開講教室: 636
開講時間: 水曜日 1限(9:00〜11:00)
教科書 [Text]: 例題で分かる 基礎・演習 流体力学,前川博,山本誠,石川仁著,共立出版(授業内容は半分程度)
参考書: (1)東昭著,流体力学,朝倉書店
(2)飯野明監修,よくわかる航空力学の基本,秀和システム
(3)牧野光雄著,航空力学の基礎,産業図書
(4)吉本成香他著,有限要素法解析ソフトAnsys工学解析入門,オーム社
採点基準: レポート2回(30%),期末試験(70%)
連絡事項: 微分積分,線形代数学,機械力学を学んでおくこと.プログラミング基礎で使ったWindows subsystem for linux: WSLが使えること.Inventorをインストールしておくこと.

主な内容:

  • 泳ぐロボットや飛ぶロボットのボディ形状や運動を設計するために,流体力学はとても重要である.歩くロボットは,地面の反力によって体を支えているが,泳ぐロボットは周りの液体からの反力,また,飛ぶロボットは周りの気体からの反力によって体を支え,姿勢を維持している.車のタイヤが回転し,地面に接地することによって運動することから,地上の力学は摩擦が主であるが,魚が尾びれを振って,また,鳥が羽ばたいて運動することから,水中,空中の力学は圧力や粘性が主である.飛行機はどのようにして空中に浮き上がる力を生み出しているのだろうか.どのようにして乱気流の中でも姿勢を維持しているのであろうか.ここでは,小型の飛行ロボットを題材に,流体力学/航空力学の基礎,それら力学に基づくロボットの設計,および,数値流体力学解析手法を学ぶ.

お知らせ2023

    • 今年からは,教室で対面形式で行います.CADでモデルを作成し,CFD解析を行うので,IventorおよびCFDがインストールされたノートPCを準備すること.

 

  • .本ページの内容は,manabaの流体力学のページと同じものです.2022年度CITポータルの流体力学は使いません.

事前資料

    • 講義の前までに,演習に必要なCFDソフトをインストールしておくこと.

Autodesk CFD Ultimateのインストールマニュアル

課題1: チュートリアル.円柱周りの流れ

課題2: 静止流体.浮力

過去問:

2022試験問題&解答(平均51点)
2021試験問題&解答(平均62点)
2020中間レポート
2020期末レポート
2019中間試験問題
2019中間試験解答(平均55点)
2018期末試験問題
2018期末試験解答(平均70点)
2018中間試験問題
2018中間試験解答(平均42点)

補足スライド

連続の式の展開 

how to obtain the equation of continuity
オイラーの運動方程式の展開

How to obtain Euler’s equation of motion
粘性によるせん断応力の展開

How to deploy the shear stress for Navier-Stokes equation 

 

openFoamによるCFD

    • 津田沼キャンパスのビル間風

installマニュアル

みんのところのドローン(圧力面コンタ)

トビウオの遊泳

バシリスクラン

ハミングバード

カルマン渦Re=100

カルマン渦Re=10

ANSYSによるCFD

    • 7号館2Fのコンピュータ演習室で,CAE(Computer Aided Engineering)を体験してみましょう.

 

    • 自分で設計したCADモデルの周りの流体計算が出来ます.

マニュアル

Quadcopterの周りの等圧力分布

流体実験紹介

日本機械学会流体工学部門:楽しい流れの実験教室