機械工学基礎課程 流体力学

冨山 明男(編)

冨山 明男(編)

定価 3,300 円(本体 3,000 円+税)

A5判/176ページ
刊行日:2020年04月05日
ISBN:978-4-254-23795-5 C3353

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内容紹介

流体力学の基礎から発展的内容までをわかりやすい言葉で解説。演習問題と解答付き。〔内容〕流体の基本的性質/流れの記述法/並行平板間層流/ダルシー-ワイスバッハの式/流体機械概論/揚力と循環/層流と乱流/流線と流れの関数/他

編集部から

目次

1.流体の基本的性質(宋明良)
 1.1密度,比体積
 1.2圧力
 1.3粘性
 1.4静水力学
 1.5【発展】浮体の安定性
演習問題
2.質量・エネルギーの保存(細川茂雄)
 2.1流れの記述法
 2.2ラグランジュの方法
 2.3定常流と非定常流
 2.4流線,流管,流跡線,流脈線
 2.5体積流量,質量流量
 2.6流管における質量保存
 2.7流管におけるエネルギー保存とベルヌーイの式
 2.8ベルヌーイの式と内部エネルギー
 2.9トリチェリの定理
 2.10サイフォン
 2.11圧力計測法
 2.12速度・流量計測法
演習問題
3.一方向流れの運動量保存(林公祐)
 3.1運動量保存の考え方
 3.2円管内流れにおける力のつりあい
 3.3円管内流れの層流速度分布
 3.4平行平板間層流
 3.5【発展】エネルギー散逸率
演習問題
4.色々な流れ(高比良裕之)
 4.1流体運動の特徴
 4.2完全流体と粘性流体(実在流体)
 4.3層流と乱流
 4.4【発展】自由界面での境界条件
演習問題
5.管路における圧力損失(林公祐)
 5.1ダルシー-ワイスバッハの式
 5.2層流と乱流の摩擦損失
 5.3局所圧力損失
  5.3.1拡大と縮小
  5.3.2入口と出口
  5.3.3ベンドとエルボ
  5.3.4弁
  5.3.5分岐と合流
 5.4【発展】複合管路
演習問題
6.運動量の法則(梶島岳夫)
 6.1運動量の法則
 6.2噴流(ジェット)
 6.3角運動量の法則
 6.4【発展】流体機械概論
  6.4.1風車とファン
  6.4.2遠心羽根車
演習問題
7.物体まわりの流れと物体に作用する力(細川茂雄)
 7.1境界層
 7.2凸曲面に沿う流れ
 7.3抗力
 7.4揚力
 7.5【発展】揚力と循環
演習問題
8.非粘性流れの基礎方程式(加藤健司)
 8.1連続の式(質量保存式)
 8.2完全流体(非粘性流体)の運動方程式
 8.3【発展】ベルヌーイの式の導出
演習問題
9.ポテンシャル流れ(加藤健司)
 9.1変形と回転運動
 9.2ポテンシャル流れ
 9.3流線と流れの関数
 9.4複素速度ポテンシャル
 9.5単純な流れとその重ね合わせ・物体まわりの流れ
  9.5.1単純な流れ
  9.5.2物体まわりの流れ
 9.6【発展】一般化されたベルヌーイの式
 9.7【発展】水面波
演習問題
10.非圧縮粘性流れ(梶島岳夫)
 10.1ニュートン流体の変形と応力
 10.2ナビエ-ストークスの運動方程式
 10.3方程式の無次元化と無次元数
 10.4ナビエ-ストークス方程式の厳密解の例
  10.4.1定常流れ
  10.4.2非定常流れ
 10.5ストークス近似
 10.6境界層理論
  10.6.1境界層近似式
  10.6.2平板境界層
 10.7【発展】境界層の積分方程式
 10.8乱流
  10.8.1レイノルズ平均と乱流応力
  10.8.2渦粘性
  10.8.3乱流境界層の速度分布
 10.9【発展】エネルギー散逸
演習問題
11.圧縮性流れ(高比良裕之)
 11.1非圧縮性の仮定
 11.2音の伝播
 11.3エネルギーの式
 11.4等エントロピー流れ
 11.5縮小拡大管流れ
 11.6衝撃波
 11.7圧縮性流れとピトー管
演習問題
付録数学的補遺(冨山明男)
 A.ベクトルとテンソルの表記法と3種の積
 B.勾配・発散・回転
 C.ガウスの発散定理・ストークスの定理
演習問題解答
索引

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