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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 物理工学科 空気力学(宇)

空気力学(宇)

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科目ナンバリング
  • U-ENG25 35047 LJ52
  • U-ENG25 35047 LJ77
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 金2
教員
  • 高田 滋(工学研究科 教授)
授業の概要・目的 気体力学(50450)ではおもに1次元流を対象に圧縮性完全流体の特徴的な振舞いを学習した.本講義ではまず2次元流を中心に高速気流(高速飛行)に関わる空気力学の基礎事項を学習する.さらに気体分子運動論という微視的な立場から流体運動を扱う考え方を学習し,流体の振舞いに対する理解をさらに深める.
到達目標 講義内容および必要に応じて行う演習を通して,2次元流を中心に高速気流(高速飛行)に関わる空気力学の基礎事項を習得する.また,気体分子運動論という微視的な立場から流体の振舞いを考える素養を身につける.
授業計画と内容 ・気体力学の復習(2回)
衝撃波,マッハ線,プラントル‐マイヤー膨張波
・衝撃波‐膨張波理論,斜め衝撃波の反射・干渉(2回)
2次元流における衝撃波‐膨張波理論,斜め衝撃波の反射・干渉
・非一様エントロピーと渦:クロッコの定理(1回)
弓型衝撃波,衝撃波‐膨張波干渉
・薄翼と微小擾乱の理論(3回)
(1)基礎方程式系の導出:ポテンシャル流,方程式の型, (2)亜音速流:非圧縮流との間の相似法則, (3)超音速流:造波抵抗,異なる超音速流の間の相似法則, (4)遷音速流:非線形理論と遷音速域での相似則
・定常2次元超音速流と特性曲線(3回)
定常2次元超音速流における特性曲線および特性曲線法
・気体分子運動論と気体力学(4回)
速度分布関数による流体場の変数の定義, ボルツマン方程式と保存法則, マクスウェルの平衡分布と完全流体の基礎方程式, 衝撃波の再考(ボルツマンのH定理など)
成績評価の方法・観点 原則として定期試験の結果で成績評価する.自宅学習用の課題を与えるが,その評価については講義の際に具体的に説明する.
履修要件 流体力学1,2,気体力学,微分積分学(A,B,続論I,II),線形代数学(A,B)
授業外学習(予習・復習)等 気体力学と合わせて1年間で教科書の主な内容を習得することが目的である.講義の際に,教科書のどの部分を扱っているかを通知するので,各自でしっかりと教科書を読み込んでほしい.出版年こそ古いが,おそらく当該分野では世界的にもっとも定評のある本である.
教科書
  • 気体力学, リープマン,ロシュコ, (吉岡書店), ISBN:4842701110
  • Elements of Gasdynamics, H. M. Liepmann and A. Roshko, (John Wiley & Sons), ISBN:0471534609
参考書等
  • Modern Compressible Flow (2nd ed.), J. D. Anderson, Jr., (McGraw-Hill), ISBN: ISBN:0071006656