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SE-FT3-4C16

履修条件・関連科目等

　流体流れの数学モデルは微分方程式で表現される。授業の中でも１変数関数や多変数関数の微分、積分、簡単な常微分方程式の解法が登場する。したがって、関数の微積分に関する知識をよく復習しておくことが必要である。特に、関数のテイラー展開は頻繁に用いるので、理解を深めておいてほしい。本講義は「流体力学１」の続編である。「流体力学１」の単位修得の有無は問わないが、「流体力学１」を聴講していることを前提とする。

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

本講義では、流体の粘性を考慮した流れの理論を学び、流れの中の物体（たとえば航空機や自動車、高層建築物など）に抗力が働く仕組みを考える。

科目目的

粘性を持つ流れの理論を学び，理論を通して粘性によって生じる流体流れのさまざまな現象を理解するとともに，学んだ理論を使っていろいろな流れ現象について解析ができるようになることを目的とする．

到達目標

① ナビエ・ストークス方程式の成り立ちを理解し、それを用いて粘性流体の運動を解析することができること。
② 物理量の無次元化という概念を理解し、レイノルズ数とレイノルズの相似法則の意味と使い方を理解すること。
③ 境界層の概念を理解すること。
④ 流体の粘性が流体運動にどのような影響を与えているかを、非粘性流体の運動と対比して理解すること。
⑤ 揚力係数、抗力係数の意味を理解し、それらを用いて流れの中の物体に働く力を計算できること。

授業計画と内容

第１回　ニュートン流体の構成式とナビエ・ストークス方程式
第２回　ナビエ・ストークス方程式の厳密解
第３回　管路の流れ，流れの計測技術
第４回　自然対流
第５回　方程式の無次元化とレイノルズ数
第６回　レイノルズの相似法則と模型実験
第７回　遅い粘性流れ
第８回　境界層と境界層近似、ブラジウスの解
第９回　境界層厚さ
第10回　境界層のはく離、境界層制御
第11回　流れの中の物体に働く力
第12回　乱流
第13回　非ニュートン流体の流れ
第14回　圧縮性流体の扱い

授業時間外の学修の内容

指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと／授業終了後の課題提出

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

授業後レポート課題（演習問題）を出すので、課題を遂行しながら授業内容の復習をすること。

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

期末テストの評価を60%、レポートを40%考慮して総合評価を付ける。その総合評価に基づいて到達目標の到達度を判定し、60%以上の到達度をもって合格とする。

課題や試験のフィードバック方法

授業時間に限らず、manabaでフィードバックを行う

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

実施しない

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法

実施しない

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

配布課題，板書をもとに授業を行う．

その他特記事項

参考URL