国立大学法人 東京工業大学

講義の概要とねらい

　本講義では、流体物理学のうち、乱流、乱流輸送及び乱流燃焼を取り上げ、その基礎と応用について理解するとともに、最新の受動的及び能動的制御技術を身に付けます。
　乱流は、熱・物質輸送を促進する一方で摩擦抵抗や騒音等を増大させるため、各種流体機械，船舶，航空機等におけるエネルギーの有効利用には乱流の適切な制御が重要です。講義を通じて、乱流、乱流熱・物質輸送及び乱流燃焼の基礎と、それらに基づく受動的及び能動的乱流制御法を習得し，さらに熱・物質輸送や燃焼への知的乱流制御技術の展開の考え方を学んでください。

到達目標

　本講義を履修することによって次のように，流体機器における省エネルギー技術を開発する上で、重要となる乱流、乱流熱・物質輸送及び乱流燃焼の基礎とそれらの制御について理解し、実際の工学問題に最新の制御技術を応用できる能力を習得する。
1)理想的な場における基本的な乱流理論を説明できる
2)計算流体力学シミュレーションを用いる際に適切なモデルを選択することができる
3)実際の工学問題に流体制御技術を応用することができる

キーワード

乱流，乱流微細構造，RANS，LES，境界層の剥離，抵抗，圧力，摩擦，管内流，航空機，燃焼，エネルギー，環境

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3回および第6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

必要に応じて資料を配布

参考書、講義資料等

木田 重雄、柳瀬 真一郎、「乱流力学」、 朝倉書店、 (1999)
笠木伸英、川村洋、長野靖尚、宮内敏雄、 「乱流工学ハンドブック」、朝倉書店、 (2009)

成績評価の基準及び方法

乱流の基礎物理、乱流制御、乱流熱・物質輸送制御及び乱流燃焼制御に対する理解度を評価する。演習・宿題（30％）と期末試験（70％）によって成績評価する。

関連する科目

• 燃焼物理学
• 熱流体先端計測
• ふく射輸送学
• 先端エネルギー技術
• マルチスケール熱流動科学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

熱力学(機械)（MEC.E201.R），伝熱学（MEC.E311.A），エネルギー変換工学（MEC.E331.E），基礎流体力学（MEC.F201.R），実在流体力学（MEC.F211.A），応用流体力学（MEC.F331.E），偏微分方程式（MEC.B213.A），ベクトル解析（MEC.B214.A），確率・統計(MEC.B231.E), 信号処理基礎(MEC.B331.E), モデリングと制御(MEC.I312.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。