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科目一覧へ戻る | 2021/09/16 現在 |
開講科目名 /Course |
流体力学/Fluid Dynamics |
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時間割コード /Course Code |
S1401520_S1 |
開講所属 /Course Offered by |
システム工学部/Faculty of Systems Engineering |
ターム・学期 /Term・Semester |
2021年度/Academic Year 第3クォーター/3Q |
曜限 /Day, Period |
水/Wed 1, 水/Wed 2 |
開講区分 /Semester offered |
第3クォーター/3Q |
単位数 /Credits |
2.0 |
学年 /Year |
2,3,4 |
主担当教員 /Main Instructor |
松井 徹 |
科目区分 /Course Group |
_ |
授業形態 /Lecture Form |
|
教室 /Classroom |
A-104/A-104 |
教員名 /Instructor |
教員所属名 /Affiliation |
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松井 徹 | システム工学部(教員) |
授業の概要・ねらい /Course Aims |
流体(連続体)を対象にした運動を扱う古典力学です。気体や液体は流体の代表です。粉体や混相流も流体力学に含まれますが、この講義では主にニュートン流体(粘性が剪断力に比例)に対してオイラー記述での流体力学を学びます。 授業は前半と後半に分けて行います。 前半は層流で、ポテンシャル流れや遅い粘性流れなどのについて学びます。 後半は乱流について概観し、数値流体力学について学び、簡単な例を試します。 |
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到達目標 /Course Objectives |
前半2/3は流体力学の基礎式が示せ、翼を含むポテンシャル流れの導き方と、境界層方程式の必要性を説明できることを講義目的とする。 後半は乱流や数値流体力学を紹介するので、その概要を知ることを目標とする。 |
教科書 /Textbook |
神部 勉 :「基礎演習シリーズ流体力学」裳華房 ISBN 978-4-7853-8118-9 (電子書籍あり) |
参考書・参考文献 /Reference Book |
辰「流体力学」(1982) 培風館 ISBN4-563-02421-X (テキスト教科書) 日野「流体力学」(1992) 朝倉書店 ISBN4-254-20066-8 (和歌山大学附属図書館 423.8 HM119960000070) 岡本:「数値計算による流体力学」(2017) コロナ社 ISBN978-4-339-04651-9 |
履修上の注意 ・メッセージ /Notice for Students |
和歌山大学Moodleコース「流体力学」をプラットホームとした講義なので、和歌山大学Moodleサイトの「流体力学」コースにいって、受講者同士でフォーラムで議論してくください。フォーラムで解決しなければ、担当教員(松井のメール matui@wakayama-u.ac.jp)へ件名「流体力学」の字句を入れて、氏名と学生番号と質問事項:Qがわかるように送信してください。 |
履修する上で必要な事項 /Prerequisite |
初期授業で履修者を登録してない場合、自己申告してください。登録した履修者名簿を入手した時点で設定しますが、履修を止めたことへの対応は遅いですがご容赦ください。 線形代数が就学中でしょうからテンソル(応力)や微積分を扱うために64bit-WindowsPCを準備し、数式処理ツールmaximaを使えるようにしてください。数値解法の宿題(演習)にOpenFOAMを用いますので、事前にインストールして駆動確認してください。これらツールについてはMoodleに示します。 |
授業時間外学修についての指示 /Instructions for studying outside class hours |
Moodleに当日の教材を置きます。教材ファイルをダウンロードしてテキストと共に学習して、当日夕刻にフォーラム議論して、夜に課題を行って見直してから期限内に提出するのが好ましいです。 宿題や課題は提出期間があります。原則、期間外の提出を受け付けませんので、十分注意してください。 |
その他連絡事項 /Other messages |
Moodleの「流体力学」コースのアナウンスをコース内連絡に使用します。 宿題や課題の為にも事前にMoodleを読んでください。予習にはPCの準備も含めます。 Moodleのフォーラムを活用してください。教師も時々、議論に参加し、解へ誘導するつもりです。 大切な連絡は、この教育サポートシステムの掲示を使用しますが、Moodleのアナウンスやフォーラムも見てください。 |
科目ナンバリング /Course Numbering |
S2550A14J |
成績評価の方法・基準 /Grading Policies/Criteria |
成績評価は、Moodleの「流体力学」のトピックスに挙げる10回の宿題と前半課題および後半課題です。 前半の物理的意味を踏まえた式展開を学んでほしいので、課題の問には式の前提や項の意味が分かるように課題の解答をword等で作成したファイルとしてエクスポート(提出)する。写植やwordやMoodleエディタを用いた文書は受け付けないので、注意してください。またMoodleトピック課題で指示した問題・課題以外は評価しません。提出期間は変更しないので十分注意してください。 |
授業理解を深める方法 /How to deepen your understanding of classes |
質問は、担当者の大学メールへ件名「熱力学質問」で質問等の内容をできるだけ具体的に書いて送信してください。回答を返信するとともにMoodleのフォーラムに掲載します。 ⑥学生自らが実施する調査やトレーニングを必要とする学習にフォーラムの利用を促します。 Moodle熱力学コースのフォーラムも活用してください。 直接フォーラムに質問されてたら、そのスレッドに対し回答します。 ⑦発展的な課題に取り組むことを促す仕掛けをともなう学習 として、後半の宿題や課題を想定します。 流体工学は実学なので紹介した動画などを見て、現象の理解や応用する対象の見聞を広めてください。Moodleのはじめのガイダンス資料に参照動画リンクを載せます。自主的に見分を広めてください。 |
履修を推奨する関連科目 /Related Courses |
材料力学と熱力学と機械力学です。 |
オフィスアワー /Office Hours |
就業日の毎木曜日の12:30~13:00 フォーラムの議題やコースのトピックス内の質問には、件名に「流体力学」文字を入れてメールください。メール有優先で対処します。 |
No. | 回(日時) /Time (date and time) |
主題と位置付け(担当) /Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 /Methods and contents |
備考 /Notes |
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1 | 01 : ( 10/06水1時限) | 流れ学 | テキスト1・2章、教材pdfファイル 宿題提出 |
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2 | 02 : ( 10/06水2時限) | 基礎式 | テキスト3章、教材pdfファイル 宿題提出 |
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3 | 03 : (10/13 水1時限) | 理想流体 | テキスト4章、教材pdfファイル 宿題提出 |
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4 | 04 : (10/13 水2時限) | 非圧縮ポテンシャル流れ | テキスト5章、教材pdfファイル 宿題提出 |
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5 | 05 : (10/20 水1時限) | 圧縮性ポテンシャル流れ | テキスト8章、教材pdfファイル 宿題提出 |
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6 | 06 : (10/20 水2時限) | 翼理論 | 教材pdfファイル 宿題提出 |
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7 | 07 : ( 10/27水1時限) | 水力学の波 | テキスト6章、教材pdfファイル 宿題提出 |
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8 | 08 : ( 10/27水2時限) | 実在流体 | テキスト9章、教材pdfファイル 宿題提出 |
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9 | 09 : ( 11/10水1時限) | 境界層等 | Moodleに挙げる教材 宿題提出 |
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10 | 10 : (11/10 水2時限) | 前半まとめ | 01~09回までのまとめ 課題の提出 |
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11 | 11 : ( 11/17水1時限) | 乱流現象 | Moodleに挙げる教材 |
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12 | 12 : ( 11/17水2時限) | 乱流構造 | Moodleに挙げる教材 宿題提出 |
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13 | 13 : ( 11/24水1時限) | 数値流体力学1 | Moodleに挙げる教材 | PC使用 |
14 | 14 : ( 11/24水2時限) | 数値流体力学2 | Moodleに挙げる教材 課題提出 |
PC使用 |
15 | 15:(12/01水1時限) | その他の流れ学 | Moodleに挙げる教材 |