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担当別５０音一覧

科目	熱流体力学	区分	機械システム学科科目群
授業コード	5390160	開設セメスター	6S
曜日・時限	秋火56	単位数	2単位
担当者名	帯金康夫

授業の概要

流体が運ぶ熱の伝達機構を学ぶ。流体力学はニュートン、アインシュタイン、フアイマン、コルモゴロフなど著名な物理学者、数学者が研究テーマとした学問で、最も多くの理学、工学、化学などに関連する重要な基礎学問のひとつである。本講義では、熱物理学の復習と偏微分方程式の基礎を解説し、ガスと液体の流体力学と熱力学の基礎と応用を学ぶ。また、多くの専門分野の研究者がかかわったため専門用語も多く、初心者が戸惑うことが多いので、熱流体力学分野で良く使われる言葉や概念の解説も行う。

到達目標	保存則の考え方を理解する

授業計画	テーマ	内容	学習課題
第1回目	熱力学の基礎	熱物理学の復習	物理学復習
第2回目	ガス力学の基礎、熱伝導	ガス力学の復習
第3回目	静力学の基礎	静止流体の力学(NEWTONの慣性法則、運動量保存則、編微分方程式の基礎)	微分方程式の基礎
第4回目	非粘性流体方程式の数学的基礎	非粘性流れの支配方程式と連続の式の導入
第5回目	粘性流体ナビエストークス方程式	粘性運動方程式の導入、オイラー、ナビエストクスの記述、ラグランジュの式、	粘性流体力学
第6回目	熱エネルギーの方程式	エンタルピー、エントロピー方程式、無次元化
第7回目	パイプ流	管内流抵抗則(層流と乱流)	乱流への遷移
第8回目	外部流、内部流、翼、翼列	流体機械の基礎
第9回目	対流熱伝達と拡散方程式	拡散流れ、乱流拡散
第10回目	表面流、波、ポテンシャル流	界面を持つ流れ、波
第11回目	熱交換：沸騰と凝縮	凝固モデル、沸騰モデルの計算法	相変化、混相流体
第12回目	蒸留装置の例	RUNOFF計算と蒸留器の流の計算法
第13回目	乱流モデル	複雑な乱流現象の取り扱いかた	計算流体力学の展望
第14回目	熱流体シミュレーションの問題点	DNS、LES、RNS法の問題点
第15回目	熱流体力学と方向	ANNUAL　REVIEW　OF　FLUID　MECHANICSについて

教科書	テキストは適宜配布する
参考文献	乱流入門（TENNEKES＆LUMLEY)、バチラー流体力学入門、機械工学便覧（流体力学、流体機械）、HEATTRANSFER(HOLMAN)
成績評価方法	宿題＋出席率(60％)、中間試験（10％）、期末試験（30％）
そのほか受講者への指示／メッセージ	宿題は期限まで提出すること。適宜、計算機を使用する。