三重大学ウェブシラバス


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科目の基本情報

開講年度 2017 年度
開講区分 工学部機械工学科 ・専門教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 2年次
工学部機械工学科
選択・必修 必修
学科必修
授業科目名 流体工学基礎及び演習
りゅうたいこうがくきそおよびえんしゅう
Fluid Mechanics and Exercises
単位数 2.5 単位
他学部・他研究科からの受講
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

前期

開講時間 火曜日 2, 3, 4時限
開講場所

担当教員 前田 太佳夫(工学研究科機械工学専攻),鎌田 泰成(工学研究科機械工学専攻)

MAEDA, Takao
KAMADA, Yasunari

学習の目的と方法

授業の概要 流体工学は力学の一分野であるが,高校で修得した力学の内容に加えて「圧力」の概念が必要となる.そのため,物理量としての圧力およびエネルギーとしての圧力の必要性について理解し易いように配慮して授業を進める.全体的な授業内容としては,工学において流体を取り扱うときの諸問題に含まれる基礎的な流体の性質や理論を平易に解説し,その物理的意味を理解させる.また,演習により,実際の流れの問題を取り扱う場合に必要となる個々の理論について理解を深め,応用力を養う.
学習の目的 身近な流れについて知り,流れの基礎を理解できるようになることを目的とする.
学習の到達目標 流体運動を支配する基礎方程式を理解するとともに,実用公式を取り扱えるようにする.
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ JABEE 関連項目

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  •  モチベーション
  •  主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  •  幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  •  課題探求力
  • ○問題解決力
  •  批判的思考力
コミュニケーション力
  •  情報受発信力
  •  討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  •  感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

授業の方法 講義 演習

授業の特徴 Moodle

教科書 流れ工学(社河内敏彦 他2名著,養賢堂).
参考書 とくに必要としない
成績評価方法と基準 全ての演習問題(教科書章末問題と追加の配布問題)の解答提出を必須とし,7割以上出席した者に対して単位を与える.
評価は,中間試験(50点),定期試験(50点)の総計100点で行い,60点以上を合格とする.
なお,中間試験の日程については,機械創成棟2階掲示板にて通知するので,掲示に注意すること.
オフィスアワー 毎週火曜日5時限,機械工学科棟4階 前田教員室にて対応.なお,演習問題に対する質問についてはTAが対応する.
受講要件 とくになし
予め履修が望ましい科目 理想流体の取り扱いの際には「工業数学Ⅲ」で学ぶ微分方程式を用いて流体力学的な解釈を与える.
発展科目 この授業の発展・応用として「流体力学及び演習」,「流体機械システム工学」,「輸送現象論及び演習」,「環境流動学」がある.
授業改善への工夫 「1回の定期試験では試験範囲が広すぎる」という学生諸君の声に応えて,中間試験を行うことにより,各範囲を集中して勉強できるようにした.
その他 演習問題を解答するように指名されたときにあらかじめ解いていない者は欠席扱いとなるので注意すること.
中間試験,定期試験の点数については,成績通知書配布前の問い合わせには応じない.

授業計画

キーワード 質量と運動量の保存,エネルギー保存則(ベルヌーイの定理)
流体の性質,流体静力学,層流と乱流,各種流れの抵抗,相似則,理想流体の力学
Key Word(s) Equation of Continuity, Momentum Theory, Energy Conservation (Bernoulli's Theorem), Fluid Characteristics, Fluid Statics, Laminar Flow and Turbulent Flow, Fluid Drag, Similarity, Potential Flow Dynamics
学習内容 第1回 流体工学とは.
第2回 流体及び流れの基礎的性質(密度,比体積,比重,圧縮率,体積弾性係数)
第3回 流体及び流れの基礎的性質(粘性,表面張力)
第4回 流体及び流れの基礎的性質に関する演習
第5回 流体静力学(圧力,流体中の高さによる圧力の変化,圧力の釣合い)
第6回 流体静力学(面に作用する圧力と力,浮力と浮揚体)
第7回 流体静力学に関する演習
第8回 流れの基礎(流体の流れ,層流と乱流,定常流と非定常流,連続の式)
第9回 流れの基礎(ベルヌーイの定理と応用,回転運動,運動量の定理と応用)
第10回 流れの基礎に関する演習
第11回 次元解析による流れの解析と相似則(次元解析とパイ定理,力学的な相似則)
第12回 次元解析による流れの解析と相似則に関する演習
第13回 円管内の流れ(助走区間の流れ,速度分布,壁面近傍の流れと境界層)
第14回 円管内の流れ(管摩擦による流動損失,管路系における流動損失)
第15回 円管内の流れに関する演習
第16回 定期試験

授業時間の一部を使って中間試験を行う.
学習課題(予習・復習) 初回の授業では資料を配布するとともに,授業の進め方についても説明するので必ず出席すること.
第2回目の授業からは,各自でMoodleから講義資料をダウンロードして授業にのぞむこと.
演習問題や配布する課題は,演習の授業時間までに解いておくこと.
中間試験,定期試験時には演習問題等を解いたノートの提出を求めるため,演習問題専用のノートを準備すること.
ナンバリングコード(試行) EN-ENGY-2

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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