Fluid Flow I and Exercise

開講年度

2025Year

開講学期

First Semester

科目名

Fluid Flow I and Exercise

授業種別

Lecture and Practice

科目名（英語）

Fluid Flow I and Exercise

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A1400023 Fluid Flow I and Exercise

担当教員

SEO Kazuya,KONNO Akihisa

単位数

3.0Credits

曜日時限

前期(1Q)(Mon.2Period,Mon.3Period),前期(2Q)(Mon.2Period,Mon.3Period)

キャンパス

Hachioji Remote

教室

学位授与の方針

1 基礎知識の修得 0 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 100 ％
3 汎用的問題解決力の修得 0 ％
4 道徳的態度と社会性の修得 0 ％

具体的な到達目標

(1)連続の式、ベルヌーイの式を通じて、保存則の意味を理解し、応用できる。
(2)運動量保存則・角運動量保存則を用いて、流体が物体等に及ぼす力について理解し、応用できる。
(3)物体周りの流れと流れの抵抗の関係を理解し、応用できる。
(4)ポンプや水車などの損失・効率を用いて流体機械の設計手法の基礎を理解し、応用できる。
(5)流れの計測方法について具体的な知識を理解し、応用できる。

受講にあたっての前提条件

到達目標をよく理解し、高いレベルでの達成を目指す意欲があること

授業の方法とねらい

流体力学の中で最も基本的な水力学について、現象の物理的意味を考えながら学習し、さらに演習問題を解くことにより、流体力学の基礎を身に着ける。以下に具体的な目標を示す。
(1)連続の式、ベルヌーイの式を通じて、保存則の意味を理解し、応用問題に適用できるようにする。
(2)運動量保存則・角運動量保存則を用いて、流体が物体等に及ぼす力について理解する。
(3)物体周りの流れと流れの抵抗の関係を理解する。
(4)ポンプや水車などの損失・効率を用いて流体機械の設計手法の基礎を理解する。
(5)流れの計測方法について具体的な知識を習得する。

（前提となる基礎知識と習得後の展開）
本科目を履修する前に、「数学I」、「数学II」により微分積分学を、さらに「工業力学及び演習I」、「工業力学及び演習II」により速度と加速度、質点に働く力と運動法則、仕事とエネルギー、動力、運動量と力積に関する項目を習得しておく必要がある。
本科目の習得後は「流れ学II」に進み、「流体機械」などの応用的な科目を履修することができる。

AL・ICT活用

Flip Teaching／Interactive classes using ICT／Support for self-learning using ICT

第1回

授業形態

遠隔（同時双方向）

事前学習

1年次の工業力学及演習で学んだ質点の力学と保存則を復習すること．

1.5時間

授業内容

[ガイダンス]　流体の基本的性質並びにタービン・自動車・航空機・風車等の流れを利用した機器について解説する．

事後学習・事前学習

授業中に指定する教材を用いて復習，予習する．

3時間

第2回

授業形態

遠隔（同時双方向）

授業内容

[理想流体の力学]　流体の静力学

事後学習・事前学習

授業中に指定する教材を用いて予習する．

3時間

第3回

授業形態

遠隔（同時双方向）

授業内容

[エネルギー保存則]　連続の式，ベルヌーイの式の導出

事後学習・事前学習

授業中に指定する教材を用いて予習する．

3時間

第4回

授業形態

遠隔（同時双方向）

授業内容

[エネルギー保存則]　ベルヌーイの式の応用

事後学習・事前学習

授業中に指定する教材を用いて予習する．

3時間

第5回

授業形態

遠隔（同時双方向）

授業内容

[質量と運動量の保存則]　運動量保存則を用いて、物体に作用する流体力を求める

事後学習・事前学習

授業中に指定する教材を用いて予習する．

3時間

第6回

授業形態

遠隔（同時双方向）

授業内容

[質量と運動量の保存則]　運動量保存則の応用

事後学習・事前学習

これまでの授業内容を復習すること．

3時間

第7回

授業形態

遠隔（同時双方向）

授業内容

中間試験

事後学習・事前学習

事前学習：これまでの授業内容を復習すること．
事後学習：授業中に指定する教材を用いて予習する．

3時間

第8回

授業形態

遠隔（同時双方向）

授業内容

[層流と乱流]　粘性流体の性質とレイノルズ数、層流と乱流について学ぶ．

事後学習・事前学習

授業中に指定する教材を用いて予習する．

3時間

第9回

授業形態

遠隔（同時双方向）

授業内容

[粘性流体の力学]　管内流れ（ハーゲン・ポアズイユの式）を中心に粘性流体の性質を学ぶ．

事後学習・事前学習

授業中に指定する教材を用いて予習する．

3時間

第10回

授業形態

遠隔（同時双方向）

授業内容

[粘性流体の力学]　ムーディー線図を用いて、管路内の流れと抵抗、管路の設計法について学ぶ．

事後学習・事前学習

授業中に指定する教材を用いて予習する．

3時間

第11回

授業形態

遠隔（同時双方向）

授業内容

[エネルギー変換]　ポンプや流体機械の損失を考慮して、流体機械の性能を評価する．

事後学習・事前学習

授業中に指定する教材を用いて予習する．

3時間

第12回

授業形態

遠隔（同時双方向）

授業内容

[各種流れの抵抗]　円柱や翼に作用する流体力について説明し、はく離についても解説する．

事後学習・事前学習

授業中に指定する教材を用いて予習する．

3時間

第13回

授業形態

遠隔（同時双方向）

授業内容

[流れの計測]　ピトー管、熱線流速計など計測機の原理を説明する

事後学習・事前学習

これまでの授業内容を復習すること．

3時間

第14回

授業形態

遠隔（同時双方向）

授業内容

総合演習

事後学習・事前学習

これまでの授業内容を復習すること．

3時間

第15回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

振返り学習

事後学習

これまでの授業内容を復習すること．

2時間

成績評価の方法

演習問題40％、中間試験，期末試験を30％ずつとし、Grade D 以上の者に単位を認める。

受講生へのフィードバック方法

授業中に実施する演習を採点後に返却し，解説する．

教科書

「基礎から学ぶ流体力学」飯田明由・武居昌宏・小川隆申著（オーム社）

参考書

「図解によるわかりやすい流体力学」中林功一・山口健二著（森北出版）
「流体の力学」中山泰喜著（養賢堂）
「流体力学」日野幹雄著（朝倉書店）
「Fluid Flow」R. H. Sabersky, A. J. Acosta, E. G. Hauptmann and E. M. Gates（Prentice Hall）

オフィスアワー

金野：八王子：前期・金曜日　4限（14:10〜15:40）8号館306号室（内線3492）この時間で都合が悪い場合は，KU-LMSの質問登録を用いよ．
瀬尾：授業中に指示する．

受講生へのメッセージ

この授業は流体と流れを対象としているが，根本となる考え方は１年次に学習した数学，物理，工業力学の範囲を超えるものではないので，1年次に学んだことをよく復習して授業に臨むこと．授業の理解が困難な場合には，もう一度，質点の力学の勉強に立ち返ること．

実務家担当科目

Not applicable

実務経験の内容

教職課程認定該当学科

Department of Mechanical Engineering

その他の資格・認定プログラムとの関連

Syllabus data