流体工学の基礎と流れの制御・抵抗低減手法

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本セミナーでは、流体工学の基礎、パイプやダクト内の流れ、物体周りの流れ、流体を扱うポイント、可視化手法、液体や気体流れの制御・具体的な抵抗低減技術まで、最新の研究成果を含めて解説いたします。

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プログラム

流体運動やそれに伴う力を論じる学問である「流体力学」を、人類の発展に寄与する技術を生み出すために体系化したものが「流体工学」です。人類の発展に無くてはならない学問ですが、流れを視覚的に捉えにくいため難しいと思われています。  この講義では、難しい方程式を極力使用せず流体を扱う上でのポイントを説明します。また、摩擦や流動抵抗の低減のためには、流れのどの部分を着目すれば良いか解説します。さらに、液体や気体流れに対する抵抗低減手法や制御手法について、最新の研究成果を踏まえて幅広く紹介することを目指します。

  1. 流体工学の基礎
    1. 流体工学とは?
    2. 流れの分類 (層流と乱流)
    3. 液体の分類
      • ニュートン流体
      • 非ニュートン流体
  2. 内部流れ (パイプやダクト内の流れ)
    1. 圧力と摩擦による力
    2. 圧力損失と流速
    3. 円管内の速度分布と損失
  3. 物体周りの流れ
    1. 円柱や翼周りの流れ
    2. 抗力係数
  4. 可視化手法
  5. 流体の抵抗低減手法
    1. ムーディ線図 (壁の粗さと抵抗の関係)
    2. 形状の工夫
    3. 抵抗低減手法の分類
    4. 具体的な低減技術
      1. 添加剤による圧力損失低減
      2. 壁面構造 (改質) による抵抗低減
      3. 気流制御 (プラズマアクチュエータ)

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