授業内容・計画(概要)の情報


授業科目名 高速空気力学1
授業科目の区分 主専攻科目    主専攻科目(学科開講科目)
授業の目標
  航空機やロケット(飛しょう体)にとって、空気力は揚力を得るために必要であるものの同時に抵抗の原因でもあります。また、飛しょう体の性能や構造強度は、それらに作用する空気力に依存しています。一般に、時速400 km 以上で移動する物体に作用する空気力を正しく理解するには、気体の圧縮性を考慮した流体力学(高速空気力学、圧縮性流体力学)の習得が必要です。そこで、この授業では、気体の圧縮性についての分子論的説明と、圧力、密度、温度等、気体物性の基礎を説明します。まず、非粘性ではあるものの圧縮性を伴う流体(非粘性圧縮性流体)について、その熱力学的な特徴と流れを司る支配方程式(基礎方程式)について解説します。次に、超音速流れの特徴である衝撃波について、垂直衝撃波を通過する流れについて、基礎方程式を学習し、そこから導出されるRankine-Hugoniotの式を理解し、垂直衝撃波を通過する流れ場の状態量変化の計算方法を理解します。さらに、凹面壁で発生する斜め衝撃波に発展させ、その基礎方程式を学び、そこから導かれるθ-β-Mの関係式について、弱解、強解、最大偏角、Mach波、に関して理解を深めます。最後に、衝撃波の反射および交差について、正常反射(交差)およびMach反射(交差)について学習します。これら一連の超音速流中での等エントロピ変化による状態量の連続的な変化と衝撃波による不連続な変化の計算手法を習得することで、超音速飛行する物体周囲での衝撃波による圧力分布形成の計算手法を理解し、自ら考える力、工学を理解するための基礎力が養えます。
先修条件または
他の授業科目との関連
 流体力学1、同2、空気力学1、同2、および工業熱力学等と関連があるので、これらを学修していることが望ましいです。
履修のポイント
留意事項
 本専攻の航空工学分野ならびに宇宙工学分野の履修科目として重要な内容を含んだ授
業です。なぜなら、圧縮性流体力学(高速空気力学)の基礎を理解することは、航空宇
宙機(人工天体は含みません)の性能、設計を論じるために不可欠な知識だからです。
学部・学科必修/選択の別
工学部 航空宇宙学科               航空宇宙学専攻 選択
工学部 航空宇宙学科               航空操縦学専攻 選択

2019/04/01 20:37:36 作成