流体力学２
| 科目分野 | 理工学部 |
|---|---|
| 選必区分 | 選択 |
| 担当教員 ［ローマ字表記］ |
太田 光浩 [Mitsuhiro Ohta] |
| 授業形態 | 講義 |
授業の目的
流体力学は，気体と液体に関する力学を取り扱う学問であり，機械工学だけでなく様々な理工学分野における基礎科目となっている．本授業では，理想流体および粘性流体の運動を対象として，流体運動の数理的な基礎知識と流動現象の特徴について習得する．
授業概要
流体力学２では，非粘性(理想)流体から粘性流体までを対象として流体運動を数理的に取り扱い，流動現象の理論的取扱いについて理解することを目的とする．本講義では，まず，流動現象を支配する連続の式および運動方程式と言った保存方程式(微分方程式)を教授し，保存方程式を理解するとともに基礎的解法を習得する．流体力学の基礎的事項である速度ポテンシャル，渦や循環，速度境界層，揚力や抗力，相似則などを修得し，その物理的本質を理解する．
到達目標
- 流体の運動を記述する方程式を理解する．
- 簡単な粘性流体流れが解析的に解ける．
- 物体に働く抗力と揚力を理解する．
- 二次元ポテンシャル流れを理解する．
授業計画
- 連続の式
- 変位と変形
- ナビエ・ストークスの方程式
- 平行平板間の層流，円管内の層流
- 境界層
- 物体に働く抗力
- 物体に働く揚力
- 前半の総括と中間試験
- 速度ポテンシャル，流れ関数
- 複素ポテンシャル
- ポテンシャル流れの例(一様流れ，吹出しと吸込み)
- ポテンシャル流れの合成(二重吹出し)
- ポテンシャル流れの合成(円柱まわりのポテンシャル流れ)
- 等角写像，ジューコフスキー変換
- クッタの条件
- 定期試験
教科書
流体の力学／大場謙吉, 板東潔 共著：コロナ社，2006, ISBN:9784339045819
キーワード
流体の運動方程式，理想流体，粘性流体，ポテンシャル流れ
