流体力学入門

流体は水と空気で代表する液体と気体の総称であり、流体の運動は流動または流れという。流体力学は流れ現象の基本的性質を力学的に明らかにする学問であり、航空・船舶・機械・土木・建築・気象・海洋・天文・医学・生物学など分野で広く利用されています。 　本講座は流体力学の基礎講義であり、上記の流体力学が関わる全ての分野で、これまでに流体力学を学んでこなかった、もしくは再度学び直したい、あるいは十分に習得できていないが業務や研究で流体力学を必要としているすべての方を対象に、流体力学の基礎から応用の初歩に至るまでを効率的に習得したいとお考えの方の参加をお待ちしております。

1. 流体の性質
   1. 流体とは何か?
   2. 単位系
   3. 流体の状態量
   4. 流体の粘性とせん断力
   5. 流体の圧縮性
   6. 液体表面張力
2. 静止流体の力学
   1. 静止流体の圧力
   2. 圧力の表し方と単位
   3. 圧力の測定とパスカル原理
   4. 静止液体中の壁面に作用する液体の力と浮力
   5. 演習問題
3. 流れの基礎概念と一次元流れの基礎式
   1. 一次元流れ、二次元流れ、および三次元流れ
   2. 定常流れと非定常流れ
   3. 流跡線、流脈線、流線
   4. 一次元流れの連続の式
   5. 層流と乱流、レイノルズ数
   6. 渦
   7. 演習問題
4. ベルヌーイの定理とその応用
   1. 流体の運動エネルギーと位置エネルギー
   2. ベルヌーイの式とエネルギー保存式
   3. ベルヌーイの式の応用
      1. トリチェリの定理
      2. ピトー管による流速測定
      3. ベンチュリ管による流量測定
   4. 演習問題
5. 流れの運動量の法則とその応用
   1. 運動量の法則
   2. 噴流が平板に及ぼす力
   3. ジェット推進
   4. 管路にかかる流体力、反作用
   5. 曲がり管にかかる流体力
   6. プロペラの推力
   7. 演習問題
6. 管路系の圧力損失
   1. 助走区間と発達領域の流れ
   2. 管摩擦損失
   3. 円管内乱流、ムーディー線図
   4. 管路の諸損失
      1. 管路入り口
      2. 管の断面積急が拡大する場合
      3. 管の断面積が緩やかに拡大する場合
      4. 管の断面積が急縮小する場合
      5. 管の断面積が緩やかに縮小する場合
      6. ベンドとエルボ
      7. 分岐管と合流管
      8. 絞り、弁とコック
   5. 非円形断面の管摩擦損失
   6. 演習問題
7. 物体まわりの流れ
   1. 物体に作用する流体力 (抗力と揚力)
   2. 圧力抗力、摩擦抗力および抗力係数
   3. 揚力の発生、揚力係数
   4. 渦度と循環
   5. 循環と揚力の関係
   6. 翼まわりの流れ