シラバス情報

注）公開用シラバス情報となります。在学生の方は、「UNIVERSAL PASSPORT」で詳細をご確認下さい。

科目名	空気力学２（Aerodynamics 2）
担当教員名	永井　弘人
配当学年	2	開講期	後期
必修・選択区分	選択	単位数	2
履修上の注意または履修条件	空気力学１を受講した学生に限ります。
受講心得	他人の迷惑になる行為はしないで下さい。教科書をよく読んで復習して下さい。
教科書	「基本を学ぶ流体力学」（藤田勝久著, 森北出版）「航空力学の基礎」（牧野光雄著, 産業図書）
参考文献及び指定図書	「基礎から学ぶ流体力学」（飯田、小川、武居共著、オーム社）
関連科目	空気力学序論、空気力学１、応用数学２
オフィスアワー

授業計画	学習内容	学習課題(予習・復習)
授業の目的	「なぜ翼に揚力が発生するのか？」、「なぜ翼の上面の流速は速くなるのか？」、という翼の揚力発生メカニズムを理解することを目的とし、ポテンシャル理論を用いて物体まわりの２次元流れを表現します。ここでは、それに必要な複素関数論や、Excelを使った流れ場の表現についても学びます。また、理想流体と実在流体とを比較しながら、実際の航空機からスポーツや生物など様々な空力現象について空気力学的に解釈を行います。
授業の概要	1) 流体力学における渦とは何なのか？について学びます。 2) ポテンシャル理論を使った２次元流れについて学びます。 3) ポテンシャル理論に必要な基礎的な複素関数について学びます。 4) 円柱や翼まわりの２次元流れをExcelを使って描きます。 5) 航空機や自動車からスポーツや生物の流体力学を解釈します。
授業計画	○第 1回　はじめに　　　　　概要説明、完全流体の復習 ○第 2回　渦度　　　　　渦度、自由渦、強制渦、渦定理 ○第 3回　循環　　　　　循環、ストークスの定義、ビオ・サバールの法則、渦運動 ○第 4回　ポテンシャル理論　　　　　ポテンシャル流れ、速度ポテンシャル、ラプラス方程式 ○第 5回　復習　　　　　渦度、循環、ポテンシャルの演習問題 ○第 6回　流れ関数　　　　　流れ関数と流線、コーシー・リーマン関係式 ○第 7回　複素関数　　　　　複素関数の基礎、等角写像、複素関数の微分 ○第 8回　基本のポテンシャル流れ１　　　　　一様流れ、斜めからの一様流れ、わき出し・吸い込み ○第 9回　基本のポテンシャル流れ２　　　　　回転流れ・２重わき出し ○第10回　ボールの流体力学　　　　　マグナス効果、スポーツ（野球・サッカー）の流体力学 ○第11回　円柱まわりの流れ　　　　　円柱まわりの流れ、循環のある円柱まわりの流れ、クッター・ジューコフスキーの定理 ○第12回　Excelを使った流体力学　　　　　Excelでポテンシャル流れを表現する（循環のある円柱まわりの流れ、ジューコフスキー変換） ○第13回　生物の流体力学　　　　　鳥・魚・昆虫の流体力学、超小型飛翔ロボット ○第14回　平板翼まわりの流れ　　　　　ジューコフスキー変換、平板翼まわりの流れ、クッタ条件、平板翼の揚力計算 ○第15回　翼の揚力発生メカニズム　　　　　翼の揚力発生メカニズム、平板翼の揚力発生メカニズム、失速のメカニズム、風洞実験 ○第16回　期末試験	〇第 5回演習問題１（渦度・循環・ポテンシャル）〇第 7回複素関数演習〇第10回講義要約レポート〇第13回講義要約レポート〇第15回演習問題２（ポテンシャル理論）
授業の運営方法	スライド・配布資料・教科書を使って講義を行います。
備考	各回の講義資料は、授業終了後にUniversal Passportに掲載します。
学生が達成すべき到達目標	・流体力学における渦の概念を理解できる・ポテンシャル場を理解できる・複素速度ポテンシャルを使って２次元流れを表現することができる・翼の揚力発生メカニズムについて説明することができる

評価方法	評価の割合	評価の実施方法と注意点
試験	80	期末試験(80%）
小テスト
レポート	20
成果発表
作品
その他
合計	100	―