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【講座の趣旨】
機械を設計する際に、少なからず流体が機器内に介在し、その特性が性能に影響を及ぼしたり、不可解な流動現象を引き起こしたりすることがあると思います。そのようなとき、様々な観点から流体力学の知識の必要性を実感するはずです。
この講演では、流体の性質や流体機器内部で生じる流体の漏れ、流れの絞り、静圧軸受、流体力などについて、とくに水や油に代表される液体の内部流れに焦点を絞り、流体力学の基礎的事項を初学者向けに解説します。
まず、流体の性質および基礎的な用語と単位を紹介し、流れていない静止流体中での圧力について解説します。つぎに、流体機器内部での流れを考える上で、重要な公式やその利用方法について解説します。さらに、流体機器内には、多くのすきまが存在しますので、漏れや摩擦抵抗を見積もる公式と利用方法について解説します。
最後に、流体機器は管路をはじめ流体が流れ難くなる絞り部・管路要素・バルブなどで構成されていますので、これらの圧力損失について解説します。なお、受講にあたり微分積分と力学の基礎知識を必要とします。
１．流体の性質と基礎
1.1 流体力学とは?
1.2 流体の性質と単位
1.3 静止流体の力学
２．内部流れの基礎
2.1 流量と圧力
2.2 圧力とせん断応力
2.3 レイノルズ数 (層流と乱流)
2.4 連続の式
2.5 ベルヌーイの定理
2.6 運動量の法則
３．すきま流れ
3.1 平行平板間の流れ
3.2 移動壁面のすきま流れ
3.3 環状すきま流れ
3.4 放射状すきま流れ
3.5 傾斜すきま流れ
４．内部流れの圧力損失
4.1 管路内の流れ
4.2 絞り流れ (オリフィスとチョーク)
4.3 キャビテーション
５．管路要素とバルブの圧力損失
5.1 管路要素などによる損失
5.2 管路の広がりによる損失
5.3 管路の狭まりによる損失
5.4 曲がりによる損失
5.5 バルブの損失
5.6 管路システムの損失
【質疑応答】
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