工学部

授業科目名:
熱と流れの力学
(英語名): Fundamental Thermo-Hydrodynamics
対象学年:
2年Aコース
開講学期:
前期
開講形態:
講義
担当教官: 杉山 善幸(SUGIYAMA)・安達 公道(ADACHI)
八木田 幹(YAGITA)・梅宮 弘道(UMEMIYA)
単位数:
対象学科:機械システム工学科 区分:専門科目・必修 520045

授業概要

 流れ部門では、流体静力学、連続の式、オイラー型運動の式、ベルヌーイの式 、運動量の式、管路損失等、水力学を中心に講義する。熱部門では、第ゼロ法 則、第一法則、第二法則、理想気体の状態変化、サイクルと熱効率・成績係数、 熱と流れの関わりあい(エネルギー保存の式)等、古典熱力学の基礎を中心に講義 する。

授業計画

 第1週 流体の性質、実在流体のモデル化、連続体の概念、流体の粘性とせん 断応力
 第2週 静止流体の圧力、絶対圧とゲージ圧、圧力の等方性、水深と圧力の関 係、静止
     流体中の壁面に働く力、相対的静止の状態にある流体の圧力
 第3週 定常流と非定常流、流体の運動をとらえるために用いられる概念(流体粒子
     流線、経路線、流脈、流管等)と流れの可視化
 第4週 一次元流れの連続の式、オイラー表示と流体粒子の加速度、オイラー の運動
     方程式
 第5週 ベルヌーイの定理とその応用、小穴からの流れ、ピトー管、絞り流量 計
     せきを越す流れ
 第6週 運動量保存則の流れに対する適用とその応用、管に働く力、急拡大管 に
     おける損失、噴流が作用する力
 第7週 層流と乱流、管摩擦係数の定義、円管内の圧力損失、円管以外の断面 をもつ
     管の圧力損失、管路の諸損失、試験
 第8週 温度と熱、熱平衡と第ゼロ法則、内部エネルギー、エンタルピー、熱 量
 第9--10週 理想気体の性質と状態変化、比熱、比熱比
 第11週 エネルギー保存と第一法則、絶対仕事と工業仕事
 第12週 不可逆変化と第二法則、エントロピー
 第13週 サイクル、熱効率と成績係数(COP)
 第14週 熱と流れの関わりあい(エネルギー保存の式)、試験

成績評価の方法

 筆記試験およびレポートの結果を総合して判定する。

テキスト

 原田 幸夫、流体の力学、槙書店、2,266円(1992)
 小林 清志、工業熱力学、理工学社、2,678円(1990)
 須藤 浩三ほか、流体の力学、コロナ社、3,605円(1994)
 斎藤 武ほか、工業熱力学通論 第2版、日刊工業、2,580円(1993)

参考書

 森 康夫・一色 尚次・河田 治男、熱力学概論、養賢堂、3,700円(1986)
 日野 幹雄、流体力学、朝倉書店、7,107円(1992)

履修にあたっての留意点

 熱と流れの力学演習(520040)と関連させつつ講義するので、必ず両方の科目を セットで受講すること。

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