流体拡散論｜シラバス情報

科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

流体拡散論

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Diffusion Pleunommena in Environment

授業コード　Class code

997F103

科目番号　Course number

76CEENE503

教員名

柏田　仁

Instructor

Jin Kashiwada

開講年度学期

2025年度前期

Year

2025年度

Semester

①First semester

曜日時限

月曜1限

Class hours

Monday, First period

開講学科・専攻　Department

創域理工学研究科　社会基盤工学専攻

Department of Civil Engineering, Graduate School of Science and Technology

単位数　Course credit

2.0単位

授業の方法　Teaching method

講義

Lecture

外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)

-

授業の主な実施形態　Main class format

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要　Description

[概要]

移流・拡散現象を深く理解するために，流体の運動方程式に含まれる各項の意味を紐解くとともに，有限差分法に基づく離散化とコーディングを行い，ディスカッションする．RANSにおける拡散項ならびに渦動粘性係数に係わる乱流モデルについて学ぶ．

目的　Objectives

[目的]

移流・拡散現象を深く理解することを目的とする．そのために，流体の運動方程式に関するグループディスカッション，有限差分法に基づく離散化とコーディング，乱流モデルに関するグループディスカッションを行うことで，応用レベルの知識を習得する．

到達目標　Outcomes

[到達目標]

1）流体の運動方程式と連続式を説明できる．

2）有限差分法による離散化とコーディング手法を説明できる．

3）乱流モデルの必要性とその概要を説明できる．

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/

履修上の注意　Course notes prerequisites

水理学1・2，水理学演習1・2の内容を十分に理解し，特に，水理学1で取り扱った流体の運動方程式，連続式に関する確認を行って講義に臨む必要がある．

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／グループワーク　Group work／プレゼンテーション　Presentation／実習　Practical learning

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準備学習・復習　Preparation and review

準備：水理学1で取り扱った流体の運動方程式，連続式に関する確認を行って講義に臨む必要がある．FortranおよびPythonの実行環境を整えること．

復習：講義内で提示される課題に適切に取り組むこと．

成績評価方法　Performance grading policy

授業内のディスカッション・発表　80%

レポート　20%

単位認定には，全ての回の対面での出席を求める．

学修成果の評価　Evaluation of academic achievement

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書　Textbooks/Readings

教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)

N

書誌情報　Bibliographic information

流体力学　日野幹雄（著）ISBN：978-4-254-20066-9　C3050

MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料　Reference and other materials

授業計画　Class plan

1．ガイダンス，Fortran・Python実行環境の整備，四則演算とループ，合計，平均，分散，標準偏差，階乗，ネイピア数

2．1D移流方程式の離散化とコーディング（課題）

3．1D移流方程式のレビュー，1D拡散方程式の離散化，2D拡散方程式の離散化とコーディング（課題）

4．2D拡散方程式のレビュー，可視化

5．1D流動モデル（1）離散化

6．1D流動モデル（2）収束計算と境界条件

7．2D流動モデルの離散化，静水圧近似の意味の解釈

8．流体力学に関する輪講（1）渦度方程式

9．流体力学に関する輪講（2）

10．流体力学に関する輪講（3）

11．流体力学に関する輪講（4）

12．流体力学に関する輪講（5）乱流モデル

13．流体力学に関する輪講（6）

14．流体力学に関する輪講（7）

15．流体力学に関する輪講（8）

担当教員の実務経験とそれを活かした教育内容　Work experience of the instructor

-

教育用ソフトウェア　Educational software

-

備考　Remarks

授業でのBYOD PCの利用有無　Whether or not students may use BYOD PCs in class

Y

授業での仮想PCの利用有無　Whether or not students may use a virtual PC in class

N