専攻科

科目名

圧縮性流体力学

JABEE科目

科目CODE

1032

学年・学科等名

 第2学年　生産システム工学

担当教員

 宇野直嗣(8002)

単位数・期間

 2単位・前期

総時間数

 90時間（含：自学自習）

教 科 書 名

 流体力学（第8章）（杉山　弘・遠藤　剛・新井隆景　共著，森北出版株式会社）

補 助 教 材

 プリント

参　　考　　書

 


A　教育目標

本科目では，これまでに取り扱った流体力学の知識と熱力学の知識を復習しながら，流体の圧縮性を考慮した圧縮性流れを取り上げ，圧縮性流れの基礎的事柄の習得を目標とする。


B　概要

流速が音速に近づくと，音速よりも充分に遅い流れで無視できた流体の圧縮性が流れに対して大きな影響を与えるようになる。このような流れを圧縮性流れと呼び，圧縮製流れには衝撃波や膨張波などの特有の現象が現れ，音速よりも充分に遅い流れとは流れの性質そのものも変わってくる。これらの現象を説明するには従来の流体力学の考えに熱力学の考えを応用しなければならない。また，機械の高速化とともに圧縮性流れの知識が必要となってきており，機械工学に関連した各種資格試験でも圧縮性流れに関する問題が頻繁に出題されるようになってきている。


C　「環境・生産システム工学」教育プログラムによる学習・教育目標との対応

教育プログラム科目区分

学習・教育目標との対応（JABEE基準：ｃ）

専門工学科目

専門応用系

A-1

（70％）

D-1

（30％）




D　学習上の留意点

取り扱う方程式は複雑かつ複数になるため，種々の方程式の誘導と使い分けをしっかりと身につけることが重要である。よって，自学自習での予習と復習も重要である。


E　評価方法

定期試験1回（80％），学習態度（練習問題の取組，課題提出など）（20％）にて評価する。


F　授業内容　講義：30時間，自学自習60時間　　総時間数90時間

授業項目

時間

内　　　　　容

教育

プログラム

ガイダンス

1

・授業の概要と評価方法の説明

 

1．圧縮性流れの基礎と衝撃波について

（1）微小じょう乱の伝播と衝撃波との関係

3

・微小じょう乱に関する知識とその伝播速度（音速）を計算することができる。

・衝撃波に関する基本事項を習得することができる。

・圧縮性流れに関する基礎方程式を習得することができる。

・一次元圧縮性流れの概念を習得し，その知識を応用することでノズル内の流れを数式により説明することができる。

・衝撃波に関する関係式を習得することができる。

A-1

D-1

（2）圧縮性流れにおける熱力学の諸概念

4

（3）一次元圧縮性流れの基礎方程式

6

（4）一次元等エントロピ流れ

6

（5）様々なノズルとノズル内の流れの変化

4

（6）衝撃波とその関係式

6

（前期末試験）

◆自学自習

・課題提出の作業（15時間）

・期末試験の準備（15時間）

・予習と復習（30時間）

60

 

A-1

D-1



G　関連科目　数値解析，流体工学，流体力学，計算力学，計算力学特論，生産システム工学特別実験


旭川高専2008