授業科目名				担当教員
流体力学特論				角田　博之／山本　義暢
時間割番号	単位数	コース	履修年次	期別	曜日	時限
GTM503	2	(未登録)	1	前期	月	II
［概要と目標］
流体力学は『流れ』を流体点の運動として物理的に扱い、流れの諸問題を理論的に扱う学問である。本講義では流体の力学に関連して、流れの解析的・数学的な扱いを修得することを目指す。流体運動の基礎方程式であるナビエ・ストークス方程式を出発点として、レイノルズ数極限解を誘導し、境界層や層流・乱流の概念を解説する。さらに乱流の統計法則・相似則・輸送特性並びに、乱流運動の本質である組織構造特性を説明する。そしてこれら基礎知見を基に工学的に重要な乱流モデリングへの反映及びその活用法を解説する。
[到達目標]
1. ナビアストークス方程式が導かれる過程と式の意味を理解し，他者に対して説明できること 2. 境界層理論の概念を理解し，物体周りの高Re数流れの力学に応用できること 3. 乱流の統計的性質・相似則・輸送特性の基礎を説明できること 4. 乱流モデリング方法を理解し、乱流特性に応じた乱流モデルの選択・活用ができること
［必要知識・準備］
流体工学に関する基礎的知識、数学（特に、微分積分学ならびにベクトル代数学）および力学の基本的事項
［評価基準］
No 評価項目 割合 評価の観点 1 試験：期末期  45  % 講義目標の到達度を評価  2 小テスト／レポート  25  % 小テストやレポート課題等で講義目標の到達度を評価  3 受講態度  5  % 講義や発表に対して質疑応答の内容を評価  4 発表／表現等  25  % 講義内容やレポート課題に対して発表を行い，その内容を評価
［教科書］
(未登録)
［参考書］
Hermann Schlichting, Klaus Gersten ; with contributions from Egon Krause and Herbert Oertel, Jr. ; translated by Katherine Mayes, Boundary-layer theory 8th rev. and enl. ed., corrected printing, Springer, ISBN:9783540662709, (2003年出版) F.M. White, Viscous Fluid Flow, McGraw-Hill, ISBN:978-1259002120 H. Tennekes and J.L. Lumley, A first course in turbulence, MIT Press, ISBN:9780262200196, (1972年出版) 巽友正著, 流体力学, 培風館, ISBN:9784563024215, (1982年出版 新物理学シリーズ / 山内恭彦監修, 21) 木田重雄, 柳瀬眞一郎著, 乱流力学, 朝倉書店, ISBN:4254200951, (1999年出版)
［講義項目］
第 1回【担当者：角田】：講義概要説明、ベクトル・テンソル表記法 第 2回【担当者：角田】：流体運動の表記法と流体における応力構成式 第 3回【担当者：角田】：ナビアストークス方程式 第 4回【担当者：角田】：ナビアストークス式の厳密解が存在する流れ 第 5回【担当者：角田】：流れの相似則とRe数極限解（ストークス近似と境界層近似） 第 6回【担当者：角田】：境界層流れの性質 第 7回【担当者：角田】：プレゼンテーション 第 8回【担当者：山本】：乱流の特性とその空間スケール 第 9回【担当者：山本】：乱流の方程式 第10回【担当者：山本】：乱流の統計的性質 第11回【担当者：山本】：組織乱流構造特性 第12回【担当者：山本】：乱流スカラ輸送 第13回【担当者：山本】：乱流モデリング(RANS) 第14回【担当者：山本】：乱流モデリング(LES) 第15回【担当者：角田・山本】：総括評価とまとめ