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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 航空システム工学科
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
航空流体力学Ⅱ
Aerodynamics II
2 E128-01 2024年度
6期(後学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.圧縮性流れ 2.衝撃波 3.粘性流れ 4.境界層 5.地域連携 航空流体力学Aに続き、航空機の主翼を対象に、空気力学の基本を講義と演習により学ぶ。 流体の圧縮性および粘性に伴って生じる現象の詳細を理解し、数式を用いて流体問題を定量 的に解くことができるようになることが目標である。
授業の概要および学習上の助言
この授業では、圧縮性流体、粘性流体を対象として、航空機の翼の空気力学的特性に応用する。具体的には以下の項目に関す る講義と演習を行う。 1.流体の支配方程式 2.音速、マッハ数 3.直立衝撃波、斜め衝撃波、膨張波 4.翼まわりに形成される衝撃波 5.高速気流中の翼特性 6.境界層 7.層流、遷移、乱流 8.境界層方程式、運動量方程式 9.はく離、渦、後流 10.物体に働く力 11.造波抵抗、圧力抵抗、摩擦抵抗 航空流体力学Aの教科書を使用しますが、不足分を補うため資料を配布します。 また、航空機や地域連携に関連した流体に関するレポートの発表・討議を行うので積極的に参加すること。
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:空気力学入門[丸善出版] 参考書:指定なし リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
「流れ学」、「熱力学」、「航空流体力学I」、を履修しておくこと。関数電卓を毎回持参すること。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
J 流れの支配方程式の導出方法を説明できる。
J,D,M 衝撃波および膨張波の生成機構を説明できる
J,D,M 流体の粘性が物体に及ぼす効果を説明できる
J,,D,M,N 造波抵抗、摩擦抵抗、圧力抵抗の機構を理解し、物体に働く力を計算できる
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 40 30 20 0 0 0 10 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 30 20 0 0 0 10 100
総合力指標 知識を取り込む力 30 20 5 0 0 0 0 55
思考・推論・創造する力 10 5 10 0 0 0 0 25
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 0 0 0 0 5 5
学習に取組む姿勢・意欲 0 5 5 0 0 0 5 15
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 すべての講義の最後に、講義の内容の理解度を確認するため達成度確認試験を行う。 この試験は、現象の説明、式の導出や計算が総合的に出題される。
クイズ
小テスト
講義の内容の理解度を確認するため練習問題を解いてもらう。 中間での理解度を確認するため小テストを1回以上実施する。
レポート ・レポートは学習した内容に関連する事項を調べる等の課題を出し、その内容で評価する ・興味を深めるため、講義に関連した航空機に関する調査をしレポートにまとめ発表を行う(総合力ラー ニング)。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他 レポートの課題等に関する発表・討議(アクティブラーニング)を実施し、その積極的な姿勢を評価する 。
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
(1) 粘性流体、圧縮性流体の特性について説明できる。 (2) さまざまな物体に作用する空気力を予測できる。 (3) それらが航空機に及ぼす影響を予測でき、現象を定量的に 評価できる。 (1) 粘性流体、圧縮性流体の特性について説明できる。 (2) さまざまな物体に作用する空気力を予測できる。 (3) それらが航空機に及ぼす影響を予測できる。
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分※
配布する学習支援計画書を基に科目の学習目標、概要 や行動目標を理解する。特にこの科目が航空システム 工学科の教育目標のどの部分を担っているか、具体的 な達成レベルの目安を理解する。 流体の支配方程式について復習する。 左記のテーマについて講義を 行い質疑応答を行う。 教科書の不足分を補うため適 宜プリントを配布する。 自己点検を行う 予習:教科書5.1を通読する。 復習:講義内容を復習する。課題 が出された場合は作成提出する。 30 120
2 状態方程式について学習する。 練習問題を解く。 左記のテーマについて講義を 行い質疑応答・演習を行う。 自己点検を行う。 予習:教科書5.1を通読する。 復習:講義内容を復習する。課題 が出された場合は作成提出する。 30 120
3 音速、マッハ数、圧縮性流れについて学習する。 練習問題を解く。 左記のテーマについて講義を 行い質疑応答・演習を行う。 自己点検を行う。 予習:教科書5.1を通読する。 復習:講義内容を復習する。課題 が出された場合は作成提出する。 30 120
4 音速、マッハ数、圧縮性流れについて学習する。 練習問題を解く。 左記のテーマについて講義を 行い質疑応答・演習を行う。 自己点検を行う。 予習:教科書5.1を通読する。 復習:講義内容を復習する。課題 が出された場合は作成提出する。 30 120
5 音速、マッハ数、圧縮性流れ、エネルギー方程式につ いて学習する。 練習問題を解く。 左記のテーマについて講義を 行い質疑応答・演習を行う。 自己点検を行う。 予習:前回のノートを見直す。 復習:講義の内容を復習する。課 題が出された場合は作成提出する 。 30 120
6 直立衝撃波、斜め衝撃波について学習する。 練習問題を解く。 左記のテーマについて講義を 行い質疑応答・演習を行う。 自己点検を行う。 予習:教科書5.1を通読する。 復習:講義内容を復習する。課題 が出された場合は作成提出する。 30 120
7 高速気流中の翼の特性について学習する。 練習問題を解く。 左記のテーマについて講義を 行い質疑応答・演習を行う。 自己点検を行う。 予習:教科書5.2を通読する。 復習:講義内容を復習する。課題 が出された場合は作成提出する。 30 120
8 総合演習 1 これまでに学んできたことに ついて演習を行う。 自己点検を行う。 予習:前回までのノートを見直す 。 復習:講義内容を復習する。課題 が出された場合は作成提出する。 30 120
9 これまでの範囲について小テストを行う。 中間振り返り 小テスト 出席確認・課題の提出状況の 確認を行う。 自己点検を行う。 予習:これまでの内容を復習し小 テストに備える。 復習:苦手な部分について重点的 に復習する。 120 60
10 無次元化について学習する。 境界層方程式、運動量方程式について学習する。 左記のテーマについて講義を 行い質疑応答・演習を行う。 自己点検を行う。 予習:教科書4章を通読する。 復習:講義内容を復習する。課題 が出された場合は作成提出する。 30 120
11 平板上の層流境界層・乱流境界層について学習する。 練習問題を解く。 左記のテーマについて講義を 行い質疑応答・演習を行う。 自己点検を行う。 予習:教科書4.3を通読する。 復習:講義内容を復習する。課題 が出された場合は作成提出する。 30 120
12 はく離、渦、後流について学習する。 練習問題を解く。 左記のテーマについて講義を 行い質疑応答・演習を行う。 自己点検を行う。 予習:教科書4.4を通読する。 復習:講義内容を復習する。課題 が出された場合は作成提出する。 30 120
13 流体中の物体に働く力について学習する。 境界層について特に重要な部分を選んで復習を行う。 左記のテーマについて講義を 行い質疑応答・演習を行う。 自己点検を行う。 予習:これまでのノートを見直す 復習:講義内容を復習する。課題 が出された場合は作成提出する。 30 120
14 達成度確認試験 達成度確認のための試験を行 う。 試験についての解説を行う。 自己点検を行う。 これまでの内容をよく復習し試験 の準備をする。 できなかったところを重点的に復 習する。 180
15 総合演習2 これまでの学習内容に対して課題を決め て発表・討議を行う。 発表・討議 全体の自己点検授業を行う。 予習:教科書の指定箇所を調べる 。 復習:課題が出された場合は作成 提出する。 180