Course title
N06403022
Fundament of Fluid Dynamics

 WATANABE Nobuo
Course description
気体と液体とを総称して流体と呼ばれる。私たちが生活している身の回りにおいては、これら流体の様々な流れが存在している。機械システムにおいても流体を取り扱うものは非常に多く、流れ挙動を把握する事は重要である。本講義は、流れの題材を出来るだけ身近のものから捉え流れの諸現象の物理的面を理解する事に重点を置き解説する、その後で演習によりさらに理解を深める。講義は流体の挙動に対して興味が抱けるように進めていく。授業の後半は、生体内流れに関して取り上げ、対流・拡散・浸透現象や、生体内の循環動態を学ぶ。
Purpose of class
産業界での流体工学、あるいは、生体中の血液循環についての考え方も、基本的には流体力学（流れ学）的に解釈できる。そこで、本「流れ学」授業においては、将来の液体を取り扱う時の基本的な概念として、静水圧の基本的な知識から単純なせん断流れ、レイノルズ数などの流体力学の基本となる知識を学生に習得してもらう。これにより、流体が関係する研究活動を行う人にとって役立つ知識を学生に提供する。加えて、生体内の流れ環境の基礎として、対流・拡散・浸透現象について理解を深める。
Goals and objectives
  1. 流体の特徴と粘性を理解している
  2. 静止流体中の圧力、浮力が計算できる
  3. 連続の式とベルヌイの式を理解している
  4. 摩擦損失を理解している
  5. 層流と乱流、レイノルズ数を理解している
Language
Japanese
Class schedule

 Class schedule HW assignments (Including preparation and review of the class.) Amount of Time Required
1. 本講義で学ぶ内容の基礎から応用までの総紹介、流体の特徴　連続体　国際（SI）単位 国際単位について予習して下さい。クヌーセン数について。 60minutes
2. ニュートン流体、粘性について ニュートン流体について予習 60minutes
3. 重力場の静止流体（圧力・浮力） 圧力について予習 60minutes
4. ニュートン流体、せん断応力、圧力、浮力について演習 これまでの授業内容を復習 60minutes
5. 流線・連続の式およびその演習 質量流量一定の式について予習 60minutes
6. ベルヌーイの定理、およびその演習 エネルギー保存の法則について調べよ 60minutes
7. 管内流れと損失　演習 管摩擦損失について調べよ 60minutes
8. レイノルズ数・相似則・層流と乱流およびその演習、 層流と乱流について、代表長さ、代表速度、粘度、動粘度について調べよ 60minutes
9. 流れ学総まとめ 対流と拡散について 60minutes
10. バイオ流れ基礎（生体内の流体）、 体内の液体について調べよ 60minutes
11. 対流と拡散現象 対流と拡散現象について調べよ 60minutes
12. 浸透現象 浸透現象について調べよ 60minutes
13. 心臓血管系の力学について 心臓の解剖学、心臓のポンプ能力の仕組み、電気信号について調べよ 60minutes
14. 本講義内容についての総合演習 これまでの講義内容を復習せよ 60minutes
Total. - - 840minutes
Relationship between 'Goals and Objectives' and 'Course Outcomes'

 20 20 20 20 20 Total.
1. 4% 4% 4% 4% 4% 20%
2. 4% 4% 4% 4% 4% 20%
3. 4% 4% 4% 4% 4% 20%
4. 4% 4% 4% 4% 4% 20%
5. 4% 4% 4% 4% 4% 20%
Total. 20% 20% 20% 20% 20% -
Evaluation method and criteria
レポート10％、中間テスト40%、 期末試験50％、 合計60%以上で合格
Textbooks and reference materials
プリント配布予定
Prerequisites
参考書　基礎　流体力学・水力学演習　原田幸夫著、　流体力学　日野幹雄著、物理学選書14流体力学（前編）今井功著
Office hours and How to contact professors for questions
  • 授業中にできるだけ質問してほしいですが、授業直後の休み時間にお願いします。
  • 授業中に声をかけるか、研究室まで来て下さい。
Regionally-oriented
Non-regionally-oriented course
Development of social and professional independence
  • Course that cultivates a basic self-management skills
  • Course that cultivates an ability for utilizing knowledge
Active-learning course
About half of the classes are interactive
Course by professor with work experience
Work experience Work experience and relevance to the course content if applicable
N/A 該当しない
Education related SDGs:the Sustainable Development Goals
  • 3.GOOD HEALTH AND WELL-BEING
  • 4.QUALITY EDUCATION
  • 6.CLEAN WATER AND SANITATION
  • 7.AFFORDABLE AND CLEAN ENERGY
  • 9.INDUSTRY, INNOVATION AND INFRASTRUCTURE
  • 12.RESPONSIBLE CONSUMPTION & PRODUCTION
  • 13.CLIMATE ACTION
  • 14.LIFE BELOW WATER
Last modified : Fri Mar 18 23:28:54 JST 2022