| 授業の目標と概要 |
流体工学は、機械系力学の基礎科目であり、現在、産業界のあらゆる範囲で活用される応用範囲の広い学問であ
る。特に数学を基に、多くの演習・例題を取り入れ、計算力を養い、流体の自然科学の現象を理解する力を身につ
けて、基礎工学の知識を把握させる。さらにこの知識を基に応用力を付ける。
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履修上の注意
(準備する用具・
前提とする知識等)
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基礎的な数学力が必要であり、特に微積分および三角関数を十分に理解していること。また，関数電卓は、十分使
いこなせるよにしていること。さらに授業で出される演習問題は必ず予習復習を行い，十分理解すること。
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| 到達目標 |
連続の定理、ベルヌ－イの定理、運動量の定理等を駆使して、円管内の流れや風洞内の流れの圧力、速度、位置等
の計算できる。さらにそれらの流体現象の把握・解析ができる。また教科書・演習問題の65%以上の問題ができ
る。
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| 成績評価方法 |
合否判定：定期試験の平均点が60点以上を合格とする。
最終評価：：（（前期中間＋前期末＋後期中間＋学年末）/4）±課題評価（max10点）
なお，最終評価は100点を超えることはない．合格している者（合否判定で60点を超えているもの）は未提出のレ
ポートがあっても60点以下の評価にはならない．再試験を受けて合格した者は課題評価による加点の対象とならな
い．なお，再試験については前期末と後期分にそれぞれ行うほか，学年末にも前・後期に分けて実施する．ただ
し，各再試験においては事前に課される課題の提出を必須とし，未提出の場合には受験できない．
合否は受験しなければならない試験すべてが60点以上であること．
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| テキスト・参考書 |
教科書：単位が取れる流体力学ノート 著者：武居昌宏 発行所：講
談社
参考書：
①水力学（改訂・SI版） 著者：生井武文ほか 発行所：森北出版
②水力学（基礎と演習） 著者：北川能監修ほか 発行所：パワー社
③例題と演習・水力学 著者：中村克孝ほか 発行所：パワー社
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| メッセージ |
流体工学は，工学・自然科学の分野において見られる様々な流体現象を理解する上で重要な学問である．美しい，
あるいは不思議な現象もたくさんあり，是非とも興味を持って履修してもらいたい．なお，授業はスライド資料を
配布して書き込みしていく形式とする．単元ごとに与えられる演習問題は各自で解き，授業の理解を深めて欲し
い．
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| 授業の内容 |
授業項目 | 授業項目ごとの達成目標 |
1 ガイダンス（流体工学が応用されている分野）（1回）
2 流体の物理的性質（3回）
3 流体の静力学（2回）
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・流体工学の必要性や関連事例を説明できる．
・流体の定義および物性値（圧縮性，密度，比重，比重量）について説明できる．
・流体の粘性について理解でき，ニュートン流体と非ニュートン流体の違いが説明できる．
・レイノルズ数の物理的な意味と管路内流れの層流・乱流について説明できる．・表面張力の発生機構とその効果について説明できる．
・圧力の表わし方とパスカルの原理について説明できる．
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| 前期中間試験 |
実施する
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4 流体の静力学-続き（4回）
5 流体に関する物理量の計測方法（1回）
6 流れの基礎式（4回）
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・重力場の圧力および等圧面について理解でき，応用問題を解くことができる．
・平板壁および局面に作用する全圧力と圧力中心について理解でき，応用問題を解くことができる．
・流体の圧力，流量，流速の計測方法が説明できる．
・浮力とアルキメデスの原理について説明でき，応用問題を解くことができる．
・流体における質量保存，運動量保存則（オイラーの式）が理解でき応用問題を解くことができる．
・流体のエネルギー保存則（ベルヌーイの定理）が理解でき，その応用問題を解くことができる．
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| 前期期末試験 |
実施する
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7 流れの基礎式-続き（4回）
8 流体の運動量理論（4回）
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・流体のエネルギー保存則（ベルヌーイの定理）が理解でき，その応用問題を解くことができる．
・ベルヌーイの定理の応用として，トリチェリの定理やベンチュリー管・ピトー管の原理が説明でき，応用計算を行うことができる．
・流体と剛体における運動量の違いが説明でき，流体の運動量理論が理解できる．
・運動量理論を適用する事例について応用問題を解くことができる．
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| 後期中間試験 |
実施する
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9 流体の運動量理論（角運動量）（2回）
11 管路内流れ（5回）
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・運動量理論にもとづき，流体における角運動量理論について説明できる．
・簡単な角運動量理論の適用問題を解くことができる．
・管路内流れの状態についてレイノルズ数から理解できる
・直管路で生じる摩擦損失および，各種管路で発生する損失の原因が説明でき，損失を計算で求めることができる．
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| 後期期末試験 |
実施する
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理想的な到達レベルの目安(優) |
標準的な到達レベルの目安(良) |
未到達レベルの目安(不可) |
| 評価項目 1 |
流体の物性を理解・説明でき，物性値の計算およびそれらを組み合わせた応用的な計算から，流体の性質について定量的な評価ができる． |
流体の物性値について認識でき，それらを評価する基本的な計算ができる． |
流体の物性値について認識・説明できず，それらを計算によっても評価することができない． |
| 評価項目 2 |
パスカルおよびアルキメデスの定理を組み合わせ，静止流体中の物体に作用する力について説明できるとともに，応用的な計算問題を解くことができる． |
パスカルおよびアルキメデスの定理について認識でき，これにかかわる基本的な計算問題を解くことができる． |
静止流体の基本的な性質について理解できない |
| 評価項目 3 |
定常流の力学について理解・説明でき，運動量理論やベルヌーイの定理を用い，あるいはそれらを組み合わせて応用的な計算問題を解くことができる． |
定常流の力学について認識でき，運動量理論やベルヌーイの定理を用い，あるいはそれらを組み合わせて基本的な計算問題を解くことができる． |
オイラーの運動方程式，運動量理論，ベルヌーイの定理について理解できず，簡単な計算問題も解くことができない． |