授業科目名 （英文名）
粘性流体力学 (Fluid dynamics II(visco us flow and rheology))
科目区分 対象学生 ※ 単位数 2.00 開講年次・ 学期 3年次・前期 担当教員 伊藤 和宏 所属 工学研究科 ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所 ※ 連絡先 ※ 講義目的及び到達目標 講義目的 化学プラントや反応装置の設計や運用を行うには、流体の輸送現象を正しく理解する ことが重要である。本講義は、流体工学で学習した非粘性流体の知識をさらに発展さ せ、より実際の流動現象に近い粘性流体の性質や運動に対する理解を深めることを目 的とする。 達成目標 非圧縮性粘性流体の諸原理を修得する。具体的には下記の3項目について理解する。 ・層流・乱流境界層に関する基礎的な性質 ・円管の摩擦抵抗や、流れの中に置かれた物体の抗力・揚力などの評価 ・粘弾性などレオロジーの基礎 講義内容・授業計画 科目の位置付け、教育内容・方法 本講義では、最初に粘性流体の基礎式を紹介し、実用的に重要な境界層の性質、管内 流れ、物体が受ける流体抵抗について、演習問題の解説を交えながら講義する。また ニュートンの粘性法則のみでは表現できない非ニュートン性流体の特徴や、レオロジ ーの基礎について解説する。 授業計画 1. 完全流体の復習・コーシーの運動方程式 2. ナビエ・ストークス式とクエット流れ 3. 円管内の流れ 4. 円管内層流と乱流 5. 管摩擦係数とファニングの式 6. 円管内流れの圧力損失・演習問題 7. 管路の諸損失 8. 境界層の概念・中間試験 9. 層流境界層理論 10. 物体に働く力・円柱の抗力係数 11. 球の抗力係数・単一粒子の運動 12. 固定層と流動層 13. 非ニュートン流体の挙動 14. 非ニュートン流体のモデル化 15. 粘弾性流体・法線応力効果・演習問題 16. 期末試験 テキスト 図解によるわかりやすい「流体力学」中林 功一，山口 健二，森北出版 参考文献 ・「流体力学（非圧縮性流体の流れ学）」中山 司，森北出版 ・「レオロジーの世界」尾崎 邦宏，森北出版 ・「ケミカルエンジニアの流れ学」小川浩平，黒田千秋，吉川史郎，培風館 成績評価の基準・方法 粘性流体の諸原理について理解した者に単位を授与する。講義目的・到達目標に記載 する能力の到達度に応じて、SからCまで成績を与える。 各回の演習問題への取り組み25%、中間試験25%、期末試験25%を基準として、受講態 度（出席や積極的な質問など25%）含めて、総合的に評価する。 履修上の注意・履修要件 ・流体工学（2年次・後期）を履修しておくことが望ましい。 ・授業中に指示した演習や事前・事後学習はもとより、「講義内容・授業計画」に記
載したテキスト等の該当箇所などについて、十分な予習・復習をして講義に出席する こと。 ≪新型コロナウィルス感染症に伴う特例措置に基づく遠隔授業≫ ・当授業は、原則全ての授業を対面で実施する予定ですが、履修者人数によっては、 新型コロナウィルス感染症対策として、履修者を複数の教室に分けて教室間をオンラ インで繋ぐ方法や、対面授業と自宅でのオンライン授業を隔週実施する方法とする場 合があり、自宅等でオンライン授業の受講を視聴できる通信環境（PC・タブレット等 の端末やWi-Fi環境）が必要となる場合があります。最終的な授業方法は履修登録後に 決定・連絡します。 実践的教育 該当しない 備考
