K5023011 流体力学I

広島大学シラバス

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年度 2024年度開講部局工学部

講義コード K5023011 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

担当教員名鈴木　康浩

担当教員名
(フリガナ) スズキ　ヤスヒロ

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107

授業の方法講義授業の方法
【詳細情報】　

講義中心、教科書と講義資料に沿って説明する。

単位 2.0 週時間　使用言語 J : 日本語

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） 09 : 機械工学

対象学生第一類　2年次生

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
（学部生対象科目のみ）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
（学部生対象科目のみ）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する。(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) 運動量の法則（物体にかかる流体力）　
第9回　流体力学の基礎となる概念(4) 運動量の法則
第10回　流体力学の基礎となる概念(5) 応用例
第11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12回　基礎方程式について(1)
第13回　基礎方程式について(2)
第14回　力学的相似則：無次元数
第15回　総まとめ

期末試験とレポートを4回予定。

教科書・参考書等教科書　金原粲　監修、「流体力学―シンプルにすれば「流れ」がわかる」（実教出版）
※4T「流体工学II」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. 今井功著、「流体力学」（岩波書店）
　2. 日野幹雄著、「流体力学」（朝倉書店）
　3. 巽友正著、「流体力学」（培風館）
他、自分に合った図書を図書館等で探してください。

授業で使用する
メディア・機器等　

【詳細情報】液晶プロジェクター

授業で取り入れる
学習手法　

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」が重要です。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.　講義で毎回小テストを行います。レポート用紙と関数電卓を持参すること。
2.　力学と数学（特に微積分とベクトル）を理解しておきましょう。
3.　講義後の「復習」が重要です。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。

成績評価の基準等レポート4回（配点40点）、期末試験（配点60点）の総合100点満点で評価し、60点以上を合格とします。

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。

年度	2024年度	開講部局	工学部
講義コード	K5023011	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	鈴木　康浩
担当教員名 (フリガナ)	スズキ　ヤスヒロ
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107
授業の方法	講義	授業の方法【詳細情報】
講義中心、教科書と講義資料に沿って説明する。
単位	2.0	週時間		使用言語	J : 日本語
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）	09 : 機械工学
対象学生	第一類　2年次生
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（学部生対象科目のみ）	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（学部生対象科目のみ）	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する。(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) 運動量の法則（物体にかかる流体力）　第9回　流体力学の基礎となる概念(4) 運動量の法則第10回　流体力学の基礎となる概念(5) 応用例第11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12回　基礎方程式について(1) 第13回　基礎方程式について(2) 第14回　力学的相似則：無次元数第15回　総まとめ期末試験とレポートを4回予定。
教科書・参考書等	教科書　金原粲　監修、「流体力学―シンプルにすれば「流れ」がわかる」（実教出版） ※4T「流体工学II」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. 今井功著、「流体力学」（岩波書店）　2. 日野幹雄著、「流体力学」（朝倉書店）　3. 巽友正著、「流体力学」（培風館）他、自分に合った図書を図書館等で探してください。
授業で使用するメディア・機器等
【詳細情報】	液晶プロジェクター
授業で取り入れる学習手法
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」が重要です。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.　講義で毎回小テストを行います。レポート用紙と関数電卓を持参すること。 2.　力学と数学（特に微積分とベクトル）を理解しておきましょう。 3.　講義後の「復習」が重要です。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	レポート4回（配点40点）、期末試験（配点60点）の総合100点満点で評価し、60点以上を合格とします。
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	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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