理工学部Faculty of Science and Engineering
MEC200XB（機械工学 / Mechanical engineering 200）流体力学ⅡFluid DynamicsⅡ
辻田 星歩Tsujita HOSHIO
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2024 |
| 授業コードClass code | H5147 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 火2/Tue.2 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 小東館-E113 |
| 配当年次Grade | 2年 |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
機械工学科機械工学専修 学科専門科目 |
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Outline (in English)
【Course outline】
This course provides important topics concerning fundamentals of fluid dynamics. Students will gain an understanding of the dimension analysis and the similarity low which are indispensable for the effective experimental data treatment. Students will also comprehend the characteristics of boundary layer development on the flat plate and the associated friction drags as a fundamental external flow field. In addition, students will learn how to evaluate the force acting on a column and a wing from the fluid surrounding them.
【Learning Objectives】
After completing this course, students should be able to:
- Develop a set of dimensionless variables for any flow situations by applying the Buckingham pi theorem and understand its effectiveness in data analysis.
- Estimate the friction drag caused by the boundary layer development on flat plate.
- Discuss the lift and drag forces acting on various objects surrounded by moving fluids.
【Learning activities outside of classroom】
Before/after each class meeting, students will be expected to spend 4 hours to understand the course content.
【Grading Criteria /Policy】
Students who achieve a total of 60% or more will pass the course.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
本講義では、有効な実験の実施および実験データの適切な処理に不可欠な次元解析や相似則を習得する。また、外部流れの基本的な流れ場として平板上で発達する境界層について、その特徴とそれに起因する摩擦抵抗の評価方法を理解する。さらに円柱や翼などの物体がその周りの流れから受ける流体力について理解する。
到達目標Goal
1．有効な実験を実施するために重要な、相似則と次元解析について理解する。
2. バッキンガムのπ定理により流れ場を特徴づける無次元数の導き方を理解する。
3. 平板上の境界層の発達とそれによる摩擦抵抗について理解する。
4．物体周りの流れが物体に及ぼす力について理解する。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
対面形式での開講予定です。演習問題を解くことにより授業内容の理解度を確認しながら進めていきます。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[対面/face to face]：内部流れの層流と乱流
管内流における層流と乱流とReynolds数の関係について
第2回[対面/face to face]：次元解析
実験データを無次元処理することにより、効果的にデータを評価する方法について
第3回[対面/face to face]：相似則
モデル実験を行う際に重要となる、幾何学的、運動学的および力学的相似について
第4回[対面/face to face]：無次元数
様々な流れ場に対する無次元数について
第5回[対面/face to face]：演習 第9章演習問題と解説
教科書の第9章の演習問題の中から選択した問題を演習として取り上げる
第6回[対面/face to face]：平板上の境界層
平板上で発達する層流と乱流境界層の評価方法について
第7回[対面/face to face]：平板境界層の運動量方程式
平板上で発達する境界層要素への運動量方程式の適用について
第8回[対面/face to face]：平板の層流境界層と摩擦抵抗
平板上で発達する層流境界層により生じる摩擦抵抗の評価方法について
第9回[対面/face to face]：平板の乱流境界層と摩擦抵抗
平板上で発達する乱流境界層により生じる摩擦抵抗の評価方法について
第10回[対面/face to face]：流れの中の物体の抵抗(1)
円柱に作用する流体抵抗の種類およびその評価方法について
第11回[対面/face to face]：流れの中の物体の抵抗(2)
球形物体に作用する流体抵抗の種類およびその評価方法について
第12回[対面/face to face]：翼とその性能
航空機などの翼の空気力学的性能の評価について
第13回[対面/face to face]：翼列とその性能
ジェットエンジンなどの流体機械内で回転する翼列の空気力学的性能について
第14回[対面/face to face]：演習 第10章演習問題と解説
教科書の第10章の演習問題の中から選択した問題を演習として取り上げる
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】各授業テーマの予習・復習および課題レポートの作成
テキスト（教科書）Textbooks
笠原英司編著「現代水力学」、オーム社
主に第9章と第10章
参考書References
宮田昌彦編著「よくわかる水力学」、オーム社、
日本機械学会編「流体力学」、丸善
成績評価の方法と基準Grading criteria
評価方法：期末試験（80％）およびレポート（20％）の結果による。
評価基準：本科目において設定した達成目標の60％以上を達成している学生を合格とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
演習問題を解く時間を増やす。
その他の重要事項Others
ポイントとなる事項については演習問題の資料を配布します。問題の解け具合により理解度を把握し、必要に応じて積極的に質問すること。授業前に教科書に目を通し、授業後は講義ノートの内容の確認などの予習復習は最低限行うこと。春学期科目の「流体力学Ⅰ」を履修しておくこと。