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流体工学

科目
流体工学
区分
機械情報システム学科科目群
授業コード
5300220
開設セメスター
4S
曜日・時限
秋 木/78
単位数
2単位
担当者名
小倉 研治
授業の概要
 流体とは液体(水など)と気体(空気など)の総称であり,物体や機器内外の流れおよびそれによって生ずる力,運動等を研究するのが流体工学である.
流れの力学に続き、本講では流体機械の基礎までを含め,粘性の影響を含む実在流体の力学について学ぶ.
到達目標

 損失や抵抗のある実在流体の力学を理解する. 管内流れや物体周りの流れ,および,流体機械,とくにポンプについて基本知識を得る.
基本的な形状の物体の流体抵抗(空気抵抗等)を評価できるようになる.
 配管内の水流や空気の流れで生ずる損失を評価し,必要な流れを得るために適したポンプを選定することができるようになる.実在の流体の圧力、流速や流量を求めることができるようになる.
授業計画
テーマ
内容
学習課題
第1回目
流れの力学の復習 深さと圧力、連続の式、ベルヌーイの定理および運動量の法則流れの力学で学んだことを復習しておく。
第2回目
粘性流体の流れ 粘性、円管内の流れ、レイノルズ数指定する演習問題を解き、分からないところを明らかにしておく。内容に記した項目について教科書を読んで不明な点をメモしておく.
第3回目
管路内の流れ(1) 管摩擦係数指定する演習問題を解き、分からないところを明らかにしておく。内容に記した項目について教科書を読んで不明な点をメモしておく.
第4回目
管路内の流れ(2) 管内速度分布、非円形断面 指定する演習問題を解き、分からないところを明らかにしておく。内容に記した項目について教科書を読んで不明な点をメモしておく.
第5回目
管路内の流れ(3) 拡がり管,縮小管,管路要素指定する演習問題を解き、分からないところを明らかにしておく。内容に記した項目について教科書を読んで不明な点をメモしておく.
第6回目
境界層 平板の摩擦抵抗指定する演習問題を解き、分からないところを明らかにしておく。内容に記した項目について教科書を読んで不明な点をメモしておく.
第7回目
物体に働く流体力(1) 物体の抵抗、円柱の抗力指定する演習問題を解き、分からないところを明らかにしておく。内容に記した項目について教科書を読んで不明な点をメモしておく.
第8回目
物体に働く流体力(2)翼形と翼性能指定する演習問題を解き、分からないところを明らかにしておく。内容に記した項目について教科書を読んで不明な点をメモしておく.
第9回目
第1~8回目のまとめと演習円管内の流れ,レイノルズ数,管摩擦損失,管路要素の損失,平板の摩擦抵抗,物体の抗力,揚力の理解と習得の確認演習指定する演習問題を解き、分からないところを明らかにしておく。内容に記した項目について教科書を読んで不明な点をメモしておく.
第10回目
中間試験円管内の流れ,レイノルズ数,管摩擦損失,管路要素の損失,平板の摩擦抵抗,物体の抗力,揚力の理解度と習得度の評価円管内の流れ,レイノルズ数,管摩擦損失,管路要素の損失,平板の摩擦抵抗,物体の抗力,揚力について十分理解習得しておく.
第11回目
流体機械の種類と各特徴ポンプ、水車、送風機、風車指定する演習問題を解き、分からないところを明らかにしておく。内容に記した項目について教科書を読んで不明な点をメモしておく.
第12回目
ポンプ概説遠心ポンプの揚水理論
全揚程と配管系水頭線図
指定する演習問題を解き、分からないところを明らかにしておく。内容に記した項目について教科書を読んで不明な点をメモしておく.
第13回目
ポンプの運転状態遠心ポンプの揚水理論
全揚程と配管系水頭線図
指定する演習問題を解き、分からないところを明らかにしておく。内容に記した項目について教科書を読んで不明な点をメモしておく.
第14回目
相似則・キャビテーション比速度、キャビテーション、NPSH指定する演習問題を解き、分からないところを明らかにしておく。内容に記した項目について教科書を読んで不明な点をメモしておく.
第15回目
第11~14回目のまとめと演習遠心ポンプの揚水理論,全揚程と配管系水頭線図,配管系の抵抗曲線と運転点,比速度,キャビテーションに関する理解度と習得度の確認遠心ポンプの揚水理論,全揚程と配管系水頭線図,配管系の抵抗曲線と運転点,比速度,キャビテーションに関して十分理解し,習得しておく.

教科書
八田他著,水力学と流体機械,日新出版
参考文献
必要に応じて紹介する.
成績評価方法
中間および期末試験にて80%,途中の課題提出評価20%
計100点満点
中間試験、期末試験の評価割合は
4:6とします。 
そのほか受講者への指示/メッセージ
十分な理解を基本とするように.
試験では,電卓,筆記用具以外の持ち込みを不可とします.

更新日:01/20/2009
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