授業科目名
  流体力学Ⅰ
   Fluid Mechanics I
時間割番号
1903
担当教員名
  内藤　隆
実務経験
反映科目
学科・年次
  工学部 基幹工学教育課程 2年次
科目区分
  専門教育科目
単位数
2
時間割
  前期 木曜13-14限
授業形態
講義
授業実施方法
  ☑ 対面【一部遠隔の場合あり】
  ☐ 全て遠隔【全授業（テストを除く）をオンデマンドで実施（全オンデマンド型）】
  ☐ 全て遠隔【同時双方向で実施】
  ☐ 全て遠隔【オンデマンド及び同時双方向で実施】
  ☐ 1/2遠隔【全授業のうち、1/2以上を遠隔（オンデマンド又は同時双方向）】

・「全て遠隔」又は「1/2遠隔」に✓のある科目は、遠隔授業の上限単位数60単位に算定されます。
・大学院には遠隔授業における上限単位数はありません。
ディプロマ・ポリシーとの対応
☑ 1. 基幹となる専門分野の基盤的な知識・技術とこれによって課題を解決する能力，新たな知識・技術を習得し創製する能力
☐ 2. 現象の理解・操作のための数理的基礎知識と科学的素養
☐ 3. 人間，文化，社会を理解し,それらを技術的観点から考察する能力と技術を新しい生活につなぐ強い使命感・責任感，高い倫理観
☐ 4. 国内外の人々と対話できるコミュニケーション力と論理的思考力
授業の目的・達成目標

【授業の目的】 本講義では，工業上重要な流体の流動現象の力学的取り扱いに関する基礎的な考え方を習得する．

【達成目標】

１． 流体の諸性質では，流体の諸性質を定量的に表現するための代表的な物性値を理解する．

２．静止流体力学では，圧力の分布と壁面に作用する力の計算方法，相対的静止状態の液面形状の計算方法を理解する．

３．定常１次元流れでは，流線と流管の概念を学び，流管に関する質量保存則とエネルギー保存則がそれぞれ連続の式とベルヌーイの定理になる事を理解する．連続の式とベルヌーイの定理は１次元流れの計算にしばしば利用されるので，応用例を通してそれらの使い方を身につける．

４．流量・流速測定の原理では，オリフィス，ノズル，ベンチュリ管などの絞り流量計，開水路の流量計であるせきについて理解する．また，基本的で実用的な流速計であるピトー管の原理も理解する．

５．運動量理論では，運動量の法則と角運動量の法則を用い，物体に働く流体力や流体運動によって生じるトルク（力のモーメント）の計算方法を理解する．

６．次元解析と相似則では，次元の考察のみにより各物理量がどの様に物理現象に関与するかが判明することを理解する．一般的にはバッキンガムのΠ定理により流れ現象を支配する無次元パラメータが導出される．力学的相似の条件は模型実験の条件設定に有用であり，現象に関与する複数の力の比で代表的な無次元数が定義されることを理解する．

 

授業計画
以下の内容の講義と，その理解を深めるための問題演習を行う．
(1)　流体の諸性質１（はじめに，単位系，密度と比体積，圧縮性）
(2)　流体の諸性質２（ニュートンの粘性法則，表面張力）
(3)　静止流体力学１（圧力の等方性，圧力分布）
(4)　静止流体力学２（液中圧力計の原理，静止流体中の壁面に働く力）
(5)　静止流体力学3（相対的静止状態の液面形状）
(6)　定常１次元流れ１（流線と流管，連続の式）
(7)　定常１次元流れ２（運動方程式，ベルヌーイの定理）
(8)　定常１次元流れ３（ベルヌーイの定理の応用例，回転場のエネルギー式）
(9)　流量・流速測定の原理１（流量の測定）
(10)　流量・流速測定の原理２（流速の測定）
(11)　運動量理論１（運動量の法則）
(12)　運動量理論２（運動量の法則の応用例）
(13)　運動量理論３（角運動量の法則とその応用例）
(14)　次元解析と相似則１（次元解析，次元解析の例）
(15)　次元解析と相似則２（流れの相似則，力学的相似）
(16)　期末試験
成績評価の方法

レポート　30%

期末試験　70％

成績評価の基準
秀　 達成目標を超えた成果を上げている　100点～90点
優　 達成目標に十分達している　　　　　89点～80点
良　 達成目標に達している　　　　　　　79点～70点
可　 達成目標に概ね達している　　　　　69点～60点
不可 達成目標に達していない　　　　　　59点以下

上記の成績は，レポートと試験を総合して評価する。

事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項

事前学修：テキストを予習し，不明な点を明確にしておく（90分）

事後学修：課題を解いて，理解していない点を明確にしておく（150分）

教科書