授業内容・計画(概要)の情報


授業科目名 高速空気力学2
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、「高速空気力学1」で習得した等エントロピ流れによる連続的な状態量変化と衝撃波による不連続な変化の導出方法を基盤として、凸壁面で発生する膨張波による連続的な状態量変化および準1次元流れに関して学習します。まず、凸壁面で転向する超音速流れでは、膨張波により状態量変化が発生し、その変化量はPlandtl-Meyaer関数に基づき計算できることを習得します。さらに、既出の斜め衝撃波による圧力変化の知識と膨張波による圧力変化で構成される衝撃波-膨張波理論から超音速流中の二重くさび翼の空力係数(揚力係数、抗力係数)の算出方法を学習し、超音速流中での造波抵抗を軽減するための翼形状の条件について理解します。次に、準1次元流れ(断面積が変化する流路での流れ)の支配方程式を学習し、そこから導出される断面積-速度の関係式、面積比-Mach数の関係式から、先細末広ノズル(ラバルノズル)を適正な圧力条件下で作動させることで目的のMach数の超音速流を得るための条件について理解します。この授業を理解することで、超音速飛行するための2次元翼形状の特徴とその空力係数決定方法、さらにラバルノズルによる超音速流の発生方法について習得でき、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
 本授業は、「高速空気力学1」を基盤としています。履修には、「高速空気力学1」の履修が必要です。
 また、流体力学1、同2、空気力学1、同2、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