（2/10）基礎から学ぶ流体力学～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～

千葉大学 大学院工学研究院 教授 武居 昌宏 氏

セミナーポイント

■はじめに
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。

■ご講演中のキーワード：
静止した流体の圧力、平面と曲面に作用する全圧力、連続の式と運動方程式、ベルヌーイの定理とその応用、運動量の式、粘性と円管内層流、相似則と乱流の基本性質、円管内の乱流、非一様な流れの圧力損失、抗力と揚力

■受講対象者：
・ 特に予備知識は必要ありません。基礎から解説いたします」
・ 本テーマに興味のある方なら、どなたでも受講可能です。

■必要な予備知識や事前に目を通しておくと理解が深まる文献、サイトなど：
・ この分野に興味のある方なら、特に予備知識は必要ない。
・ しかし、高校2年生レベルの数学と物理の知識があるとより良い。
・ 「マンガでわかる流体力学」オーム社を一読すると更に理解が深まる。
・ https://shop.ohmsha.co.jp/shopdetail/000000001834/
・ 「単位が取れる流体力学ノート」講談社を一読すると更に理解が深まる。
・ https://bookclub.kodansha.co.jp/title?code=1000013560

■本セミナーで習得できること：
・流体力学の基礎知識

セミナー内容

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　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　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　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　ベルヌーイの定理とその応用
・ベルヌーイの定理
・ベルヌーイの定理の例
・よどみ点の静圧と動圧
・ピトー管

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　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　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（終端）速度

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　円管内の乱流
・乱流とレイノルズ応力
・渦動粘度
・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
・管摩擦係数

11　非一様な流れの圧力損失
・非一様な流れの圧力損失式
・曲管内の圧力損失
・管路で失われる全圧力損失

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

出典：株式会社情報機構（https://johokiko.co.jp/seminar_chemical/AD2702D2.php）。掲載は情報機構との提携によります。