授業科目名	流体工学II
時間割番号	TME310
担当教員名	山本　義暢
開講学期・曜日・時限	前期・月・IV	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
流体工学Iで学んだ基礎理論（流れを表す物理量：速度、加速度、圧力、せん断力）を拡張し、流体の運動方程式を導出する。これにより流体運動の相似則を確認する。さらに、運動量理論、管内の流れ、物体周りの流れ、乱流について学び，流体運動をより精確に理解する方法について学ぶ。
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部(～2023年度入学生)>機械工学科向け
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシー未選択 1 （１）流体運動の方程式の導出・説明ができる 2 （２）流体運動の相似則を説明できる 3 （３）損失のある円管における流量、圧力降下が計算できる 4 （４）物体に働く抗力・揚力を説明できる 5 （５）乱流の初歩を説明できる
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 35% 期末試験：達成目標と関連した問題を課し，目標の理解度を評価 2 35% 中間試験：達成目標と関連した問題を課し，目標の理解度を評価 3 30% レポート：授業内容に関連した演習課題・試験で間違った箇所の確認復習（期限厳守） 4 % 5 % 合計 100%
＜授業の方法＞
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ます 線形代数、微分積分学、流体工学I、微分方程式
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
(未登録)
＜テキスト＞
(未登録)
＜参考書＞
日野幹雄, 流体力学, 朝倉書店, ISBN:4254200668 巽友正, 流体力学, 培風館, ISBN:456302421X
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 講義の概要と目標、基礎知識の復習 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、moodleから資料をダウンロードし、授業内容の確認を行う（30分） ・ 授業後に、演習課題に取り組む（30分） 授業内容 本授業の概要と目標を説明し、前提とする基礎知識（物理量の単位・次元、ベクトル、スカラ、テンソル）の復習を行う 2 タイトル 基礎知識の復習（ベクトル解析） 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、moodleから資料をダウンロードし、授業内容の確認を行う（30分） ・ 授業後に、演習課題に取り組む（30分） 授業内容 連続体力学で必要となるベクトル解析の復習を行う 3 タイトル 質量保存則と粘性法則 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、moodleから資料をダウンロードし、授業内容の確認を行う（30分） ・ 授業後に、演習課題に取り組む（30分） 授業内容 流体の質量保存則及び粘性法則（粘性抵抗）について説明を行う。 4 タイトル 運動量保存則、レイノルズ数 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、moodleから資料をダウンロードし、授業内容の確認を行う（30分） ・ 授業後に、演習課題に取り組む（30分） 授業内容 流体の運動量保存則を導出し、その無次元化を説明する 5 タイトル エネルギー保存則、流体運動に関する考察 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、moodleから資料をダウンロードし、授業内容の確認を行う（30分） ・ 授業後に、演習課題に取り組む（30分） 授業内容 流体のエネルギー保存則を導出し、流体運動の方程式系を完結させる。これまで導出した方程式について流体運動の特性について考察を行う。 6 タイトル 数値流体力学 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、moodleから資料をダウンロードし、授業内容の確認を行う（30分） 授業内容 流体運動の方程式を数値的に解く手法である数値流体力学について紹介し、その進展と問題点を説明する。 7 タイトル 中間試験 事前学習 事後学習 ・ 授業後に、試験のやり直しを各自行いレポートとして提出する（90分） 授業内容 第1－6回までの内容を対象とした中間試験を実施する 8 タイトル 管内の流れ、その1：管摩擦損失 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、moodleから資料をダウンロードし、授業内容の確認を行う（30分） ・ 授業後に、演習課題に取り組む（30分） 授業内容 層流の場合における円管の流れとその流体対抗について説明する 9 タイトル 管内の流れ、その2：平行平板間流 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、moodleから資料をダウンロードし、授業内容の確認を行う（30分） ・ 授業後に、演習課題に取り組む（30分） 授業内容 層流の場合における平行平板間の流れとその流体抵抗について説明する 10 タイトル 乱流とその抵抗 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、moodleから資料をダウンロードし、授業内容の確認を行う（30分） ・ 授業後に、演習課題に取り組む（30分） 授業内容 乱流状態を解析するための統計解析手法を紹介し、レイノルズ方程式を導出する 11 タイトル 管断面積が急激に変化する流れ 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、moodleから資料をダウンロードし、授業内容の確認を行う（30分） ・ 授業後に、演習課題に取り組む（30分） 授業内容 流れ方向に断面積が変化する場合の流れ（急縮・急拡流れ）を紹介し、その抵抗について説明する 12 タイトル 物体まわりの流れ、揚力・抗力 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、moodleから資料をダウンロードし、授業内容の確認を行う（30分） ・ 授業後に、演習課題に取り組む（30分） 授業内容 物体に働く揚力・抗力について説明する 13 タイトル 物体まわりの流れ、揚力・抗力の評価方法 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、moodleから資料をダウンロードし、授業内容の確認を行う（30分） ・ 授業後に、演習課題に取り組む（30分） 授業内容 揚力・抗力を解析的に評価する方法として、運動量変化による方法及び複素速度ポテンシャルによる方法を説明する 14 タイトル 期末試験 事前学習 事後学習 ・ 授業後に、試験のやり直しを各自行いレポートとして提出する（90分） 授業内容 第8－13回までの内容を対象とした期末試験を実施する 15 タイトル 総括・まとめ 事前学習 事後学習 ・ 授業前に、moodleから資料をダウンロードし、授業内容の確認を行う（20分） 授業内容 授業内容を総括する 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
前年と同様に実施
＜備考＞
オフィスアワー：講義終了後(A1-107室まで）