千葉大学 工学研究院 教授 武居 昌宏 氏
＜専門＞
流体工学 特に混相流の可視化計測
＜略歴＞
1965年東京生まれ。早稲田大学大学院理工学研究科博士課程修了。博士（工学）。
某私立大学で17年間機械工学の流体力学の授業を担当し、現在は千葉大学にて、
熱流体工学と数値計算法の授業を担当している。専門は混相流(固体、気体、液体が
まじった流れ)の計測とシミュレーション。
著書に、『単位が取れる流体力学ノート』（講談社）、『マンガでわかる流体力学』
（オーム社）、『基礎から学ぶ流体力学』、『基礎から学ぶ工業力学』（オーム社）、
『熱流体工学の基礎』（共著、朝倉書店）などがある。
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よくある質問
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本セミナーは、約5時間の講演を収録したアーカイブ配信セミナーです。
配信期間中はいつでも何度でもご視聴いただけます。
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若手技術者や新人の方。流体力学を基礎から学びたい方
特に予備知識は必要ありません。高校の数学が理解できれば十分です。基礎から解説いたします。
講演内容は、『単位が取れる流体力学ノート』（講談社）をもとに構成しています。配布するテキストと別に、本書がお手元にあるとより理解が深まります。
流体力学の基礎が学べて、流体に関係する機械の設計に役立てることができる。
流体力学は、機械工学、化学工学、土木工学などに関係する製品や構造物の設計には、必須力学であることはいうまでもありません。しかしながら、数式がたくさん出てきて、聞きなれない用語が多く、さらに、液体・気体の流れは目に見えないこともあり、理解の難しい科目のひとつでもあります。流体力学を理解するためには、何をどのように学べばよいのか？
本講座は、そんな素朴な疑問から始まりました。その素朴な疑問の答えとして、たどり着いた4つの基本コンセプトがあります。それらの基本コンセプトとは、「重要な数式の容易な認識」、「ていねいで親切な記述」、「直感的な理解」、および、「数式のビジュアル化」です。本講座はそのようなコンセプトの元、学生時代に機械工学を学ばなかった方や、流体力学が苦手な方であっても、本講座で流体力学を学ぶことで、いままで深く考えていなかった機械の内部の流れや、構造物の流れが見に見えるようにクリアに理解できるようになると思います。
講義1 静止した流体の圧力
1.1 圧力と力
1.2 密度と比重
1.3 高さと圧力の関係
1.4 絶対圧力とゲージ圧力
1.5 パスカルの原理
1.6 圧力の測定
講義2 平面と曲面に作用する全圧力
2.1 平面に作用する全圧力
2.2 圧力の中心の座標
講義3 運動する流体の性質と用語
3.1 流れの速度と時間的加速度
3.2 運動する流体に働く力
3.3 オイラーとラグランジュの方法
3.4 運動する流体の用語（定常流、一様な流れ、流線、流線管）
講義4 連続の式と運動方程式
4.1 連続の式
4.2 流体粒子の加速度
4.3 オイラーの運動方程式
講義5 ベルヌーイの定理とその応用
5.1 ベルヌーイの定理
5.2 断面積が変化する円管でのベルヌーイの定理
5.3 よどみ点の静圧と動圧
5.4 ピトー管
講義6 運動量の式
6.1 運動量と力積の関係
6.2 断面積が変わる管に働く力
講義7 粘性と円管内層流
7.1 粘性の性質
7.2 粘性の定義と粘性係数
7.3 円管路内層流の圧力勾配
7.4 円管路内層流の速度分布
講義8 拡張されたベルヌーイの式と粒子の沈降
8.1 拡張されたベルヌーイの式
8.2 粘性応力
8.3 流体中の落下粒子の運動方程式とストーク近似
8.4 沈降速度
講義9 相似則と乱流の基本性質
9.1 層流と乱流の違いとレイノルズ数
9.2 流れの力学的相似
9.3 ナビエ・ストークスの運動方程式
講義10 円管内の乱流
10.1 円管内壁面付近の乱流のせん断応力
10.2 ダルシー・ワイスバッハ式
10.3 層流の管摩擦係数
10.4 滑らかな管の管摩擦係数
10.5 プラントルの壁法則
講義11 非一様な流れの圧力損失
11.1 非一様な流れの損失係数
11.2 管路入口の圧力損失
11.3 曲管内の圧力損失
11.4 管路で失われる全圧力損失
講義12 抗力と揚力
12.1 抗力係数と揚力係数
12.2 抗力係数の値
12.3 圧力抗力と摩擦抗力
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