2025年度前期流体力学２

曜日・時限 金曜日３時限 期別 前期 週時間数 2
ナンバリング EJ330307
開講学科等 工学部-機械工学科
教員名 山本　剛宏
山本　剛宏
職務履歴

https://research.osakac.ac.jp/index.php?%e5%b1%b1%e6%9c%ac%e3%80%80%e5%89%9b%e5%ae%8f

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目的

「流体力学１」及び「流体力学演習」で学んだ非粘性流体とともに、粘性のある流体の流れを扱う。層流と乱流、管路の圧力損失、揚力・抗力、運動量の法則、次元解析と流れの相似則等の重要事項について講義及び演習を行う。そして、工業的に重要な管路内の流れにおける圧力損失と流速（流量）の関係や流れ中の物体に働く力の解析ができるようになることを目的とする。

授業計画

授業回 形式 学修内容 学修課題
1 A 運動量の法則 事前学修 運動量を予習しておくこと。（3時間）
事後学修 運動量の概念になれること。（2時間）
2 A 運動量の法則の応用問題 事前学修 水噴流について予習しておくこと。（2時間）
事後学修 例題を解いて習熟すること。（3時間）
3 A 角運動量の法則 事前学修 角運動量を調べておくこと。（2時間）
事後学修 例題を解いて習熟すること。（2時間）
4 A 流体の粘性・レイノルズの実験 事前学修 粘性について復習しておくこと。（2時間）
事後学修 動粘度の概念を身につけること。
例題を解いてレイノルズ数に習熟すること。（2時間）
5 A ハーゲン・ポアズイユの式 事前学修 層流と乱流について調べておくこと。（2時間）
事後学修 層流の速度分布に習熟すること。（2時間）
6 A ダルシー・ワイスバッハの式 事前学修 圧力損失について調べておくこと。（2時間）
事後学修 圧力損失の計算法に習熟すること。（2時間）
7 A 管路の諸損失 事前学修 管路要素について調べておくこと。（2時間）
事後学修 管路要素の圧力損失の計算法に習熟すること。（3時間）
8 A 修正したベルヌーイの定理 事前学修 ベルヌーイの定理について復習しておくこと。（2時間）
事後学修 多くの例題を解くこと。（3時間）
9 A 修正したベルヌーイの定理の演習問題 事前学修 多くの例題を解くこと。（3時間）
事後学修 複雑な管路内の流れに習熟すること。（3時間）
10 A 境界層と境界層の剥離・流れ中の物体に働く力 事前学修 非粘性流体および揚力・効力について調べておくこと。（2時間）
事後学修 球や円柱に働く力について習熟すること。（2時間）
11 A 次元解析 事前学修 次元について調べておくこと。（2時間）
事後学修 無次元数について習熟すること。（2時間）
12 A 流れの相似則 事前学修 相似則について予習しておくこと。（2時間）
事後学修 モデル実験の行い方を理解する。（2時間）
13 A,C 全体のまとめ，演習 事前学修 多くの例題を解いておくこと。（3時間）
事後学修 流体力学２の学習内容について復習する。（3時間）

授業形式記号

  • A:一斉授業（通常の講義）
  • B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
  • C:体験、実験、実習、演習など
  • D:調査 分析、解析など
  • E:ものづくり、作品制作
  • F:グループワーク（ディスカッション・ディベートを含む）
  • G:プレゼンテーション
  • H:地域・企業　連携型学習
  • I:その他

到達目標

管内流に加えて、噴流や流体に働く力など、我々の身の周りの流れの簡単な問題を解くことのできる実力を身につける。
この科目を受講することによって、ディプロマポリシーに示した機械工学の専門知識とその応用力の修得が達成できる 。
〇修得すべき資質・能力：知識・理解力、応用力【DP-J-1-1】
・連続の式・ベルヌーイの定理・運動量の法則を用いて噴流により物体に作用する力を計算できる。
・粘性流体の管内流れにおける圧力損失や種々の損失を計算できる。
・流れ中の物体にはたらく力を計算できる。
・流体に関連する無次元数の意味を説明できる。
〇修得すべき資質・能力：コミュニケーション力【 DP-J-2-2】
・流体力学の知識を用いて流動現象の特性を説明できる。
〇修得すべき資質・能力：姿勢・態度【DP-J-3-4】
・流体力学の知識を実際の工学問題に適用し、解決しようとする姿勢を身に付けられる。
〇修得すべき資質・能力：創造力【DP-J-4-1】
・実際の機械システムにおける流動をモデル化し、流体力学の知識を用いて、流動により物体にはたらく力を求めたり、粘性を考慮した管路の設計ができる。

評価方法と評価観点

評価方法 配点合計知識・理解力応用力コミュニケーション力態度・志向性創造力 合計
定期試験またはレポート試験 60% 80% 20% 100%
小テスト、小論文 20% 60% 40% 100%
グループワーク 0%
プレゼンテーション 0%
レポート、宿題 10% 70% 15% 15% 100%
授業での姿勢（ノート、質疑など） 10% 30% 70% 100%
作品、パフォーマンス（実技、実演） 0%
その他1(具体的に： 0%
その他2(具体的に： 0%
100% 67% 22% 2% 3% 7% 100%

教科書・参考書

（教科書）井口学、西原一嘉、横谷真一郎著「演習流体工学」、電気書院
（参考書）西原一嘉編著、「よくわかる機械工学４力学の演習」、電気書院

オフィスアワー

授業のある日の16:30-17:30（A-S263）
学内外の用務のため、オフィスアワーでも教員が教員室に不在の可能性があります。

その他

教科書を用いた講義及び演習を行うので、毎時間必ず教科書持参のこと。
講義の進捗に合わせて、小テスト等を行う。
課題（試験・レポート等）については授業中または掲示で解答例を示す。
上記内容は、諸般の事情により変更することがある。

実務経験のある教員による授業科目

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