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授業情報/Class Information

科目一覧へ戻る 2024/03/29 現在

基本情報/Basic Information

開講科目名
/Course
輸送現象特論A/Transport Phenomena A
時間割コード
/Course Code
S241000047
ナンバリングコード
/Numbering Code
開講所属
/Course Offered by
理工学研究科/
曜日コマ
/Day, Period
火 3
開講区分
/Semester offered
前期/first semester
単位数
/Credits
2.0
学年
/Year
1,2
主担当教員
/Main Instructor
城田 農/SHIROTA MINORI
科目区分
/Course Group
大学院(博士前期課程) 専門科目
教室
/Classroom
必修・選択
/Required/Elective
選択
授業形式
/Class Format
講義科目
メディア授業
/Media lecture

担当教員情報/Instructor Information

教員名
/Instructor
教員所属名
/Faculty/Department
城田 農/SHIROTA MINORI 理工学研究科/
難易度(レベル)
/Level
レベル5
対応するDP
/DP
DP1・DP2
授業としての具体的到達目標
/Concrete arrival target as the class
○ベクトル・テンソル解析を習得する(DP1)
○一般曲線座標系における連続体の基礎方程式系を導出できるようになる(DP1)
○弾性体と流体の同一性と差異を説明できるようになる(DP2)
○様々な流れの概念とそれらのつながりを理解できるようになる(DP2)
授業の概要
/Summary of the class
流体の基礎方程式である連続の式とナビエ・ストークス方程式の特性について理解することを目的とします。そのために、連続体の運動を扱うための基礎を習得し、得られた知見に基づき連続体(弾性体と流体)の変形と運動について理解します。また、各種流れの導出過程と特徴を理解することで,基礎方程式の数理的な意味と現実的な流れとの関連性について学びます。
授業の内容予定
/Contents plan of the class
第1回 流体の運動(1)|運動と場,運動の記述,ラグランジュ微分
第2回 流体の運動(2)|2次元の流体運動,渦度と渦,3次元の相対運動
第3回 流体の性質(1)|連続体表現および輸送現象,ニュートン流体と完全流体
第4回 流体の性質(2)|体積力と面積力,応力
第5回 基礎方程式(1)|質量の保存,運動量の保存
第6回 基礎方程式(2)|エネルギーの保存
第7回 完全流体の運動(1)|ベルヌーイの定理,ケルビンの循環定理,渦なしの流れ
第8回 完全流体の運動(2)|非圧縮流体の運動,非圧縮・渦なしの流れ,渦糸と渦なしの性質
第9回 水波(1)|水波および静水圧,深い水の表面波,微小振幅の波
第10回 水波(2)|位相速度と群速度,有限深さの表面波
第11回 粘性流体の流れ(1)|粘性流の方程式,レイノルズ数,平行流
第12回 粘性流体の流れ(2)|回転流,低レイノルズ数の流れ,高レイノルズ数の流れ
第13回 流れの安定性(1)|定常流の安定性,KH不安定性,RT不安定性
第14回 流れの安定性(2)|平行流の安定性,熱対流,カオス
第15回 7月30日(火,最終回)弾性体の基礎方程式
※授業実施日は学年暦どおりです
成績評価方法及び採点基準
/A scholastic evaluation method and marking standard
平常評価(ミニレポート):80%
期末評価(期末レポート):20%
上記を合算して,最終的な成績評価を行う予定です。
予習及び復習等の内容
/Contents such as preparations for lessons and the review
基本的に各回,課題を与えますので,次回まで答案を用意してください。また,授業の内容予定を確認し,教科書の該当部分を予習してください。復習においては,授業ノートを見直し加筆・修正してください。特に,演習があった単元については,授業時間内に示された解答例と自身の答案を比較し両者の差異と一致を整理するとともに,異なるアプローチによる解答について考えてください。
教材・教科書
/The teaching materials, textbook
神部勉,「流体力学(第8版)」,裳華房(2011).
参考文献
/bibliography
巽友正,岩波基礎物理シリーズ②「連続体の力学」,岩波書店(1995).
松信八十男,「変形と流れの力学」,朝倉書店(1998).
留意点・予備知識
/Point to keep in mind, back ground
流体力学Iと流体力学II,工業熱力学Iと工業熱力学II,ベクトル解析の基礎,偏微分,偏微分方程式の解法を習得していることが望ましいです。
授業内容に関する質問・疑義等
/Question, doubt about class contents
オフィスアワー:月曜日 16:00~17:30
Eメールアドレス・HPアドレス
/E-mail address, HP address
Eメールアドレス:mshirota@hirosaki-u.ac.jp
学問分野1(主学問分野)
/Discipline 1
C19:流体工学、熱工学およびその関連分野
学問分野2(副学問分野)
/Discipline 2
C24:航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
学問分野3(副学問分野)
/Discipline 3
D30:応用物理工学およびその関連分野
地域志向科目
/Local intention subject
なし
授業形態・授業方法
/Class form, class method
上記「授業の内容予定」を確認の上,あらかじめ各自が教科書の当該箇所を熟読し演習問題の解答を用意しておきます。講義時間内に,当該箇所を講師が解説する際に,受講者からの質問を受け付けます。また,受講者には演習問題を輪番で解答してもらいます。解答できない問題について,講師と受講者らとで討議することで,理解を深めます。
科目ナンバー
/The subject number
0
メディア授業による著作物利用の有無について
/Whether or not copyrighted works are used in media classes
無/Nothing
その他
/Others
なし
No. 回(日時)
/Time (date and time)
主題と位置付け(担当)
/Subjects and instructor's position
学習方法と内容
/Methods and contents
備考
/Notes
該当するデータはありません

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