる
学習手法
 
予習・復習への
アドバイス
第1~8回、第10~15回 テキストの予習、ノートの整理と復習を行う。小テスト問題とテキストの例題等による復習により、理解を深める。
第9, 16回 ノート、テキスト、小テストの復習 
履修上の注意
受講条件等
 
成績評価の基準等 試験と小テストの結果を総合した100点満点の総合評価により、60点以上を合格として決定する。原則として毎回の出席を求める。 
実務経験  
実務経験の概要と
それに基づく授業内容
 
メッセージ オフィースアワーとしての時間帯は特に設定しないが、随時質問等を受け付ける。
オンライン授業となったら、授業計画、使用メディアなどについて、あらためて通知する。 
その他 https://www.hiroshima-u.ac.jp/prog/program/syusenkou/haipuro_kou/kagakukougaku
 
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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