工学部

授業科目名:
流体工学
(英語名): Fluid Mechanics
対象学年:
2年Bコース
開講学期:
後期
開講形態:
講義
担当教官: 八木田 幹(YAGITA Miki)
単位数:
対象学科:機械システム工学科 区分:専門科目・選択 521010

授業概要

 前期の「熱と流れの力学」に引き続き、以下の項目の流れの力学について講義を行うが、数式に過度に頼ることを避け、現象の説明に重点をおいて、流れの物理的・直感的理解の助けとなるような講義を心掛ける。毎週演習を行う。

授業計画

 第1‐‐2週 完全流体の力学:渦度と循環、速度ポテンシャル、流れ関数、二次元渦なし運動、複
       素速度ポテンシャルと流れの例 
 第3‐‐4週 渦:渦の性質、自由渦、強制渦、組合せ渦、渦の誘導速度と干渉、渦層と渦の発生、
       渦列 
 第5‐‐6週 粘性流体の基礎式:連続の式、運動方程式、ナヴィエ・ストークス方程式の厳密解、
       二次元ポアズイユ流れ、ハーゲン・ポアズイユ流れ、レイリー問題 
 第7‐‐8週 層流と乱流:層流から乱流への遷移、円管内の乱流、一様流に平行な平板上の流れ、
       乱流の定量的表現、発達した乱流の取扱い 
 第9― 10週 境界層:境界層の概念、境界層方程式、ブラジウスの厳密解、境界層厚さ、運動量厚
       さ、平板境界層の運動量方程式、平板の摩擦抵抗、流れの剥離、渦の生成と流出
 第11―12週 物体まわりの流れと流体力:物体に働く流体力、抗力と揚力、円柱および球に働く流
       体力、いろいろな物体に働く流体力、翼に働く流体力 
 第13―15週 高速気体の流れ:気体の熱力学的性質、圧縮性とマッハ数、微小圧力の伝播速度、定
       常流、断熱流れ、等エントロピー流れのエネルギー式、ラバルノズル内の流れ、垂直
       衝撃波、斜め衝撃波 

成績評価の方法

 筆記試験および演習、レポートの結果を総合し成績を決定する。

テキスト

 須藤 浩三ほか、流体の力学、コロナ社、3,605円(1994)

参考書

 日野 幹雄、流体力学、朝倉書店、7,107円(1994)

履修にあたっての留意点

 (1)「熱と流れの力学」「熱と流れの力学演習」を履修していること。  
 (2)教科書の演習問題は必ず自分で解いてみること。

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