| 年度 |
2024年度 |
開講部局 |
工学部 |
| 講義コード |
K5115012 |
科目区分 |
専門教育科目 |
| 授業科目名 |
流体力学II |
授業科目名
（フリガナ） |
リュウタイリキガク ２ |
| 英文授業科目名 |
Fluid Dynamics II |
| 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 後期 ４ターム |
| 曜日・時限・講義室 |
(4T) 水1-4：工111 |
| 授業の方法 |
講義 |
授業の方法
【詳細情報】 |
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基本的に対面講義. Powerpoint使用．
適宜講義内で小演習，もしくは講義後に宿題を課す． |
| 単位 |
2.0 |
週時間 |
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使用言語 |
J
:
日本語 |
| 学習の段階 |
2
:
初級レベル
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| 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 |
２年次生 後期(4T) |
| 授業のキーワード |
渦無し流れ[6hrs]、境界層[3hrs]，理想流体の力学[6hrs] |
| 教職専門科目 |
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教科専門科目 |
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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） | |
|---|
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
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 |
流体力学を学ぶ際の目標は、基本法則を深く理解し、その基本法則を実際の場面に適用して有用な結果を導き出せるようになることである。本講義では特に後者について、いくつかの例題を考えながら、その基礎（非圧縮性流体）を学ぶ。
（1）物体に働く流体力を計算するための方法を理解する(B-2)
（2）渦無し流れの扱い方を理解する(B-2)
（3）物体形状が物体に働く流体力に及ぼす影響を理解する(B-2)
（4）境界層という考え方およびその扱い方を理解する(B-2) |
| 授業計画 |
第1回 はじめに：前期(2T「流体力学I」)の復習
第2回 渦度，発散
第3回 基礎方程式(1) 連続の式, 流れの加速度，実質微分
第4回 基礎方程式(2) オイラー方程式, Navier-Stokes 方程式，ベルヌーイの定理
第5回 渦なし流れ(1)：基本的な速度ポテンシャルと流れ関数．コーシー・リーマンの関係式
第6回 渦なし流れ(2)：速度ポテンシャル・流れ関数の重ね合わせ
第7回 渦なし流れ(3)：物体周りの流れ(1) 円柱周りの流れ
第8回 渦なし流れ(4)：物体周りの流れ(2) 流れ場と流体力
第9回 粘性流体の基礎(1)：クエット/ポアズイユ流れ
第10回 粘性流体の基礎(2)：ハーゲンポアズイユ流れ．境界層の基礎
第11回 境界層理論(1)：境界層厚さ, 層流境界層内の速度分布
第12回 境界層理論(2)：ブラジウスの境界層方程式，壁面境界条件
第13回 境界層理論(3)：運動量方程式, 平板での壁面せん断応力
第14回 乱流に向けた基礎(1) : 流れの剥離と渦，層流と乱流の比較
第15回 乱流に向けた基礎(2) : レイノルズ平均, 壁関数, 実用例
総まとめ
◎第16回 期末試験
講義内：適宜小演習を行う |
| 教科書・参考書等 |
講義形式：講義ノートを配布し、それを使って講義を進める。
使用する視聴覚教材の種類：PCプロジェクター。
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
※前期「流体の力学」で使用教科書
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）
※他、自分に合った参考書・演習書を探して学習するのも十分な効果があります。 |
授業で使用する
メディア・機器等 |
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| 【詳細情報】 |
テキスト，配付資料 |
授業で取り入れる
学習手法 |
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予習・復習への
アドバイス |
予習・復習の際のキーワード
第1回 前期(2T)の復習
第2回 渦度，発散，微分演算子
第3-4回 質量保存則，運動方程式，ベルヌーイの定理
第5-8回 速度ポテンシャル，湧き出し，吸込み，渦糸, ケルビンの循環定理
第9-13回 管内流れ，Reynolds数，境界層方程式，カルマン－ポウルハウゼンの方法
第14-15回 剥離，壁関数，レイノルズ平均
前期「流体力学I」の内容を復習しておいてください。 |
履修上の注意
受講条件等 |
履修しておくべき科目：「流体力学I」 |
| 成績評価の基準等 |
宿題などを含めた平常点（30％程度）、期末試験（70％程度）、総合で60％以上を合格とする。 |
| 実務経験 |
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実務経験の概要と
それに基づく授業内容 |
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| メッセージ |
オフィスアワーを設定しているので、質問等がある場合には積極的に来室すること。また、流体力学を学ぶ上で、数学は大変重要です。数学の教科書等をこまめに見て、数学の復習をしながら、講義の予習・復習をしてください。 |
| その他 |
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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。 |