金沢工業大学　学習支援計画書　2109-01
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機械工学専攻
対象課程 科目名 単位数 科目コード 開講時期 授業科目区分
博士前期課程（修士課程）
流体力学特論
Fluid Mechanics
 1 2109-01 2023年度
後学期 		関係科目
担当教員名
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.流体力学 2.基礎式 3.保存則 4.境界層 5.層流・乱流 流体の挙動は空気抵抗や流体駆動機械の原理を理解するうえで重要である．本科目では流体 運動を表す基礎式について学習する．また，流体抵抗の基礎となる境界層の基礎的な考え方 について学習する． 　
授業の概要および学習上の助言
流体力学を構成する重要項目について，基礎から応用にいたる種々の視点から扱う．授業をとおして数理解析能力，発表・説 明・討議力を養いながら，流体運動の取り扱い方，その応用について学ぶ． 内容的には，大きく次のパートに分けられる． ①流れの基礎式：力学現象においては基礎式が特に重要であり，その全体像を捉える． ②物体周りの流れ：物体周りの流れにおいては，一般に境界層の存在が重要である．境界層と遷移・剥離とのメカニズムを学 ぶ． 以上，流体力学に関する知識・応用力の修得を目的とするが，これらの授業内容をとおして，流体工学に代表される工業的・ 工学的対象物に対する考え方，扱い方，センスをも磨く．
教科書および参考書・リザーブドブック
特に指定しない
履修に必要な予備知識や技能
予備知識：学部レベルの流れ学，流体力学の知識，英文読解力および微積分学に関する基礎知識および基礎的な解析能力など ．授業中にノートをとることは必須である．
学生が達成すべき行動目標
No.
① 流体の諸現象：乱流，遷移，境界層，剥離，渦，キャビテーションなどの機構を具体的に説明・発表・討議できる．
② 流体運動の本質は何かと考えることができる．
③ 扱うべき対象に対して，その本質をもとに，モデル化できる．
④ モデル化したものを，数学的に（数式を用いて）表現し，工学的に有用な形で活用できる．
⑤
⑥
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 0 60 40 0 0 0 0 100
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 ①
②
③
④
⑤
⑥
クイズ
小テスト		 ① レ 小テストを複数回行う．内容は，流れの基礎式およびそれまでの授業で取り扱った専門資料を下に行う． 試験内容について評価する．
② レ
③ レ
④ レ
⑤
⑥
レポート ① レ 提示された課題をまとめてレポート形式での提出を求める．そのレポート内容を評価する．
② レ
③ レ
④ レ
⑤
⑥
成果発表
(口頭・実技)		 ①
②
③
④
⑤
⑥
作品 ①
②
③
④
⑤
⑥
ポートフォリオ ①
②
③
④
⑤
⑥
その他 ①
②
③
④
⑤
⑥
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
＊流体の諸現象：基礎式，境界層などの機構を十分理解し具体 的に説明・発表・討議できる． ＊流体の諸現象について，その本質は何かと考えることができ ，モデル化し説明・発表・討議できる． ＊モデル化したものを，数学的に（数式を用いて）表現でき， 工学的に有用な形で説明・発表・討議できる． ＊扱っている対象の工学的意味を把握でき，それをもとに新し い発想・展開ができる． ＊流体の諸現象：基礎式，境界層，乱流遷移などの機構の概観 を説明・発表・討議できる． ＊流体の諸現象について，数学的に（数式を用いて）表現でき ，工学的に意味のある形で説明・発表・討議できる． ＊扱っている対象の工学的意味を把握でき，流体機器や具体的 流体現象との関連をつけて説明・発表・討議できる．
※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※
1 流れ現象を支配する基礎式について，保存則にもとづ き導く．保存則および境界層の初歩的事項を学習する ．流れ現象の数理解析的面を理解する． 板書と問題演習を中心に行う ． 演習を通して授業内容を自己 点検する． （小テスト） ＊予習：学部で習った境界層の入 門的事項を復習しておくこと． ＊復習：ノートを中心に復習する ．宿題を行う． 60
2 流れ現象を支配する基礎式について，保存則にもとづ き導く．保存則および境界層の初歩的事項を学習する ．流れ現象の数理解析的面を理解する． 板書と問題演習を中心に行う ． 演習を通して授業内容を自己 点検する （小テスト） ＊予習：学部で習った境界層の入 門的事項を復習しておくこと． ＊復習：ノートを中心に復習する ．宿題を行う． 60
3 流れ現象を支配する基礎式について，保存則にもとづ き導く．保存則および境界層の初歩的事項を学習する ．流れ現象の数理解析的面を理解する． 板書と問題演習を中心に行う 演習を通して授業内容を自己 点検する （小テスト） ＊予習：予定される個所について 予習を行う．レポート課題を出す ． ＊復習：授業内容を全体的に復習 する． 60
4 境界層と剥離について学ぶ．英文資料（配布）につい て輪講を行う場合がある． 板書と教室内での質疑応答 ＊予習：予定される個所について 予習を行う． ＊復習：授業内容を全体的に復習 する． 60
5 境界層と剥離について学ぶ．英文資料（配布）につい て輪講を行う場合がある． 板書と教室内での質疑応答を 行う． ＊予習：予定される個所について 予習を行う． ＊復習：授業内容を全体的に復習 する． 60
6 物体周りの粘性流れ特性，特に境界層の層流・乱流・ 遷移現象，剥離現象などについて，円柱のレイノルズ 数特性を中心に学習する． 板書と教室内質疑応答 ＊予習：予定される個所について 予習を行う． ＊復習：授業内容を全体的に復習 する． 60
7 レポート内容に関する講義(プレゼンテーションを行 う場合がある) 授業全体の振り返り 自己点検および補習を行う． レポート作成 120