後期 火曜日 ５講時. 単位数/Credit(s): 1. 担当教員/Instructor : 境田 太樹. 学期/Semester: 後期. 開講年度/Year: 2024. 科目ナンバリング/Course code/number: SPH-PHY273J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.
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大気海洋変動観測研究センター（海洋環境観測研究部）
流体力学の演習
Exercises in Fluid Dynamics
液体と気体は容易に形を変えるという性質を持ち、"流れる"という共通の運動の形態を示す。液体と気体を一括して流体と呼び、その運動を調べる学問が流体力学である。演習では、流体力学と関係の深い物理数学的問題や理想化された条件下での流体の運動に関する問題等を解く。問題を解くことによって、流体力学に慣れることが演習の目的である。
The purpose of this course is to learn the fluid dynamics fundamentals, through solving the prepared problems.
基本的な概念（数学的表記法も含む）について知り、基礎的な問題を解けるようになること。
There are two goals : (1) to learn the fundamental things and (2) to know how to solve the basic problems.
次の10のテーマに関する演習問題を出題する。問題数は、45題程度である。
1．流体力学のための数学摘要
2．オイラーとラグランジュ
3．連続の式（連続方程式）
4．運動方程式（完全流体のオイラーの運動方程式・境界条件など）
5．流線、流跡線、渦度、循環
6．ベルヌーイの定理
7．非圧縮完全流体の渦なし流れ
8．波
9．渦運動（完全流体の範囲内での、渦糸、渦あり流れなど）
10．粘性流体の運動（応力とナビエ・ストークスの式、レイノルズ数、一方向の流れ、境界層方程式など）
問題についての解説や解答のヒント等については、授業時間中に適宜行う。
オンライン授業の場合は、プログラミングとそれを利用して解く課題を出題する。
Students will address about 45 problems to learn the following 10 subjects:
1. Mathematics for the fluid dynamics,
2. Euler and Lagrange specification,
3. Continuity equation,
4. Euler equation of fluid motion,
5. Stream line, streak line, vorticity, circulation,
6. Bernoulli's principle,
7. Irrotational flow of perfect fluid under incompressible condition,
8. Surface wave,
9. Rotational flow and point vortices,
10. Flow of viscous fluid.
On the case of the online class, programming will be learned to address the problems.
小テストと期末試験で評価する。
Evaluation is performed comprehensively based on the short exams and the final.
今井 功 著「流体力学」（岩波書店、物理テキストシリーズ９）
巽 友正 著「流体力学」（培風館、新物理学シリーズ２１）
境田 太樹著「流体力学」（共立出版、フロー式物理演習１５）
出題した全ての問題を解いてください。
I recommend the students to solve all problems that I prepare.
・流体力学の講義と連携しているので、流体力学の講義も受講のこと。
・模範解答を提示するとそれを書き写しただけで満足してしまう人が多いので、模範解答は原則、提示しない。わからないところがある場合は、積極的に質問してくれることを期待している。