流体力学２ |
Fluid Mechanics 2 |
開講部 | 工学部 |
開講学科 | 機械工学科 |
開講学年 | 3年次 |
開講時期 | 後期 |
単位数 | 2 |
単位区分 | 選択 |
系列区分 | 専門 |
講義区分 | 講義 |
| 教授 | 諏訪好英 |
| 1. | Prandtlの境界層方程式とKarmanの運動量方程式を理解し、層流境界層の速度分布及び境界層の厚さを求めることができる。 |
| 2. | 円管内乱流や乱流境界層及び混合長理論を理解し、その摩擦抵抗を求めることができる。 |
| 3. | 風洞を用いた実験やその計測技術の数々を理解し、幅広い分野での流体力学実験を行うことができる。 |
| 4. | 構造物まわりの流れや渦の挙動を解析し、ストローハル数や流体抵抗を求めることができる。 |
| 5. | 境界層理論から乱流へと流体力学の最も中心的な問題解決方法を修得し、さらに主要な流体実験方法や流体抵抗の学習を通して、幅広い流体工学分野でのデザインへそれを適用することができる。 |
| 【授業計画】 | 【授業時間外課題（予習および復習を含む）】 | |
| 1. | 境界層の概要 Prandtlの境界層方程式、層流境界層、境界層厚さ、Karmanの運動量方程式 | テキストp70〜p75 |
| 2. | 平板に沿う層流境界層（1） Blasiusの厳密解法、層流境界層速度分布 | テキストp76〜p78 |
| 3. | 平板に沿う層流境界層（2） 速度分布の仮定による近似解法、平板の摩擦抗力の近似計算、境界層の剥離 | テキストp78〜p81 |
| 4. | 乱流(1) 遷移、臨界レイノルズ数、Reynoldsの乱流理論 | テキストp86〜p89 |
| 5. | 乱流(2) レイノルズ応力、渦粘性、円管内の乱流、指数法則 | テキストp89〜p95 |
| 6. | 乱流（3） 乱流境界層の構造、平板に沿う乱流境界層 | テキストp97〜p100 |
| 7. | 乱流（4） Prandtlの混合長理論、混合長 | テキストp101〜p104 |
| 8. | 乱流（5） 対数法則、壁法則、粘性底層、円管の摩擦抵抗 | テキストp104〜p108 |
| 9. | 乱流（6） ムーディ線図、等価相対粗粒粗さ、等価直径、水力平均深さ | テキストp108〜p116 |
| 10. | 風洞 風洞の形式、吹き出し口の形状、整流装置 | テキストp122〜p130 |
| 11. | 計測技術 熱線流速計、レーザ・ドプラー流速計、表面摩擦係数、クラウザー・チャート、流れの可視化 | テキストp130〜p144 |
| 12. | 自由乱流 自由噴流に対するPrandtlの仮説、二次元自由噴流、自由噴流境界 | テキストp146〜p161 |
| 13. | 物体まわりの流れ（1） 球の臨界レイノルズ数、球表面の圧力分布、円柱の抵抗 | テキストp167〜p175 |
| 14. | 物体まわりの流れ（2） カルマン渦、ストローハル数、ロッキング現象、各種物体の抵抗 | テキストp175〜p185 |
| 15. | 流体力学2のまとめ | テキスト全般を復習 |
| 1. | (D-2)機械の運動機構や動特性，構造や強度，物質・運動量・エネルギーの流れなど，機械工学の基盤技術に関わる物理現象を自然科学の法則に基づいて理解し，現象の予測や解析を行うことがきる． |
| ・ | 毎週講義終了後教室で。メールでの質問も受け付けます。 |
| ・ | 社会的・職業的自立力を育成しない科目 |