6/24 流体工学の基礎と 流れの制御・抵抗低減手法

東京都立大学　システムデザイン学部　機械システム工学科　教授　博士（工学）　

小方 聡　氏

専門：流体工学
主な研究テーマ「流れの抵抗低減」「流れの制御」「プラズマアクチュエータ」「ファインバブルの工業応用」「親水壁・疎水壁」「非ニュートン流体」「複雑流体」

ホームページ：https://ogatalab.fpark.tmu.ac.jp/index.html

　流体運動やそれに伴う力を論じる学問である「流体力学」を、人類の発展に寄与する技術を生み出すために体系化したものが「流体工学」です。人類の発展に無くてはならない学問ですが、流れを視覚的に捉えにくいため難しいと思われています。

　この講義では、難しい方程式を極力使用せず流体を扱う上でのポイントを説明します。また、摩擦や流動抵抗の低減のためには、流れのどの部分を着目すれば良いか解説します。さらに、液体や気体流れに対する抵抗低減手法や制御手法について、最新の研究成果を踏まえて幅広く紹介することを目指します。

１．流体工学の基礎
　1.1 流体工学とは？
　1.2 流れの分類（層流と乱流）
　1.3 液体の分類（ニュートン流体・非ニュートン流体）
 
２．内部流れ（パイプやダクト内の流れ）
　2.1 圧力と摩擦による力
　2.2 圧力損失と流速
　2.3 円管内の速度分布と損失
 
３．物体周りの流れ
　3.1 円柱や翼周りの流れ
　3.2 抗力係数
 
４．可視化手法
 
５．流体の抵抗低減手法
　5.1 ムーディ線図（壁の粗さと抵抗の関係）
　5.2 形状の工夫
　5.3 抵抗低減手法の分類
　5.4 具体的な低減技術
　　5.4.1 添加剤による圧力損失低減
　　5.4.2 壁面構造（改質）による抵抗低減
　　5.4.3 気流制御（プラズマアクチュエータ）

　□質疑応答□

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