流体力学の基礎知識

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プログラム

本講座は、大学で流体力学を学んでいない方でも、基礎から学ぶことを目的としています。特に、「重要な数式の容易な認識」、「直感的な理解」、および、「数式のビジュアル化」を心がけて、丁寧に講義いたします。

  1. 講義1 静止した流体の圧力
    • 高さと圧力の関係
    • 圧力の測定 マノメータ
  2. 講義2 平面と曲面に作用する全圧力
    • 平面に作用する全圧力
    • 平面壁にかかる圧力中心のX座標
    • 平面壁にかかる圧力中心のY座標
  3. 講義3 運動する流体の性質と用語
    • オイラーとラグランジュの方法
    • 流れの速度と加速度
    • 運動する流体の用語
    • 運動する流体の用語
  4. 講義4 連続の式と運動方程式
    • 連続の式
    • オイラーの運動方程式
  5. 講義5 ベルヌーイの定理とその応用
    • ベルヌーイの定理
    • 断面積が変化する円管でのベルヌーイの定理
    • よどみ点の静圧と動圧
    • ピトー管
  6. 講義6 運動量の式
    • 運動量と力積の関係
    • 断面積が変わる管に動く力 F
  7. 講義7 粘性と円管内層流
    • 粘性
    • 粘度と動粘度
    • 円管内層流の圧力こう配
    • 円管内層流の速度分布
  8. 講義8 拡張されたベルヌーイの式と粒子の沈降
    • 拡張されたベルヌーイの式
    • 粘性応力の分布
    • 流体中の落下粒子の運動方程式とストークス近似
    • 沈降速度
  9. 講義9 相似則と乱流の基本性質
    • 層流と乱流の違いとレイノルズ数
    • 流れの力学的相似
    • ナビエストークスの運動方程式
  10. 講義10 円管内の乱流
    • 円管内壁面付近の乱流のせん断応力
    • ダルシー・ワイスバッハの式
    • 層流の管摩擦係数
    • 滑らかな管の管摩擦係数
    • プラントルの壁法則
  11. 講義11 非一様な流れの圧力損失
    • 非一様な流れの圧力損失式
    • 管路入口の圧力損失
    • 曲管内の圧力損失
    • 管路で失われる全圧力損失
  12. 講義12 抗力と揚力
    • 抗力係数と揚力係数
    • 抗力係数の値
    • 圧力抗力と摩擦抗力

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