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	2023 年度
開講区分	工学部機械工学科／総合工学科機械工学コース・専門教育

受講対象学生	学部(学士課程) : 2年次総合工学科機械工学コース
選択・必修	必修コース必修
授業科目名	流体工学基礎
	りゅうたいこうがくきそ
	Fluid Mechanics
単位数	2 単位
ナンバリングコード	EN-ENGY-2

開放科目	非開放科目
開講学期	前期
開講時間	火曜日 2, 3時限
授業形態	対面授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業「ハイブリッド授業」・・・「対面授業」と「オンライン授業」を併用した授業「オンデマンド授業」・・・動画コンテンツの配信等によって実施する授業
開講場所
担当教員	前田太佳夫(工学研究科機械工学専攻)
担当教員	MAEDA, Takao
SDGsの目標
連絡事項	* 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい

学修の目的と方法

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，演習を行うことにより，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．
学修の目的	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．
学修の到達目標	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　個性に輝く技術者となるために、自らの短所を補い、長所を伸ばそうとする意欲と姿勢を持っている。【関心・意欲】【態度】　社会性・国際性・倫理観：社会的・国際的に広い視野、先見性、倫理観を持つために、科学技術の果たす歴史的・社会的役割を理解している。【態度】　コミュニケーション能力：自らの考えを日本語や英語で科学的・論理的に説明し、コミュニケーションすることができる。【技能・表現】 ○工学基礎：工学の礎となる数学、自然科学、情報技術に関する基礎知識を持っており、これを使って議論できる。【知識・理解】 ○機械工学専門：材料と構造、運動と振動、エネルギーと流れ、情報と計測・制御、設計と生産、機械とシステムなどの機械工学の主要専門分野に関する基礎知識を持ち、これを応用することができる。【知識・理解】　デザイン能力・創造性：社会の要求をとらえたモノづくりのための創造力と設計技術の基礎を修得している。【思考・判断】　実践的能力：機械の専門分野とともに、産業の環境負荷や生態系への影響、環境と人間に調和する機械の知能化など、環境-人間-機械の関係を総体的にとらえて、科学技術を応用することができる。【思考・判断】　自主性：地球の将来を見据えて、自ら課題を設定し、計画・実行することができる。【関心・意欲】 ○ 全学の教育目標感じる力　感性　共感　主体性考える力　幅広い教養 ○専門知識・技術 ○論理的・批判的思考力コミュニケーション力　表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力 ○問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観 ○ JABEE 関連項目
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，かつ，8割以上出席した者に対して単位を与える．また，演習の授業で割り当てられた問題を期限までに適切に解いて提出することを成績評価の要件とする．評価は，中間試験（50点満点），定期試験（50点満点）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，工学部2号館（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．
授業の方法	講義
授業の特徴	PBL 特色ある教育 Moodleを活用する授業英語を用いた教育
授業改善の工夫	「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．
教科書	流れ工学（社河内敏彦　他２名著，養賢堂）．
参考書	機械工学便覧α4ー流体工学（日本機械学会編），機械工学便覧γ2ー流体機械（日本機械学会編），管路・ダクトの流体抵抗（日本機械学会編），流体の熱物性値集（日本機械学会編）
オフィスアワー	毎週火曜日５時限，工学部2号館４階2410室（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Ｃ」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」，「流体機械システム工学」，「輸送現象論Ⅰ」，「輸送現象論Ⅱ」，「数値熱流体力学」がある．
その他	第１回の授業では，授業の進め方などの重要な話をするので，必ず出席すること（特段の事情がない限り，第１回の授業欠席者には以後の受講を認めない）．割り当てられた演習問題は適切に解いて指定された期限までに提出し，演習授業中に解答の解説を求める．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（ルーズリーフ等は不可であり，冊子体のノートに限る）．再履修者は，本年度新たに問題を解きなおして提出すること．中間試験，定期試験の得点については，成績通知書配布前の問い合わせには応じない．

授業計画

MoodleのコースURL

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
学修内容	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「流体工学基礎・工業熱力学演習」の中の「流体工学基礎演習」については，「流体工学基礎」の講義と合わせて実施する．また，授業時間の一部を使って中間試験を行う．
事前・事後学修の内容	第1回　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～　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．
事前・事後学修の内容	事前学修の時間:90分/回　　　事後学修の時間:150分/回