メニューに戻る

全体の評価(100点)のうち
講義演習が4割を占め(評価40点),

課題レポート,Web課題2割を占め(評価20点),
定期試験は4割(試験100点であれば評価40点)です.

流体工学I(演習・課題)

【1】演習・課題の取組はデーターベースに記録されますので,
 解答ページには必ず半角英数の小文字の学籍番号、氏名を入力したのち,【送信】してください.

【2】解答ページの【送信】をクリックすると,解答の判定が行われ,データーベースに記録されます.
 解答判定ページの【メニューに戻る】をクリックすると新しい問題(数値・選択番号)が出題されます.
 なお、ブラウザの【前のページ】ボタンをクリックすると同じ問題に取り組めます.

【3】問題および解答のページはブラウザから印刷可能です.

【4】各自の講義演習の状況の確認はこちらで行えます.Web課題の状況の確認は準備中です.
 学生番号、氏名の入力間違いがあります.解答の送信前に確認しましょう.

【5】問題の種類
 「 」:基礎的な問題
 :重要な問題,:類似問題
 :特に重要な問題,:類似問題
 :進学希望では理解が必要な問題

【6】有効数値3桁で解答を入力する例
 1.232×10-5 → 12.3e-6
 35.689… → 35.7
 0.035689… → 0.0357
 35689.12… → 35.7×103 → 35.7e3
と入力する.
 有効数値3桁で解答する場合、途中の計算に用いる数値の桁数は5桁以上必要です.

【7】密度の記号ρ,重力加速度は g = 9.80665 m/s2 を用いる.

【8】公式の単位は基本的に \( kg,\,m,\,s \) などのSI基本単位が用いられる.
 これらを組み合わせた単位を組立て単位といい,
 \( N \,=\, kg \cdot m /s^2 \), \( Pa \,=\, N / m^2 \), \( J \,=\, N \cdot m \), \( W \,=\, J / s \) などがある.

 主に用いるSI単位の接頭語 \(M:10^6\), \(k:10^3\), \(h:10^2\), \(c:10^{-2}\), \(m:10^{-3}\), \(\mu:10^{-6}\), \(n:10^{-9}\)
 例 \( 2\, hPa \,\to \, \left( 2 \times 10^2 \right) Pa \,\to\, 200 Pa\)

 その他 \( 1\, L \,=\, 10^3 \, cm^3 \,=\, 10^{-3} \, m^3\), \(1 \, min \,=\, 60 \,s\)
 例 \(10 \, L/s \,\to \, 10 \times 10^{-3} \,m^3/s \,\to \, 0.6 \,m^3/min\)
 例 \(60 \,m^3/min \,\to \, \left( 60 \times \frac{1}{60} \right) \,m^3/s \,\to \, 1 \,m^3/s\)

 ●圧力:\( p [Pa] \),せん断応力:\( \tau [Pa] \)
 ●密度:\( \rho [kg/m^3] \)

 流体が断面を一様に通過する場合
 ●流量(体積流量):\( Q [m^3/s] = A [m^2] \times V [m/s]\)
  A:流体が通過する断面積,V:断面に垂直な流体速度
 ●質量流量:\(\rho \times Q [kg/s] \)
 ●流体 1 kg あたりのエネルギー( 比エネルギー ):\([J/kg] = [m^2/s^2]\)
 ●流体の動力:( 質量流量 )×( 比エネルギー ):\( [W] = [J/s] \)
  ( 比エネルギー )の例は(A)(4),(8)の問題にあります.
 ●断面を毎秒通過する運動量の大きさ:( 質量流量 )×( 流速 ):\( [N] = [(kg/s) \cdot (m/s)] \)
 運動量はベクトルであり,大きさと方向をもつ.

練習
(1)演習010045文字式入力の練習


流体工学の重要な計算(3.3,講義資料(04)(05)(06)
(1)演習01(2)0017断面平均速度(断面一様)
流量の単位に注意!
(2)演習02(2)0019連続の式(断面一様)Q = A1v1 = A2v2
(3)演習03(2)0018連続の式(断面一様)
Q = A1v1 = A2v2
(4)演習04(6)0025断面平均速度(断面非一様)
(5)演習05(6)0026断面平均速度(軸対称)
(6)演習06(2)0027断面を通過する運動量(断面一様)
ρQ×V [ N ]
(7)演習07(2)0028断面を通過する運動エネルギー(断面一様)ρQ×(V2/2) [ W ]
(8)演習08(6)0029断面を通過する運動量(断面非一様)
(9)演習09(6)0030断面を通過する運動量(軸対称)

(A) 理想流体のベルヌーイの式
(4),(8)を先に取り組むと良い.3.7,講義資料(06)
(1)演習01(2)0001 速度ヘッドの計算ヒント追加
(2)演習02(2)0002 動圧の計算ヒント追加
(3)演習03(2)0003 流体1kg当たりの運動エネルギーの計算
ヒント追加
(4)演習04(3)0007ベルヌーイの式の構成(1)
(5)演習05(4)0012エネルギー授受を伴うベルヌーイの式(1)式(3.17)異なる記号
(6)演習06(4)0013エネルギー授受を伴うベルヌーイの式(2)類似式(3.17)
(7)演習07(4)0014エネルギー授受を伴うベルヌーイの式(3)類似式(3.17)
(8)演習08(5)0022ベルヌーイの式の構成(2)
(9)演習09(8)0037エネルギー授受を伴うベルヌーイの式(4)
(10)演習10(8)0048ベルヌーイの式の構成(2)文字式の入力
(11)演習11(6)0049エネルギー授受を伴うベルヌーイの式(4)文字式の入力

(B) 流体の物理的性質(1章)
(1)演習01(2)0004絶対圧とゲージ圧
(2)演習02(2)0005粘度・剪断応力
(3)演習03(4)0011表面張力(1)式(1.17)
(4)演習04(3)0006表面張力(2)(B)-(3)参照
r1 = r2
(5)演習05(7)0010流動曲線と粘性法則参考 例題1.9

(C)流体静力学(2章)
(1)演習01(2)0008 静止流体の圧力(1)例題2.5(1)参照
(2)演習02(3)0009 静止流体の圧力(2)(C)-(1)応用
(3)演習03(3)0023マノメータ(1)
例題2.6参照
(4)演習04(1)0039パスカルの原理例題2.2参照
(5)演習05(3)0040圧力変化の基礎式式(2.1),(2.2)
(6)演習06(2)0046 静止流体の圧力(1)文字式
(7)演習07(5)0047 圧力変化の基礎式文字式
(8)演習08(6)0050 マノメータ(2)文字式
(9)演習09(6)0051 マノメータ(2)計算

(D)次元解析と相似則(10章)
(1) 演習01(6)0053 物理量の組立単位
(2) 演習02(5)0054 固有名称をもつ物理量の組立単位
(3) 演習03(3)0055 物性値の単位
(4) 演習04(3)0056 幾何学的変数
(5) 演習05(6)0057 運動学的変数
(6) 演習06(7)0058 力学的変数1
(7) 演習07(6)0059 力学的変数2
(8) 演習08(6)0015 流体に作用する力
式(10.9)参照
(9) 演習09(7)0016 無次元数
表10.2参照
(10)演習10(5)0020相似な流れ(1)
【類似問題 例題10.13】
(11)演習11(6)0021相似な流れ(2)動力【類似問題 例題10.11】
(12)演習11(12)0060 流体に作用する力
式の入力

(E)渦運動(3.9,3.10,講義資料(07)
(1)演習01(4)0031渦構造(講義資料も参照のこと)
(2)演習02(1)0038渦の種類(講義資料を参照のこと)
(3)演習03(4)0052渦の種類(講義資料を参照のこと)

(F)運動量・角運動量保存則(4章)
(1)演習01(13)0032 運動量保存則(力)
(2)演習02(11)0036 角運動量保存則(トルク)解答公開
(3)演習03(10)0041運動量保存則(力)(F)-(1)参照[A1=A2,α=-90 deg]
(4)演習04(10)0042運動量保存則(力・動力)(F)-(1),
4.3.2(d)参照
(5)演習05(12)0043角運動量保存則(トルク・動力)(F)-(2)参照[β=0 deg]【添え字の付け方に注意】
(6)演習06(30)0063移動する曲面板(力・動力)
(7)演習07(32)0064ペルトン水車(力・動力)
(8)演習08(12)0061プロペラ(動力)
(9)演習09(12)0062風車(動力)

(G)流体計測 (2)は欠番です.(3,9章,講義資料)
(1)演習01(7)0024流速計測器(ベルヌーイの式の応用)3.7.3,9章参照
(3)演習03(3)0035流速・流量計測器(ベルヌーイの式の応用)7・13課題

(H)専門用語(1,2,3章)
(1)演習01(5)0033用語(1)7・13課題
1.1参照
(2)演習02(7)0034用語(2)2.6,2.8,
3.1,3.2参照

【補講演習 7月11日 18:00 ~ 19:30】
(1)演習01(3) 0050文字式
(2)演習02(7) 0012選択肢
(3)演習03(6) 0022選択肢
(4)演習04(2) 0004計算
(5)演習05(2) 0005計算
(6)演習06(5) 0033選択肢
(7)演習07(7) 0034選択肢
(8)演習08(6) 0049文字式
(9)演習09(6) 0021選択肢と計算
(10)演習10(12)0060文字式
(11)演習11(3) 0035選択肢
(12)演習12(4) 0031選択肢
(13)演習13(16)0064文字式
(14)演習14(12)0061文字式
(15)演習15(10)0043選択肢