2025年度後期流体力学演習

曜日・時限 月曜日4時限 期別 後期 週時間数 2
ナンバリング EJ230306
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」で学ぶ内容を確実に理解するための演習を行う。この授業を通じて、静止流体中の圧力の計算やベルヌーイの定理を用いた流れ中の圧力と流速の関係の計算ができるようになり、流体力学1の授業内容に関連した演習問題を確実に解くこと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 C 流体の圧力、密度、比容積 事前学修 圧力については高校の教科書をみておくこと(0.5時間)
事後学修 例題を多く解いて習熟すること(0.5時間)
2 C 流体の粘性 事前学修 ニュートンの粘性の法則を予習しておくこと(0.5時間)
事後学修 粘度の概念になれること(0.5時間)
3 C 圧力の性質・いろいろな圧力の単位 事前学修 圧力の測定法を調べておくこと(0.5時間)
事後学修 例題を解いて習熟すること(0.5時間)
4 C マノメータの原理 事前学修 マノメータの意味を調べておくこと(0.5時間)
事後学修 差圧の測定法を身につけること(0.5時間)
5 C パスカルの原理・アルキメデスの原理 事前学修 パスカルの原理およびアルキメデスの原理について調べておくこと(0.5時間)
事後学修 例題を解いて習熟すること(0.5時間)
6 C 液体の表面張力・毛管現象 事前学修 濡れ性についてを調べておくこと(0.5時間)
事後学修 毛細管を上昇する水の挙動を理解すること(0.5時間)
7 C 液体容器の側壁に働く力 事前学修 圧力と力の関係を復習しておくこと(0.5時間)
事後学修 水の入った容器に働く力の計算法に習熟すること(0.5時間)
8 C 主流と境界層 事前学修 境界層について調べておくこと(0.5時間)
事後学修 層流境界層と乱流境界層に関する例題を解くこと(0.5時間)
9 C 連続の式 事前学修 流量について予習すること(0.5時間)
事後学修 連続の式は質量保存則の一形態であることを理解する(0.5時間)
10 C ベルヌーイの定理 事前学修 ベルヌーイの定理を調べておくこと(0.5時間)
事後学修 管内の圧力、速度、位置の関係を身に着けること(0.5時間)
11 C ベルヌーイの定理の応用 事前学修 基本問題を多く解いておくこと(0.5時間)
事後学修 容器側壁に取り付けた管路からの流出を理解すること(0.5時間)
12 C 標準ピトー管・流体計測法 事前学修 速度測定法に目を通しておくこと(0.5時間)
事後学修 標準ピトー管などを用いた速度測定に習熟する(0.5時間)
13 C 全体の復習 事前学修 これまでの演習問題を復習しておくこと(1.5時間)
事後学修 多くの具体的事例を挙げて習熟すること(1.5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

流体の基本的性質が理解でき、容器内などの静止流体中の圧力や管路内の流れに関する簡単な実用的問題を解決する能力を身につける。
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 。
本科目に関連するディプロマ・ポリシー項目
◯ 2024年度以降の入学生
  下記リンク先のカリキュラム・マップを参照.
  URL:https://www.osakac.ac.jp/about/policy/faculty/
◯ 2023年度以前の入学生
  修得すべき資質・能力:知識・理解力、応用力【DP-J-1-1】
    ・流体の基礎物性の意味を説明できる。
    ・容器内の流体の圧力分布および物体にかかる力を計算できる。
    ・ベルヌーイの定理を用いて、運動している流体の流速および圧力を計算できる。
    ・ベルヌーイの定理を応用して,流体の流量計測の方法を示すことができる。
  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。
  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る。
  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、流動を特徴付ける流速や圧力などの諸量を求めることができる。

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 0%
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 70% 60% 40% 100%
授業での姿勢(ノート、質疑など) 10% 30% 60% 10% 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% 54% 36% 3% 6% 1% 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)西原一嘉学編著、「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

火曜日 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、毎時間必ず持参すること。
課題(試験・レポート・演習問題等)の解答は授業中または掲示で示す。
課題提出がない場合はE判定とします。
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