タイトル

科目名[英文名] 流れ学ⅡB[Fluid Mechanics IIB] 
担当教員[ローマ字表記] 木綿 隆弘[KIWATA, Takahiro] 
科目ナンバー MECH3204A  科目ナンバリングとは
時間割番号 41025.1  科目区分 ----- 
講義形態 -----  開講学域等 理工学域 
適正人数 特になし  開講学期 Q2 
曜日・時限 月2  単位数 1単位 
授業形態 対面と遠隔の併用(対面≧遠隔)  60単位上限 対象外 
対象学生 ----- 
キーワード オンデマンド教材型,ジューコフスキー変換、ナビエストークス方程式、境界層方程式、数値解析 
講義室情報 自然科学本館(総合研究棟Ⅴ) 107講義室(対面と遠隔(オンデマンド)の併用) 
開放科目 ----- 
備考 ----- 

授業の主題
ポテンシャル流れの基礎とその応用を学び、流体の運動方程式であるNavier-Stokes の式の基本概念を理解する。
 
学修目標(到達目標)
「流れ学Ⅱ」は「流れ学」の 応用コースとして、また流体力学の基礎として流れの数理的解析方法を習得して、流れの諸現象の物理的理解を深めることを目的とする。対象とする流れは2次元非粘性流れと仮定したポテンシャル流れの基礎とその応用を学び、その物理的意味とその実用性を知る。さらに、流体の運動方程式であるNavier-Stokes の式の導出における基本概念を理解する。最も理論体系された境界層理論の基礎と解法、乱流理論の基礎事項を修得する。
 
授業概要
【第1回】ジュコフスキ-変換と翼周りの流れ,クッタの条件の物理的意味,循環の発生、2次元翼まわりの流れ、3次元翼周りの流れ
[キーポイント]クッタの条件、揚力係数、抗力係数、平板翼、渦分布、モーメント係数、揚抗比、誘導抗力、アスペクト比
【第2回】Navier-Stokes の式の導出
[キーポイント] Eulerの式、流体の運動に伴う変形、伸縮変形、ずり変形、ニュートン流体、Navier-Stokesの式
【第3回】Navier-Stokesの式による層流流れ場の解法(おそい粘性流れ)
[キーポイント]クエット流れ、円管内層流、ストークスの流れ、オゼーンの流れ
【第4回】層流境界層の流れ
[キーポイント] レイノルズ数,Prandtl, Order estimate,平板境界層, Blasius の解法
Displacement thickness, Momentum thickness,摩擦抗力
【第5回】
管内の乱流域における流れの特性、乱流境界層と自由せん断流の特性
[キーポイント] 遷移、乱れ度、レイノルズ応力、混合距離、滑面円管、粗面円管、非円管、Orr-Sommerfeldの式、臨界レイノルズ数、対数法則、噴流、後流、境界層制御
【第6回】数値解析
[キーポイント]差分法、中心差分、ラプラス方程式、テイラー展開、精度
【第7回】期末試験
試験を行う。
【第8回】期末試験の解説
 
評価方法と割合
評価方法
次項の項目及び割合で総合評価し、次のとおり判定する。
「S(達成度90%~100%)」、「A(同80%~90%未満)」、
「B(同70%~80%未満)」、「C(同60%~70%未満)」を合格とし、
「不可(同60%未満)」を不合格とする。(標準評価方法)
 
評価の割合
演習課題・宿題のレポート,試験結果によって総合的に評価する。
なお,講義を1/3以上欠席した者は,試験を受けられない。
 
授業時間外の学修に関する指示
予習に関する指示
講義で指示する
 
予習に関する教材
オンデマンド教材(授業内容の一部)
 
復習に関する指示
講義後に必ず講義内容を復習し、前回の講義内容を理解した上で次回講義に臨むこと。レポートが課された際には、講義内容を理解した上で自らレポート課題を解答し、次回講義の際に提出すること。
 
復習に関する教材
オンデマンド教材(授業内容の一部)
 
教科書・参考書
教科書
教科書 書名 ISBN
978-4-621-02527-7
著者名
伊藤英覚, 本田睦著
出版社
丸善
出版年
1981
 
教科書・参考書補足
教科書: 伊藤英覚、本田睦著「流体力学」(丸善)
参考書: 西山哲男著「流体力学Ⅰ」「流体力学Ⅱ」(日刊工業新聞社)
大橋秀雄「流体力学(1)」「流体力学(2)」(コロナ社)
日野幹雄「流体力学」(朝倉書店)
岩浪、平山共著「基礎力学演習 流体力学」(実教出版)
 
オフィスアワー等(学生からの質問への対応方法等)
連絡先: 木綿隆弘 kiwata@se.kanazawa-u.ac.jp
 
履修条件
「流れ学Ⅰ及び演習」を受講していることが望ましい。

 
適正人数
特になし
 
受講者調整方法
特になし
 
その他履修上の注意事項や学習上の助言
毎回,演習問題・宿題を配布するので,期限までに必ず提出すること。
レポート返還後,自分が出来なかった問題に対しては,良く復習し,理解すること。
 
特記事項
特記事項
特になし
 

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