Fluid Mechanics II ｜ Syllabus data

開講年度

2025Year

開講学期

First Semester

科目名

Fluid Mechanics II

授業種別

Lecture

科目名（英語）

Fluid Mechanics II

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A1800064 Fluid Mechanics II

担当教員

SATO Makoto

単位数

2.0Credits

曜日時限

Fri.4Period

キャンパス

Shinjuku Campus

教室

A-0712教室

学位授与の方針

1 基礎知識の修得 20 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 80 ％
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

流体をつかった工学的技術の理解に役立つ知識を習得する．流体力学Iで学習した流体特有の性質・現象の基礎的知識をふまえ，乱流に代表される実流体の性質について学ぶ．具体的には，管内流における摩擦抵抗・圧力損失，流れの中の物体に作用する流体力を算出できるようにする．

受講にあたっての前提条件

物理学（特に力学分野）を履修していること．基本的な数学（特に微積分の分野）を理解していること．流体力学 Iを受講済みであること(単位の修得・未修得は問わない)．

授業の方法とねらい

本授業では，実在流体(粘性流体)の基礎的性質と物理的理解を，工学的な応用事例を踏まえながら学んでいく．

本授業を通して，管内流れ，飛行機の翼，車，船などに働く流体力について理解する．加えて，圧縮性流体に関する基礎的知識と応用事例についても学ぶ．

＃授業は毎回対面形式で行う予定ですが，受講者数や社会状況によって授業のやり方を変更する可能性があります．

AL・ICT活用

Not used

第1回

授業形態

対面

事前学習

第1回目事前学習：教科書pp. 120〜pp. 125までを熟読してくる．流体力学Iの授業で配った資料を復習してくる．

1時間

授業内容

[ガイダンス]　本授業で取り組む粘性流れについて紹介する．層流と乱流の違いや，流体力学における「レイノルズ数」の意義について学ぶ．

事後学習・事前学習

第1回目事後学習：配布した資料の復習．
第2回目事前学習：流体力学Iの第２回授業で配った資料を熟読してくる．前回の授業で配った資料を熟読してくる．

1.5時間

第2回

授業形態

対面

授業内容

[数学・物理の準備]　本授業を進める上で必要となる基本的な数学・物理の知識について復習する．

事後学習・事前学習

第2回目事後学習：配布した資料と演習問題の復習．
第3回目事前学習：流体力学Iの第5回・第6回授業で配った資料を熟読してくる．前回の授業で配った資料を熟読してくる．

1.5時間

第3回

授業形態

対面

授業内容

[Navier-Stokes方程式]　Navier-Stokes方程式を導出し，その意味について学ぶ．

事後学習・事前学習

第3回目事後学習：配布した資料と演習問題の復習．
第4回目事前学習：教科書pp. 129〜pp. 141までを熟読してくる．前回の授業で配った資料を熟読してくる．

1.5時間

第4回

授業形態

対面

授業内容

[層流 1 (内部流れ)]　円管内や平行平板間における層流流れの基礎的知識について学ぶ．

事後学習・事前学習

第4回目事後学習：配布した資料と演習問題の復習．
第5回目事前学習：教科書pp. 142〜pp. 144までを熟読してくる．前回の授業で配った資料を熟読してくる．

1.5時間

第5回

授業形態

対面

授業内容

[層流 2 (外部流れ)]　層流中に置かれた物体周りの流れについて学ぶ．

事後学習・事前学習

第5回目事後学習：配布した資料と演習問題の復習．
第6回目事前学習：教科書pp. 146〜pp. 165までを熟読してくる．前回の授業で配った資料を熟読してくる．

1.5時間

第6回

授業形態

対面

授業内容

[乱流 1 (内部流れその1)]　円管内や平行平板間における乱流流れの基礎的知識について学ぶ．

事後学習・事前学習

第6回目事後学習：配布した資料と演習問題の復習．
第7回目事前学習：教科書pp. 166〜pp. 177までを熟読してくる．前回の授業で配った資料を熟読してくる．

1.5時間

第7回

授業形態

対面

授業内容

[乱流 2 (内部流れその2)]　管内流れにおける圧力損失について学ぶ．

事後学習・事前学習

第7回目事後学習：配布した資料と演習問題の復習．
第8回目事前学習：第1回〜第7回までの配布資料，演習問題の復習．

1.5時間

第8回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

第1回〜第7回授業の復習と確認．

事後学習・事前学習

第8回目事後学習：オンデマンド教材の復習．
第9回目事前学習：教科書pp. 178〜pp. 190までを熟読してくる．前回の授業で配った資料を熟読してくる．

1.5時間

第9回

授業形態

対面

授業内容

[乱流 3 (内部流れその3)]　管内流れにおける損失と流体機械について学ぶ．

事後学習・事前学習

第9回目事後学習：配布した資料と演習問題の復習．
第10回目事前学習：教科書pp. 217〜pp. 221までを熟読してくる．前回の授業で配った資料を熟読してくる．

1.5時間

第10回

授業形態

対面

授業内容

[乱流 4 (外部流れその1)]　レイノルズ相似則について学ぶ．

事後学習・事前学習

第10回目事後学習：配布した資料と演習問題の復習．
第11回目事前学習：教科書pp. 192〜pp. 209までを熟読してくる．前回の授業で配った資料を熟読してくる．

1.5時間

第11回

授業形態

対面

授業内容

[乱流 5 (外部流れその2)]　円柱周りの流れについて学ぶ．

事後学習・事前学習

第11回目事後学習：配布した資料と演習問題の復習．
第12回目事前学習：教科書pp. 210〜pp. 216までを熟読してくる．前回の授業で配った資料を熟読してくる．

1.5時間

第12回

授業形態

対面

授業内容

[乱流 6 (外部流れその3)]　翼周りの流れについて学ぶ．

事後学習・事前学習

第12回目事後学習：配布した資料と演習問題の復習．
第13回目事前学習：前回の授業で配った資料を熟読してくる．

1.5時間

第13回

授業形態

対面

授業内容

[圧縮性流体力学 1]　流体の圧縮性が重要となる高速流れの基礎的知識について学ぶ．

事後学習・事前学習

第13回目事後学習：配布した資料と演習問題の復習．
第14回目事前学習：前回の授業で配った資料を熟読してくる．

1.5時間

第14回

授業形態

対面

授業内容

[圧縮性流体力学 2]　ロケットエンジン等に使われるラバルノズルや超音速飛行機など，高速流れに関する応用事例について学ぶ．

事後学習・事前学習

第14回目事後学習：配布した資料と演習問題の復習．
第15回目事後学習：定期試験に向けた学習．

1.5時間

第15回

授業形態

対面

授業内容

定期試験

事後学習

定期試験の復習

1時間

成績評価の方法

各授業において内容理解の演習(試験形式)を行う．
成績評価は，演習点(40%)+定期試験(60%)として算出する．Grade D以上を単位取得の要件とする．
評価によってはレポートの提出や再試験を求める場合がある．

＃受講者数や社会状況によって定期試験のやり方を変更する可能性があります．

受講生へのフィードバック方法

毎回行う演習問題の解説と回答に対するコメント．

教科書

「基礎から学ぶ流体力学」，飯田明由・小川隆申・武井昌宏　著，オーム社
授業で配布するプリント．

参考書

「流体力学」，日野幹雄　著，朝倉書店
「流体力学　シンプルにすれば「流れがわかる」」，築地徹浩ら　著，実教出版
「JSMEテキストシリーズ　流体力学」，日本機械学会，丸善
「圧縮性流体力学—内部流れの理論と解析」，松尾一泰　著，オーム社
「Fluid Mechanics」，Frank M. White 著，McGraw-Hill Education

オフィスアワー

授業後の教場．
新宿キャンパス17FのA-1778(木曜日16:00-17:00)．
メールでの質問も受け付けます．

受講生へのメッセージ

「乱流」は日々の生活から高度な流体機械に至るまで，あらゆる場所で発生する極めて複雑な現象です．このような現象を扱う本授業は，難しい部分もある反面，その応用範囲は広く，(流体現象に限らない)多くの知見を得ることができます．

工学的知識・技術の習得とともに，実生活の様々な場面で活用できる「複雑な事象の扱い方」を学んでいきましょう．

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 Science and Engineering

その他の資格・認定プログラムとの関連