科目名: 熱流動システム I (01)　Fluid Mechanics
担当教員: 田中　和博 (大学院情報工学研究院機械情報工学研究系)　kazuhiro@mse.kyutech.ac.jp
対象分野科目 選択必修科目 2単位
3年 前期 月曜3限目 1304講義室

授業の概要

流体の移動現象は、工業プラントは勿論、地球規模の現象からミクロな生命現象までを含む様々な所で見受けられるものであり、これがシステム全体の性能を支配することが多い。ここでは、流体の実際の移動の様子を理解するために、その支配方程式や移動の特徴について講義する。

カリキュラムにおけるこの授業の位置付け

学習教育目標「(A-3) 機械工学の基礎、(2)エネルギと流れ」達成する科目群に位置し、流れ学を受講・修得したことを前提とする。この科目は、「熱流動システム2」の基礎をなす科目である。

授業項目 (授業計画)

(1)　流体工学の占める分野、粘性とレイノルズ数

(2)　連続の式

(3)　応力テンソル

(4)　流体の加速度

(5)　流体の変形

(6)　NS方程式とレイノルズ数

(7)　レイノルズ数と流れ

(8)　境界層

(9)　物体に働く流れの力

(10)　層流と乱流

(11)　噴流と後流

(12)　非定常流

授業の進め方

教科書に沿って講義を行う。適宜、レポート・演習を実施する

授業の達成目標 (学習・教育目標との関連)

学習教育目標「(A-3) 機械工学の基礎—機械工学の基礎概念について広く理解し，機械情報工学へと応用できる能力
(2)エネルギと流れ」を身に着けるため、実在流体のさまざまな性質、運動量方程式，境界層、および乱流について，基本的な考え方を身につけ、さらに与えられた問題に対してこれらを利用することにより式に表わしてモデル化して解くことができる能力を養うことを目標とする

成績評価の基準および評価方法

最終的な評価は、定期試験結果（30％）と中間試験の結果（30％）、レポート(20％)、小テスト(20％)により各目標の到達度を総合的に評価する。

キーワード

粘性流体、レイノルズ数、NS方程式、境界層、層流、乱流、抗力、揚力

教科書

大橋秀雄：流体力学(1)（コロナ社）
加藤　宏　編、例題で学ぶ流れの力学、丸善

参考書

白倉昌明、大橋秀雄：流体力学(2)（コロナ社）