WEBシラバス

SYLLABUS

講義名: 流体工学特論(1MM)
開講学部学科: 2025博士前期-応用理工-機械工学
開講学年: １年
開講期: 前期
担当者: 清水　大
単位数: 2

授業の目的

流体運動の理解と予測は工学上極めて重要で不可欠であるが、流体は連続体で質点の力学と本質的に異なり、４次元の偏微分方程式を解かなければならない。その前提として、現象に対応する複雑な数式の物理的意味の理解が必要である。この講義では流体力学を深く掘り下げるとともに、大学院の学生として、必要な専門の英語力を身につけることを目指し、英語で書かれた流体力学の原書の輪書講読をおこなう。本授業は、対面授業とする。ただし何らかの理由で対面での授業実施が困難な状況となった際、オンライン授業となる場合がある。（時間数：90分×1時限×15回）

This course is intended to review basics of fluid mechanics and to understand some advanced topics in fluid mechanics using literature written in English. Nonlinear phenomena in compressible gas dynamics are introduced after a brief review of basics equations.

科目に関するDP （ディプロマポリシー）

特に重要: 1,2
重要
望ましい

学修到達目標

1 英語論文が読める。
Learn how to read literature on fluid mechanics written in English

2 英語で論文作成ができる。
Acquire fundamental skills in technical writing in English

3 基礎方程式の再考。
Review the continuity, momentum and energy equations

4 先端的なテーマの理解。
Understand some advanced topics in fluid mechanics

関連科目

流れ学、流れ学演習、流体工学

評価方法

評価試験(80%)，レポート(20%)により評価する．
試験結果は，全体分布を開示し，希望者に本人の得点を開示する．
Exams: 80%
Reports: 20%

受講心得

流れ学と流体工学で学習した内容に加え、複素関数、偏微分方程式など、数学の基礎知識が不可欠である。英語は辞書を引く回数が大切であり、引きやすく語彙の豊富な英和辞典を用意すること。
Understanding of fluid mechanics for undergraduate is required.

関連リンク

授業計画

1	テーマ	オリエンテーション Introduction
	内容方法等	オリエンテーション Orientation of the course
	事前学修	流れ学・流体工学を復習する．	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	100
2	テーマ	流体の流れ Fluid flows
	内容方法等	日常における流体の流れ Fluid flows in everyday life
	事前学修	日常生活における流体の流れを予習する．	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	100
3	テーマ	工学における流体流れ Fluid flows in engineering
	内容方法等	工学における流体の流れ Fluid flows in engineering
	事前学修	工学における流体の流れを予習する．	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	100
4	テーマ	物理的基礎 Physical Basics
	内容方法等	物質の三態，分子，連続体，流体 Gas, Liquid, Solid, Molecule, Continuum
	事前学修	物質の三態と流体の関係を予習する．	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	100
5	テーマ	流体の特性 Properties of fluids
	内容方法等	粘性・圧縮性・ニュートン流体 Viscosity, Compressibility, Newtonian fluids
	事前学修	粘性・圧縮性を予習する．	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	100
6	テーマ	オイラー方程式 Euler equation
	内容方法等	理想流体・非粘性流れ Ideal fluids, Inviscid flows
	事前学修	粘性・圧縮性を予習する．	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	100
7	テーマ	ベルヌーイの定理 Bernoulli theorem
	内容方法等	エネルギー保存 Energy conservation
	事前学修	エネルギー保存を予習する．	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	100
8	テーマ	基礎方程式 Basic equations
	内容方法等	連続の式・運動方程式 Continuity equation, Momentum equation
	事前学修	連続の式を予習する．	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	100
9	テーマ	エネルギー方程式 Energy equation
	内容方法等	エネルギー方程式 Energy equation
	事前学修	エントロピーを予習する．	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	100
10	テーマ	圧縮性流体の力学 Compressible Gas Dynamics
	内容方法等	線形波，波動方程式 Linear waves, Wave equation
	事前学修	疎密波を予習する．	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	100
11	テーマ	音波 Sound waves
	内容方法等	平面波 Plane waves
	事前学修	音波を予習する．	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	100
12	テーマ	波動 Wave motion
	内容方法等	定在波，進行波 Standing waves, Travelling waves
	事前学修	定在波と進行波を予習する．	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	100
13	テーマ	境界層理論 Boundary layer theory
	内容方法等	境界層理論 Boundary layer theory
	事前学修	境界層を予習する．	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	100
14	テーマ	非線形波 Nonlinear waves
	内容方法等	衝撃波 Shock waves
	事前学修	衝撃波を予習する．	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	100
15	テーマ	孤立波 Solitary waves
	内容方法等	孤立波 Solitary waves
	事前学修	孤立波を予習する．	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	100
16	テーマ	まとめ・評価 Summary
	内容方法等	まとめ・評価試験 Summary, Examination 試験結果は1週間後を目途に本人へ開示する．
	事前学修	これまでの講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	80
	事後学修	これまでの講義内容を復習し，理解を深める．	時間（分）	100

教材・参考書

No.	分類	書籍名	著者名	出版社	価格	ISBN/ISSN
1	教材	なし			ー	ー
2	参考書	なし			ー	ー