科目名[英文名]
航空宇宙流体力学   [Aerodynamics]
区分	工学部専門科目等	選択必修		単位数	2
対象学科等		対象年次	3～4	開講時期	3学期
授業形態	3学期	時間割番号	023513
責任教員 [ローマ字表記]
西田 浩之   [NISHIDA Hiroyuki]
所属	工学部	研究室		メールアドレス

概要

【目的】航空機やロケット，ジェットエンジンなどに関わる流体の運動を記述する理論を理解し，また流体の流れから物体が受ける力（空力）のメカニズムを理解することを目的とする． 【概要】本講義は，航空宇宙エネルギーコースの学科専門科目に分類される．複素速度ポテンシャルと写像関数を用いた流れの表現について学び，簡単な翼周りの流れと揚力発生のメカニズム（クッタ・ジューコフスキーの定理）を理解する．さらに，高速な流れの基礎的現象とその物理ついて学ぶ．マッハ数が0.3を超えてくるような高速な流れでは，流体は圧縮されその影響が無視できなくなる．流体力学の基礎式に熱力学の関係式を導入し，マッハ数による流れの分類，準一次元流れの理論，衝撃波の理論について学ぶ．

到達基準

2次元非圧縮流体の流れを複素速度ポテンシャルに基づいて記述する理論を理解し，翼型周り流れと揚力発生の原理を説明できること，圧縮性流体における準一次元流れと衝撃波の理論を理解すること． 本科目のディプロマ・ポリシーの観点： 履修案内のカリキュラムマップを参照してください．

授業内容

第１回　非圧縮流れの復習 流れの基礎式，渦度，速度ポテンシャルについて復習する． 第２回　複素速度ポテンシャルとポテンシャル流れ 複素速度ポテンシャルについて理解し，「湧き出し」，「吸い込み」，「循環」など，基礎的なポテンシャル流れについて学ぶ． 第３回　円柱周りの流れと円柱に働く力 円柱周りの流れを，循環がない場合とある場合のそれぞれについて，ポテンシャル流れにより理解し，円柱に加わる力について理解する． 第４回　ジューコフスキー変換とジューコフスキー翼 ジューコフスキー変換とそれによるジューコフスキー翼について学び，実際の翼周りの流れについて理解する． 第５回　クッタ・ジューコフスキーの定理 翼の揚力発生のメカニズムと，その基礎的揚力特性について理解する． 第６回　前半のまとめ 中間試験 第７回　熱力学の復習 圧縮性流体力学に必要となる基礎的な熱力学について，復習する． 第８回　圧縮性流れの基礎 マッハ数や音速，弾性率など，圧縮性流体力学の基礎事項について学ぶ． 第９回　圧縮性流れの基礎式 圧縮性流れの基礎方程式を導く 第１０回　準一次元流れ 基本的な流れである準1次元流れを例にとり，圧縮性流れの基本的特徴を学ぶ． 第１１回　ラバルノズルの流れ 超音速を作る流路であるラバルノズルについて，その流れの詳細について学ぶ． 第１２回　衝撃波の形成と垂直衝撃波の理論 超音速流れに発生する特徴的な現象である衝撃波について，その理論を理解する． 第１３回　斜め衝撃波 斜め衝撃波の関係式について学ぶ 第１４回　膨脹波 膨脹波の発生とその理論について学ぶ 第１５回　後半のまとめ 期末試験

履修条件・関連項目

航空宇宙エネルギーコースの学科専門科目に分類される． 流体力学Ⅰ及びⅡを履修していることが望ましい． 授業時間30時間に加え，講義ノートや参考書を参照し，本学の標準時間に準ずる予習と復習を行うこと．

テキスト・教科書

松尾一泰，「圧縮性流体力学の基礎」，ジュピター書房 板書をベースに，適時，資料を配布する．

参考書

新井紀夫「複素流体力学ノート」（コロナ社） 松尾一泰「圧縮性流体力学　－内部流れの理論と解析－」（理工学社）

成績評価の方法

中間試験（50点）と期末試験（50点）により成績を評価する．

教員から一言

キーワード

複素流体力学，圧縮性流体力学

オフィスアワー

質問，相談があれば，各回授業後に居残り回答するほか、メール（hnishida"at"cc.tuat.ac.jp）においても可能な限り回答する．

備考１

備考２

参照ホームページ

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2020/02/12 13:15:50