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授業科目名
担当教員
流体工学II及び演習
宮田 勝文
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
261052 2 MS-D 3 前期 IV-1~V-1
[概要]
流体工学で学んだ基礎理論(主に静水圧とベルヌイの定理)を利用し、運動量理論、流動抵抗、流体計測法等より実用的な問題を扱う。その後で、非粘性・渦なし流れ(ポテンシャル流れ)の初歩を学ぶことにより,流体運動をより正確に理解する方法について学ぶ。
[具体的な達成目標]
(1)衝突噴流による力が運動量法則から計算できる
(2)損失のある円管における流量、圧力降下が計算できる
(3)ベルヌイ型の流量計の原理が理解できる
(4)渦なし流れの説明ができる
(5)速度ポテンシャルが理解できる
(6)円柱まわりのポテンシャル流れが理解できる

(6)円柱まわりのポテンシャル流れが理解できる
[必要知識・準備]
この講義では以下の科目を習得していることを前提にしている
線形代数I,II
微分積分学及び演習
流体工学1
微分方程式I
[評価方法・評価基準]
レポート(10点)
中間試験(10点)
期末試験(80点)
合格点  60点
[教科書]
  1. プリントを配布する
[参考書]
  1. 流体力学, 朝倉書店, ISBN:4254200668
  2. 流体力学, 培風館, ISBN:456302421X
[講義項目]
(1)運動量理論
    検査面と検査体積 
 (2)運動量理論の応用、その1
    噴流等への応用
 (3)運動量理論の応用、その2
    曲がり管等への応用
 (4)円管内の流れと管路の損失
    層流と乱流、レイノルズ数、ポアゼイユ流れ
 (5)境界層と物体まわりの流れ
    境界層の形成、剥離、円柱まわりの流れ
 (6)回転する流体の運動
    渦、カルマン渦列 
 (7)流体計測法
    圧力の測定、流速の測定、流量の測定
 (8)ポテンシャル流れの序
    実用上の流れとの関係,数学的準備(ベクトル演算子と複素数)
 (9)流体運動の記述法
     ラグランジュの方法,オイラーの方法,実質微分,流線,流脈線,流跡線
 (10)オイラーの運動方程式
     理想流体の運動方程式,オイラーの運動方程式の積分(ベルヌーイの定理)
 (11)流体要素の変形と回転運動(1)
     回転運動,非回転運動
 (12)流体要素の変形と回転運動(2)
     渦なし流れ,渦度と循環,自由渦,強制渦
 (13)流れの関数
     連続の式と流れの関数,流線,流量との関係
 (14)速度ポテンシャル
    二次元ポテンシャル流れ
(15) 定期試験
[教育方法]
独自に作成した教科書用プリントを配布する
講義はOHPを用いて説明する
各回ごとの演習にはTAによる教育補助がある
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
要件(1)エネルギーと流れ
(B)基本キーワード:質量と運動量の保存、学習時間6時間
(C)基本キーワード:エネルギー保存則、学習時間2.25時間
個別キーワード
(8)相似則(9)理想流体の力学(10)各種流れの抵抗
(11)層流と乱流(14)流れの計測
[その他]
(未登録)