科目一覧へ戻る | 2025/03/26 現在 |
開講科目名 /Course |
輸送現象特論A/Transport Phenomena A |
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時間割コード /Course Code |
S251000048 |
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 |
- |
教員名 /Instructor |
教員所属名 /Faculty/Department |
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城田 農/SHIROTA MINORI | 理工学研究科/ |
難易度(レベル) /Level |
レベル5 |
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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(対面) 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(動画配信) 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(動画配信) 第4回 流体の性質(2)|体積力と面積力,応力(動画配信) 第5回 基礎方程式(1)|質量の保存,運動量の保存(動画配信) 第6回 基礎方程式(2)|エネルギーの保存(動画配信) 第7回 授業前半の振り返り(対面) 第8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(動画配信) 第9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(動画配信) 第10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(オンデマンド) 第11回 水波(2)|位相速度と群速度,有限深さの表面波(動画配信) 第12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(動画配信) 第13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(動画配信) 第14回 流れの安定性|定常流の安定性,KH不安定性,RT不安定性(動画配信) 第15回 授業後半の振り返り(対面) |
成績評価方法及び採点基準 /A scholastic evaluation method and marking standard |
各回のレポート:80% 「振り返り」における質問内容と議論への積極的な参加: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 |
本授業は基本的にオンデマンド形式で配信し、各回ごとに課題を提示します。課題の答案は、指定された期日までに提出してください。動画視聴の前に、授業の進行予定を確認し、教科書の該当部分を予習してください。予習および復習の際には、教科書に示された数式の導出を自身で確認してください。 また、第7回と第15回の授業では、これまでの内容を振り返ります。振り返りに向けて、事前にアンケート形式で質問を受け付けるので、必ず回答を提出してください。 |
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 |
有/Yes |
その他 /Others |
なし |
対応する汎用的スキル1 /Transferable Skill1 |
有 |
対応する汎用的スキル2 /Transferable Skill2 |
有 |
対応する汎用的スキル3 /Transferable Skill3 |
無 |
対応する汎用的スキル4 /Transferable Skill4 |
無 |
対応する汎用的スキル5 /Transferable Skill5 |
有 |
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 |
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該当するデータはありません |