科目ナンバー

SE-FT2-4B04

履修条件・関連科目等

　単位修得の有無は問わないが，流体力学Ⅰを聴講していることを履修の条件とする。

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

　｢流体力学Ⅰ」で講じた内容と，また少し進んだ内容について、問題演習を通じて到達目標に掲げた能力を身につける。

科目目的

　問題演習を通じて、流体力学Ⅰで学んだ理論を使ってさまざまな流体流れの現象を説明し、解析する能力の向上を目指す。

到達目標

流体の運動方程式を理解し、ナビエ–ストークス方程式を導出・説明できる。
質量保存則や運動方程式の物理的背景を理解し、粘性項や境界条件を考慮した流れの解析が可能になる。
層流と乱流の特徴を理解し、レイノルズ数を用いて流体の挙動を分類できる。
層流（ハーゲン–ポアズイユ流れ、平面ポアズイユ流れ）の解析ができ、乱流との違いを説明できる。
層流および乱流における速度分布や圧力損失を計算できる。
層流と乱流の速度分布や摩擦損失係数を用いた具体的な問題に対応できる能力を養う。
管路損失の基礎を理解し、主要損失および局所損失を計算できる。
ダルシー–ワイスバッハ式を用いた損失解析や、継手、バルブ、曲がり部などにおける局所損失の影響を考慮した設計が可能になる。
層流、乱流、管路損失を統合的に理解し、実際の流体システムの簡単な解析ができる。

授業計画と内容

第1回: 流体の運動方程式（1）
運動方程式の基本概念
質量保存則（連続の式）とオイラーの運動方程式

第2回: 流体の運動方程式（2）
粘性項の導入と物理的意味

第3回: 流体の運動方程式（3）

第4回: 層流（ハーゲン–ポアズイユ流れ）
円管内の層流解析
速度分布、圧力損失、流量計算の基礎

第5回: 層流（平面ポアズイユ流れ）

第6回: 層流と乱流の遷移
レイノルズ数の物理的意味

第7回: 乱流の基礎（対数則）

第8回: 層流と乱流の比較と演習

第9回: 管路損失の基礎（1）
ダルシー–ワイスバッハ式と主要損失
層流での摩擦係数の計算

第10回: 管路損失の基礎（2）

第11回: 管路損失の応用例

第12回: 総合演習（層流、乱流、損失）

第13回: 全体のまとめと復習

第14回: 到達度確認テスト

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）

授業終了後に演習問題の解答をレポートにまとめて、次回授業日の00:00（前日の深夜24:00）までにmanabaを通じて提出する。演習問題を解きながら、流体力学Ⅰの復習を行うとともに、理論解析の基礎となる微積分の復習を必要に応じて行うこと。

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）

期末試験を60%、出席とレポートを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

授業時間内で講評・解説の時間を設ける

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

前期にとっているはずのノート，板書，配布課題

その他特記事項

参考URL