流体力学

平成21年度 冬学期

高瀬 雄一 takase@k.u-tokyo.ac.jp
理学部1号館 501c(内24208)
柏基盤棟4H1(内63925)

講義: 10/7 - 1/27
試験: 2/3 (ノート持込み可)
準教科書: 今井功 流体力学 (物理テキストシリーズ9)  岩波書店  (1993/09) ISBN 4-00-007749-X
参考書: 神部勉 流体力学 裳華房 1995 ISBN 4-7853-2063-X
吉澤徴 流体力学 東京大学出版会 2001 ISBN 4-13-062603-5
G.K. Batchelor, An Introduction to Fluid Dynamics, Cambridge University Press 1967 ISBN 0-521-66396-2
参考サイト: http://www.efluids.com/(写真・動画等)
試験問題:  H19期末試験  H20期末試験

講義概要:

I. 流体の性質とその記述
1. 流体の定義
2. 流れを表わす量
3. 運動の調べ方
II. 流体の基礎方程式
1. Eulerの連続方程式と運動方程式
2. Lagrangeの連続方程式と運動方程式
3. 状態方程式
4. 境界条件
III. 流れの記述
1. 流線・粒跡線・流条線
2. 渦運動と渦なし運動
3. 運動方程式の第一積分
4. Bernoulliの定理
5. Lagrangeの渦定理
IV. 完全流体の渦なし運動
1. Laplace方程式
2. 2次元の渦なし運動
3. 縮まない流体と流れの関数
4. 複素速度ポテンシャル
5. 等角写像
6. 3次元の渦なし運動
V. 完全流体の渦運動
1. 渦運動
2. 速度の不連続面
3. わき出し分布と渦分布
4. 有限翼とU字渦
VI. 粘性流体
1. Navier-Stokes方程式
2. 境界層
3. 平行流
4. 回転流
VII. 波動
1. 水波
2. 音波
3. 高速気流
4. 衝撃波
VIII. 不安定性
1. 非圧縮定常流の安定性
2. Kelvin-Helmholtz不安定性
3. Rayleigh-Taylor不安定性
4. 平行流の安定性
IX. 乱流
1. アンサンブル平均
2. 一様乱流
3. Kolmogorovスケーリング
4. 非一様乱流

物理学専攻
複雑理工学専攻


高瀬・江尻研究室