授業の目的：

　数学表現を用いて流体現象を物理的に解釈する能力を養うために，「非圧縮･非粘性流れ」と「水面波」と「熱対流」を取り扱う．非圧縮･非粘性の流れは，電磁気学と共通する場の概念の理解に役立ち，流体力学的にはレイノルズ数が非常に大きい場合の近似という側面を持つだけでなく，量子流体（液体ヘリウム）の超流動で現れるなど，とても重要である．また，水面波や熱対流などに対象を広げ，流体運動を支配する方程式を拡張・応用していく過程から物理的な理解力を高める．

　達成目標：

１．一様流，湧き出し・吸い込みを組み合わせて，さまざまな渦無し流れを構成することができる．

２．渦に関する定理を体系的に説明することができる．

３．複素速度ポテンシャルを用いて，基本的な2次元の非粘性流を議論することができる．

４．水面波の支配方程式について説明することができる．

５．レイリー-ベナール対流について，対流発生の臨界条件について説明することができる．

１．渦なし流れの基礎式，微小振幅波の基礎

２．微小振幅波の分散関係，流体粒子の運動

３．容器内の定在波，表面張力波

４．熱流体の基礎とブシネスク近似

５．ベナール対流の基礎

６．ベナール対流の発生条件と臨界レイリー数

７．熱対流の低次元モデルとカオス

８．中間試験（状況に応じて変更有）

９．速度ポテンシャルと基本的な渦無し流れ

１０．渦度と循環の定義とストークスの定理

１１．湧き出し分布と渦度分布によって構成される非圧縮非粘性流体の速度場

１２．流れ関数と複素速度ポテンシャル

１３．円柱を過ぎる流れ

１４．等角写像と平板を過ぎる一様流

１５．期末試験（状況に応じて変更有）

１６．まとめ

前半確認課題(25%)，中間試験（状況に応じてレポートに変更）(25%)，後半確認課題(25%)，期末試験(状況に応じてレポートに変更)(25%)

講義中に出題される確認課題と中間・期末試験を総合した点数において，60点以上を合格とする。

「連続体力学」（2年後期）と「流体物理I」（3年前期）を受講していることが望ましい。

テキストの予習（120分）、講義資料や演習問題の復習（120分）を行う事。

前半は渡邊が，後半は内藤が担当する。

講義への質問等は，Moodle内の本講義コース一番上にある“質問はこちらから”に投稿すること。簡単な質問であれば，電子メールや電話での質問も受け付けます。また，ビデオ通話や対面で直接質問をしたい場合には，あらかじめアポイントメントを取ること。