流体力学および演習(III類)

https://webclass.cdel.uec.ac.jp/webclass/course.php/2103120930000099momi/

流体力学の不思議さ面白さについて講義する。流体力学は古典力学の一分野でさまざまな自然の流れ現象を記述する学問である。質量保存則, 運動量保存則, エネルギー保存則という3つの保存則から多様な解が得られる。本講義では, 流体力学の基本的な概念の学習と基本法則の現象への応用の理解を深める。
1) 流体力学とはどのような枠組みであるか理解し, 粘性・圧縮性などの流体の性質, および静止流体についての基礎知識を修得する。
2)力学的相似則の重要性を理解し, 流線やベルヌーイの定理など流体力学の基礎となる概念, さらにはラグランジェやオイラーといった流れの記述法について学ぶ。
3)基礎方程式を用いて粘性流体の流れ特性を調べる解析手法を学び, 流れ現象を理解する能力を養う。

特になし

特になし

「対話とシミュレーションムービーでまなぶ流体力学」前川博著 共立出版
「例題でわかる 基礎・演習 流体力学」 前川博、山本誠、石川仁著 共立出版

前半(井上担当)
1)流体力学とは？/流体力学と力学の関係
2)粘性や状態方程式, 流体の性質(粘性、圧縮性、熱伝導性など)
3)パスカルの原理をはじめ静止流体
4)静止流体力学
5)力学的相似則の基礎・応用
6)流体力学の基礎となる概念について
7)流線やベルヌーイの定理など
8)前半講義のまとめ

後半(守担当)
9)流れの分類と記述法
10) 流体運動の形態
11) 粘性流体の基礎方程式(連続の式)
12) 粘性流体の基礎方程式(Navier-Stokes方程式、無次元化)
13) 境界条件とNavier-Stokes方程式の厳密解(内部流)
14) 浮力と対流
15) 後半講義のまとめ

教科書・演習書を使うので予習を丁寧にしてください。

演習10%, 中間試験・期末試験 90% として100点満点で総合評価を行う。

評価基準:下記の通り
・流体の基本的な性質(圧縮性、粘性など)について、理解していること
・静力学的な性質(パスカルの原理など)を理解して簡単な問いに答えられること
・流体運動の記述方法を理解し、種々の流れを区別できる
・各種保存則を理解し、基本的な問題に答えられる(支配方程式の導出、無次元化、簡単な問題への適用)

最低達成基準: 総合評価 60点以上

火曜日16:15ー17:00

流体工学分野のみならず航空宇宙分野に関心のある学生諸君の受講も期待しています。

@キーワードは他に「層流と乱流, 流れの計測」がある。
@たいへん多くの不思議な流体現象を面白くまなぶ講義です。
@質問がある場合は, オフィスアワーなどを使って来室してください。