国立大学法人 東京工業大学

講義の概要とねらい

本講義は、連続体の概念から始まり流体力学の基本概念を与えるものです。この講義では、非粘性流体に関する基礎知識、基礎方程式、オイラーの運動方程式、循環と渦度、ベルヌーイの定理、流線と流関数、速度ポテンシャル等について講義を行います。講義と演習を密接に組み合わせて，機械工学分野における実際の流体機器の設計において重要となる完全流体に関する基礎概念を習得します。

流体力学は機械工学における諸問題を扱う上で根幹となる重要な専門分野であり、本講義は最初に学ぶべき必須科目として位置づけられます。これは，「実在流体力学」や「応用流体力学」といった講義の履修に際して必要となります。

到達目標

　本講義を履修することによって次の能力を修得する。
（１）完全流体力学を中心に基礎方程式を導出できる．
（２）循環や渦度に関連した基本定理を説明できる
（３）ベルヌーイの定理を用いて基本的な流れの特性を導くことができる．
（４）流線と流関数の定義，基本的な流れの速度ポテンシャルや複素速度ポテンシャル等を説明できる．
（５）完全流体中の物体に働く流体力を説明できる．

キーワード

非粘性流体、基礎方程式、オイラーの運動方程式、循環と渦度、ベルヌーイの定理、流線と流関数、速度ポテンシャル

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

授業の進め方

授業は講義形式で行われ，第7回および第14回の終了後，演習課題が課されます。各回の課題を予習・復習して下さい。

授業計画・課題

教科書

宮内　敏雄・店橋　護・小林　宏充、「流体力学の基礎」、数理工学社、（２０１４） ISBN:978-4-86481-023-4

参考書、講義資料等

今井功、「流体力学（前編）」、裳華房、（１９７３） ISBN: 4-7853-2314-0
日野幹雄、「流体力学」、朝倉書店、（１９９２） ISBN: 4-254-20066-8 C305
日本機械学会編、「JSMEテキストシリーズ　流体力学」、丸善、（２００５） ISBN: 978-4-888898-119-4 C3353

成績評価の基準及び方法

流体力学における基礎項目の理解度と、基本的な流れの問題に対する応用能力を評価する。期末試験（80%）および演習（20%）で成績を評価する。

関連する科目

• 実在流体力学
• 応用流体力学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

偏微分方程式（MEC.B213.A），ベクトル解析（MEC.B214.A）を履修していること，または同等の知識があることが望ましい。