教 授 要 目

機械工学科 流体力学(2)
Hydrodynamics (2)
3 年  2 単位  選択科目
 担当教員 冨士原民雄
【 科目概要・到達目標 】
本講では,乱流および圧縮性流れについて解説する。乱流は高レイノルズ数の粘性流れに現れる渦を伴う流れで,我々の身の回りに極めて多く見られる最も重要な流れの1つである。また,圧縮性流れとは音速を超えるような高速の気体流れで流体の圧縮性の影響が顕著となる流れである。この2つの流れについての基礎的な知識を得る。
到達目標
(1) 境界層の理論と乱流発生のメカニズムを理解する。
(2) 簡単な乱流現象の取り扱い方法を習得する。
(3) 圧縮性流れの基礎方程式を理解する。
(4) 衝撃波と波動について理解する。
【 成績評価 】
試験:期末試験(100点満点)
評価方法:期末試験のみ
【 履修心得 】
本講は流体力学(1)に続く講義として位置づけられるので,これを履修していることが望ましい。また,熱力学の知識も一部必要とする。
【 授業計画 】
 1. 講義内容の説明,乱流と圧縮性流れについて
 2. 境界層理論
 3. 境界層の特性
 4. 流れの不安定性と乱流の発生
 5. 乱流理論の基礎
 6. レイノルズ応力とレイノルズ方程式
 7. 壁乱流(1):平板上乱流
 8. 壁乱流(2):円管内乱流
 9. 自由乱流
10. 圧縮性流体の基礎
11. 等エントロピー流れ(1)
12. 等エントロピー流れ(2)
13. 衝撃波
14. まとめと演習
15. 期末試験
【 教科書 】
【 参考書 】
中林,伊藤,鬼頭「流体力学の基礎(2)」コロナ社
松尾一泰著「圧縮性流体力学」理工学社
【e-mail address】
オンライン版では非公開です。
【 学生へのメッセージ 】
本講で解説できるのは乱流や圧縮性流れに関する基本的なことの一部のみである。また流体力学はこれら以外にも様々な流れを取り扱う幅広い学問であり,工学における重要性も極めて大きい。講義ではぜひ流体力学の奥深さを知り,この分野への興味を持たれることを希望する。
【 オフィスアワー 】
随時

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