応用流体力学 / Applied Fluid Mechanics  

  石本 淳, 伊賀 由佳  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコード（aeyimih）は工学研究科Webページ

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html

（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。

本講義（工学研究科学生用）にはGoogleClassroomを利用（クラスコード： ooukxju）

異相界面を伴う流動現象，気液二相流，相変化，キャビテーション等が関連する混相流体力学と数値解析の基礎・応用，さらにポンプやタービンといったターボ型流体機械の基礎に関して講義する．

特に，1) 気液二相流の流動様式と分類法，2) 二流体モデルと各種混相流モデリングの基礎，3) 分散性混相流のモデリングと数値計算法，4) 液体微粒化機構のモデリングと数値計算法 5) 流体機械の分類と役割6)ポンプでのキャビテーションの発生に関して理解することを目的としている．

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

Use Google Classroom for this lecture (for Graduate School of Engineering students) (class code: ooukxju)

This lecture will be given on the fundamentals and applications of multiphase fluid dynamics and numerical analysis related to the fluid dynamic phenomena with heterogeneous interfaces, gas-liquid two-phase flow, phase change, cavitation, and the fundamentals of turbo-type fluid machinery such as pumps and turbines. The main topics to be understand are as follows. 1) Flow pattern and classification method of gas-liquid two-phase flow, 2) Fundamentals of two-fluid model, 3) Modeling of dispersed multi-phase flow and numerical analysis, 4) Modeling of liquid atomization 5) Classification and role of fluid machinery 6) Generation of cavitation in pumps.

  応用流体力学  

   

  情報基礎科学専攻、システム情報科学専攻  

  前期後半  

  前期後半 木曜日 1講時 別途参照 / 前期後半 木曜日 2講時  

Google Classroomのクラスコードは工学研究科HPにて確認すること。

大学院シラバス・時間割・履修登録(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html)

本講義（工学研究科学生用）にはGoogleClassroomを利用（クラスコード： ooukxju）

異相界面を伴う流動現象，気液二相流，相変化，キャビテーション等が関連する混相流体力学と数値解析の基礎・応用，さらにポンプやタービンといったターボ型流体機械の基礎に関して講義する．

特に，1) 気液二相流の流動様式と分類法，2) 二流体モデルと各種混相流モデリングの基礎，3) 分散性混相流のモデリングと数値計算法，4) 液体微粒化機構のモデリングと数値計算法 5) 流体機械の分類と役割6)ポンプでのキャビテーションの発生に関して理解することを目的としている．

  地圏移動論 / Geosphere Transport Phenomena  

  渡邉 則昭  

  環境  

   

  前期 火曜日 2講時  

多孔質体における流動の基礎方程式を理解する。そして，地下におけるき裂内流動，多相流体，物質移行および熱移動等の移動現象を定量的に整理する基礎を身に付ける。

地下の移動現象の解析は，石油開発，天然ガス開発，地熱開発に必要とされるのみならず，地下水汚染修復、放射性廃棄物などの地層処分場システムの安全評価など，エネルギーフローに関する環境工学の基礎となる。本講義ではこれらのトピックスを取り込みながら講義を行う。最初に流体エネルギー資源の開発概要についても述べる。

  貯留層工学 / Reservoir Engineering  

  渡邉 則昭  

  工  

   

   

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多孔質体における流動の基礎方程式を理解する。そして，地下におけるき裂内流動，多相流体，物質移行および熱移動等の移動現象を定量的に整理する基礎を身に付ける。

 地下の移動現象の解析は，石油開発，天然ガス開発，地熱開発などの貯留層解析に必要とされるのみならず，地下水汚染修復、放射性廃棄物などの地層処分場システムの安全評価など，エネルギーフローに関する環境工学の基礎となる。本講義ではこれらのトピックスを取り込みながら講義を行う。最初に流体エネルギー資源の開発概要についても述べる。

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

In this subject, lecture materials and lecture information may be sent using Google Classroom.

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This lecture intends to understand the basic equations of fluid flow in porous media as reservoirs, and to master the fundamentals about reservoir engineering for analyzing quantitatively mass and heat transport phenomena in underground structures containing fracturing and multiphase flow.

  Numerical analysis can provide fundamental information on the production of oil and gas, the extraction of geothermal energy, and the problems of soil contamination and carbon sequestration. A lot of practical examples on the topics are explained in this class.

  多相系プロセス設計工学 / Multi-Phase Process Design Engineering  

  久保 正樹  

  工  

   

   

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優れた機能を有する製品を製造するためには，装置やプロセスの中で起こる現象（輸送現象といったマクロスケールの現象だけでなく，製品の物性や機能に関わるナノ・メゾスケールの現象）を十分理解し，製品の物性や機能を制御するためのプロセスの設計・制御の方法論を確立する必要がある。本講義では，化学工業プロセスをはじめ多くのプロセスが多相系であることを考慮し，表面張力や濡れなどの界面現象，界面を介しての輸送現象，異相界面が関わるナノ・メゾスケールの現象の基礎を説明するとともに，多相系プロセスの設計・制御において不可欠な現象のモデル化及び数値解析手法について講義する。

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To produce materials with various functions and high quality, it is important to acquire a correct knowledge of both macroscopic and microscopic phenomena in materials processing which determine the properties and functions of materials, and then to establish the procedure or guideline of process design and control being based on the knowledge. Since many chemical processes involve the multiphase system such as liquid/gas or liquid/liquid phases, in this lecture, interfacial phenomena such as surface tension and wetting, transport phenomena through the interface and meso-microscopic phenomena at the interface between two phases are introduced. The mathematical modeling and numerical simulation of multiphase processes are also presented.

  都市・建築環境解析学 / Numerical Analysis of Indoor and Outdoor Environment  

  後藤 伴延, 石田 泰之  

  工  

   

   

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（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。

数値流体力学（Computational Fluid Dynamics）に基づく乱流数値シミュレーションと放射解析を中心とする室内気候、市街地気候、都市気候の解析手法について解説する。さらに数値解析の特徴を活かして、解析結果から室内空間や都市空間における熱汚染や空気汚染の発生メカニズムを構造的に明らかにするために近年開発された評価指標や分析方法を説明し、これに基づく合理的な環境デザインの事例を紹介する。

Microsoft TeamsかGoogle Meetを使用。接続先URLはGoogle Classroomで通知。

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Turbulent diffusion strongly influences the wind environment in urban area, wind loading on structure, thermal environment and air quality in and around buildings. An introduction is given to CFD simulations of airflow related phenomena in and around buildings using various turbulence models, namely standard and revised k-e models, ASM, DSM and LES. Canopy flow models for reproducing aerodynamic effects of flow obstacles whose sizes are smaller than computational grid cell is also introduced. Emphasizes are placed on the performance of these models and the essentials of modeling techniques when they are applied to complex flowfields related to built environment. Furthermore, the way how the turbulent flow simulations can be utilized for environmental design is also provided.

※This Class will use "Microsoft Teams" or "Google Meet".

  The URL is notified by "Google Classroom".

  岩石学Ⅰ / Origin and classification of Igneous rocks  

  中村 美千彦  

  理  

  後期前半  

  後期前半 火曜日 2講時 / 後期前半 木曜日 2講時  

火成岩の記載的分類・成因的分類・産状および形成過程の基礎を学ぶ。

Petrographic and genetical classifications, occurrences, and formation processes of igneous rocks.

  基盤流体力学 / Fluid Dynamics  

  佐藤 岳彦, 永井 大樹, 服部 裕司  

  工  

   

   

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（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。

流体工学の基盤となる流体力学の基礎、乱流、圧縮性流体について講義する。

本講義は、Google Classroomを利用する場合がある。その場合のクラスコードは「aspvq35」である。

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The theoretical basis of fluid dynamics is composed of the fundamentals of fluid dynamics, the fluid dynamics of turbulent flow and compressible fluid. These basic fields of fluid dynamics are lectured in this subject.

There are cases in which Google Classroom is used for this lecture. In that case, the classroom code is "aspvq35".

  相平衡論 / Basics of multiple phase equilibration and their petrologic implications  

  中村 美千彦  

  理  

  前期後半  

  前期後半 火曜日 1講時 / 前期後半 火曜日 2講時  

あらゆる物質科学の基礎として重要な相平衡の概念を学び、相平衡図の読み方に習熟する。溶液化学や材料科学などで用いられる系にも親しみ一般的な相図を読む力をつけるとともに、特に現在の岩石学の基礎体系を構成する代表的な相図を学ぶことで岩石学のミニマムを修得することを目指す。また、“平衡とは何か”を深く考えることで、速度論への導入に繋げることを意識する。本講義の内容は、前年度４セメスターに実施された『岩石学Ⅰ』の理論的な背景を補足する。

９月に集中形式として開講予定の火山学・地質流体論特選講義Ⅰでは、本講義で扱う単純系の相平衡図に基づいた多成分多相系の数値計算演習を行うので、同特選講義を履修する場合には必ず本講義を履修すること。

To understand representative phase diagrams of multicomponent systems in Earth science based on thermodynamics. Introduction to kinetic approaches.

  化学・バイオ工学演習Ｃ / Exercises C  

  高橋 厚  

  工  

   

   

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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的

化学工学に関連する講義で得られた知識をもとに、化学装置とプロセスの設計・運転に必要な事項を習得する。

２．概要

流動・伝熱・移動現象・相平衡・反応工学・プロセス制御・プロセス設計と、蒸留・熱交換・抽出・吸着・吸収・反応・乾燥・分離・撹拌について具体的な例を用いて基礎的な演習を行う。

３．達成目標等

この演習では、主に以下のような能力を習得することを目標とする。

 ・化学工学の基礎的なモデル化手法を理解し、モデル化と定量的な解析ができる。

 ・各種の化学装置とプロセスについて理解し、それぞれの基礎的な設計ができる。

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

1. Objective

Students learn topics required for design and operation of chemical equipment and processes based on the knowledge obtained from the lectures related to chemical engineering.

2. Outline

Students do fundamental practices for fluid flow, heat transfer, transport phenomena, phase change, reaction engineering, and process control and design as well as distillation, heat exchanger, extraction, absorption, reaction, drying, separation and stirring by using the specific examples.

3. Goal

The goal of this practice is to mainly acquire the following skills:

- To understand the fundamental modeling methodology of chemical engineering and to perform modeling and quantitative analysis.

- To understand the various chemical equipment and processes and to do their basic design.