Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
33002:[2025 Spring]Fluid Dynamics Ⅲ (T5) 2025 Spring Thu5 College of Science and Engineering YOSHIOKA SHUYA 2

Campus

BKC

Class Venue

Co-learning305

Language

日本語

Course Outline and Method

高速気体力学の基礎を学ぶ。まず圧縮性流体の性質を理解し、続いて音波や衝撃波など圧縮性流体特有の事項について理解を深める。講義と演習を実施する。
授業には関数電卓を持参すること。
manaba+Rにより配布した授業資料を使用するので、PCやタブレット等を持ち込むことを推奨します。
授業は対面で実施します。

Student Attainment Objectives

高速気体力学を学ぶために必要な流体力学と熱力学の基礎を理解する。
1次元の亜音速、超音速流れをの性質を説明できる。
静止状態の空気を超音速に加速する方法を説明できる。
超音速ノズルの形状について説明できる。
高速流体に生じる衝撃波、膨脹波について説明できる。

Recommended Preparatory Course

流体力学Ⅰ、流体力学Ⅱ、熱力学Ⅰ、熱力学Ⅱ

Course Schedule

Lecture/Instructor(When there are multiple instructors) Theme
Keyword, References and Supplementary Information
-

+R授業対象科目です。
第8回授業にて+R授業について案内します。
詳細はmanaba+Rを参照してください。

1

第1章 圧縮性流体力学の基礎、流体の圧縮性

非圧縮性と圧縮性、密度、比体積、体積膨張率、圧縮率

2

第2章 完全気体

エネルギー保存則、熱力学第1法則、比熱、完全気体、理想気体、ボイル・シャルルの法則、状態方程式、熱力学第2法則、可逆変化、非可逆変化、エントロピー

3

第3章 音波と音速

流体中を伝ぱする波、微小じょう乱、音波、音圧、音速、音速を利用する流速計測

4

第2章、第3章の振り返りと演習

5

第4章 圧縮性流れの分類と特徴

マッハ数、亜音速流れ、遷音速流れ、音速流れ、超音速流れ、マッハ角、マッハ線、マッハ円錐、衝撃波の形成、臨界マッハ数

6

第5章 1次元流れの基礎式(1)

連続の式、運動方程式、ベルヌーイの式、運動量の式

7

中間試験(60分)
解説(30分)

授業時間内に実施する中間試験です

8

第5章 1次元流れの基礎式(2)

エネルギー式

+R授業(オンライン動画視聴)

第6章 1次元定常等エントロピー流れ(1)

よどみ点状態、臨界状態、限界速度、基礎式

9

第6章 1次元定常等エントロピー流れ(2)

ノズル、ディフューザー、ラバルノズル

10

第7章 ノズル内の1次元定常流れ(1)

先細ノズルの等エントロピー流れ、背圧、亜音速噴流、音速噴流、不足膨張噴流、チョーク

11

第7章 ノズル内の1次元定常流れ(2)

ラバルノズルの等エントロピー流れ、背圧、垂直衝撃波、斜め衝撃波、膨張波、過膨張、適正膨張、不足膨張

12

第8章 衝撃波

垂直衝撃波、斜め衝撃波、離脱衝撃波、不足衝撃波

13

総復習と演習

14

期末試験(60分)
解説(30分)

授業時間内に実施する期末試験です

Class Format

授業は対面で実施する

Recommendations for Private Study

授業内容の復習を必ず行うこと。授業中に示す演習問題とその関連問題を解けるようにしておくこと。

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 0

Report Examination
(A report to be submitted by the unified deadline)
0

Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment 
(Evaluation of Everyday Performance in Class)
100

到達目標に対する学修到達度を確認する。
①授業内演習
授業時間内に演習を実施する。授業内容について論理的に理解しているかを評価する。
②中間試験
到達目標のうち中間試験までに取り扱った内容について論理的に理解しているかを評価する。
③期末試験
到達目標に対する学修到達度を確認する。授業内容を踏まえ、圧縮性流体力学に関する知識を論理的に理解しているかを評価する。

Grade Evaluation Method (Note)

Advice to Students on Study and Research Methods

Textbooks

Title Author Publisher ISBN Code Comment
圧縮性流体力学の基礎 松尾一泰 ジュピター書房 978-4-9907483-3-3
圧縮性流体力学の基礎 松尾一泰 理工学社 9784844521594 図書館にはこちらが所蔵されています。内容はひとつ上の書籍と同一です。

Textbooks (Frequency of Use, Note)

Reference Books

Title Author Publisher ISBN Code Comment
圧縮性流体力学 松尾一泰 オーム社 978-4-274-06969-7 教科書の内容を発展させたもの
圧縮性流体力学 杉山 弘 森北出版 978-4-627-67081-5 解説が分かりやすい

Reference Books (Frequency of Use, Note)

Web Pages for Reference

How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)

Communication Paper,Interactive Sheet,Learning Management System (manaba+R)

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