教 授 要 目 |
| 機械工学科 | 流体力学(1) |
| Hydrodynamics (1) | |
| 3 年 2 単位 選択必修科目 | |
| 担当教員 冨士原民雄 | |
| 【 科目概要・到達目標 】 多くの機械が動作する時何らかの流れを伴うため，その影響を理解することは重要である。本講では，流体運動のメカニズムを理学的に解析するための最も基本的な手法について，主に理想流体と粘性流体の運動を解説する。 到達目標 (1) 流体の性質と流れ場の表現方法を習得する。 (2) 微小流体要素の変形および回転を理解する。 (3) 理想流体の運動と2次元ポテンシャル流れについて理解する。 (4) 粘性流体の運動方程式と層流の理論解析解を習得する。 |
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| 【 成績評価 】 試験：期末試験（100点満点） 評価方法：期末試験のみ |
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| 【 履修心得 】 本講は流れ学(1)，(2)に続く講義として位置づけられるので，これらを履修していることが望ましい。 |
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| 【 授業計画 】 1. 講義内容の説明，流体力学とは 2. 流体の性質，流れ場の表示法，流れを表す線 3. 流体の回転と変形(1)：流体要素の伸縮，せん断変形と回転 4. 流体の回転と変形(2)：流体要素の変形，循環と渦度 5. 連続の式 6. 理想流体の運動（オイラーの運動方程式） 7. 2次元ポテンシャル流れ(1)：速度ポテンシャルと流れ関数 8. 2次元ポテンシャル流れ(2)：複素ポテンシャル 9. 2次元ポテンシャル流れ(3)：簡単な解析解 10. 2次元ポテンシャル流れ(4)：重ね合わせの原理 11. 粘性流体の運動方程式（ナヴィエ・ストークスの式） 12. 層流の理論解析 13. 物体に働く力 14. まとめと演習 15. 期末試験 |
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| 【 教科書 】 |
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| 【 参考書 】 清水・前田著「図解流体力学の学び方」オーム社 中林，伊藤，鬼頭「流体力学の基礎(1)」コロナ社 |
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| 【e-mail address】 オンライン版では非公開です。 |
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| 【 学生へのメッセージ 】 流体運動を理解するためには数学的な表現が不可欠であるが，それらは一見難しそうに思うかも知れない。しかし，その式が表す具体的な物理的意味を考えれば理解はそれほど難しくないし，数学の理解にもつながる。そのために，講義中に解説する式はレポートなどで一度自分で導出することが大事である。 |
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| 【 オフィスアワー 】 随時 |
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