教科流体力学特論名学年・専攻名単位数・期間教科書など補助教材参考書など ( Advanced Fluid Dynamics ）第１学年【担当教員氏名】常勤中川幸二生産システム工学【教員室】実験棟３階内線 6403 ２単位週２時間前期選択総時間３０時間安藤常世著｢流体の力学｣（培風館）補助教材はプリント類を作成して配布する。深く知りたい学生は以下を参照されたい。圧縮性流れ；河村龍馬「高速空気力学｣（現代工学社）、A. H. Shapiro「The Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid Flow」（RONALDO）解析；堀内龍太郎他３名「応用解析学｣（全３巻、朝倉書店）学習到達目標：等エントロピー定常２次元超音速流の特性曲線法による解析を通して双曲型の偏微分方程式の性質と物理現象の関連を理解し基本的な応用ができるようにする。非定常流については集中定数モデルを用いた管路系流れの解析を行い、数値不安定の物理的側面と対策の実際を体験的に理解、習得し基本的な応用ができるようにする。「複合型システム工学」プログラムの学習・教育目標との関連： (Ｂ-２) 専門分野における工業技術を理解するための基礎知識を持っている。学習上の留意点：特性曲線法は双曲型偏微分方程式の解法であると同時に波動現象の物理的側面と数学的側面を併せて理解するうえで最も良い実例である。集中定数モデルは比較的コンパクトな計算機容量で非定常現象の見通しが得られる実用的解析法である。扱う数式、コードそのものは比較的短く、平易であるので、背景にある工学的、工業的意義を考察しつつ受講すること。評価方法：定期試験（８５％），課題・小テスト等（１５％）として評価する。必要とされる予備知識：ベクトル解析、微分、積分関連する科目：応用数学（本科３、４年）、水力学（本科４年）、流体力学（本科５年）、応用数学特論（本科５年）その他：演習時には、数値を入れた計算をして、結果を具体的な量として評価、認識しておくこと。授業内容授業項目時間各項目到達目標１．平面２次元圧縮性流れの基礎式２平面２次元圧縮性流れの基礎式の特徴を理解できる。２．特性曲線法による平面２次元等エント４双曲形偏微分方程式の解法である特性曲線法の基礎的な理解と応用ができる。３．衝撃波とショックポーラカーブ２衝撃派の性質を理解し、説明できる。４．２次元ラバルノズルの流れ４境界条件が時間的な場合の特性曲線法の基礎的な理解と応用ができる。２軸対象２次元流れに適用する場合の基礎的な理解と応用ができる。ロピー超音速流の解析５．軸対象２次元の場合の扱い ★中間試験２６．集中定数モデル集中定数モデルを理解し基礎的な説明と応用ができ２る。７．圧縮機配管系のサージング４圧縮機特性、配管系、貯気槽容積から脈動解析の式を導出、その特徴を理解し安定判別ができる。８．小流量運転時のポンプ配管系の脈動８ポンプ特性、配管系、貯水槽の仕様から脈動解析の式を導出し、数値解析と結果の表示をする。の数値解析 ★ 期末試験