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	S261000047
ナンバリングコード ／Numbering Code
開講所属 ／Course Offered by	理工学研究科／Graduate School of Science and Technology (Master’s Course)
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／Graduate School of Science and Technology (Master’s Course)

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	○ ベクトル解析およびテンソルの基本概念を用いて，連続体の運動を数理的に記述し，基礎方程式の構造を見通すことができるようになること。（見通す力） ○ 連続の式およびナビエ・ストークス方程式を保存則から導出し，その物理的意味を説明できるようになること。（見通す力） ○ 完全流体の理論に基づき，ポテンシャル流および波動現象を理論的に解析できるようになること。（解決していく力） ○ 粘性流体の基礎方程式を用いて，境界層流れや平行流の構造を説明できるようになること。（解決していく力） ○ 流体不安定性の基本概念を用いて，流れの安定・不安定の条件を理論的に説明できるようになること。（解決していく力） ○ 各種流れの理論解と基礎方程式との関係を体系的に整理し，理論と現象の対応を説明できるようになること。（学び続ける力）
授業の概要 ／Summary of the class	本授業では，連続体力学の立場から流体の基礎方程式を体系的に理解することを目的とします。連続の式およびナビエ・ストークス方程式の導出過程を丁寧に追い，それらがどのような仮定のもとで成立しているのかを確認しながら，流体運動の数理構造を見通します。 　完全流体の理論を基盤としてポテンシャル流および波動現象を扱い，さらに粘性流体の理論を通して境界層流れや平行流の構造を理解します。また，流体不安定性の基本概念にも触れ，基礎方程式と現象との関係を理論的に整理します。 　授業は主としてオンデマンド教材を用いた自学自習を基本とし，各回ごとに教科書の該当部分を読み，数式の導出や演習問題を各自で検討します。その上で，定期的に対面でディスカッションの時間を設け，受講者による発表や質疑応答を通して理解を深めます。 　単に既存の解を学ぶのではなく，基礎方程式からどのように各種流れが導かれるのかを自ら説明できる力を養うことを目指します。
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	MS-5-5105-C19
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
該当するデータはありません