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課程名稱 |
流體力學
Fluid Mechanics |
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開課學期 |
110-2 |
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授課對象 |
機械工程學系 |
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授課教師 |
黃美嬌 |
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課號 |
ME2007 |
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課程識別碼 |
502 31000 |
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班次 |
01 |
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學分 |
3.0 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
必修 |
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上課時間 |
星期二2(9:10~10:00)星期五3,4(10:20~12:10) |
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上課地點 |
新402新402 |
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備註 |
限本系所學生(含輔系、雙修生)
總人數上限：55人 |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
流體力學這門學問乃以「場」來描述運動的方法，與傳統指定物體觀察其運動的描述方式十分不同，觀念較抽象不易理解，同時無可避免會牽涉到很多數學分析，課前預習與課後複習是學好這門課很重要的。為提高同學們的學習興趣與效果，本門課將採專題式教學法，一整個學期將以「風車」為主軸，隨著課程進展，將細細介紹風力驅動風車的原理，將流體力學中所傳授的基本知識逐步應用在葉片的設計中，藉此體會流場物理現象與孰悉數學分析方法。 |
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課程目標 |
教授學生流體力學知識，使學生孰悉相關物理觀念、具備基本分析能力，並認識其在工業上之應用。 |
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課程要求 |
課前觀看影片，課中參與討論，課後複習 |
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
每週二 10:10~13:10 備註： 若有需求,可隨時寄信與老師或助教預約面談時間 |
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指定閱讀 |
Fox and McDonald's Introduction to Fluid Mechanics/Philip J. Pritchard and John W. Mitchell, Wiley |
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參考書目 |
1. Munson’s Fluid Mechanics/Philip M. Gerhart, Andrew L. Gerhart, John L. Hochstein, Global Edition, Wiley
2. Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications /Yunus A. Cengel and John M. Cimbal, Fourth Edition, Mc Graw Hill
3. Lecture notes on wind energy systems, Moritz Diehl and Rachel Leuthold, Summer school at University of Freiburg, 2018. https://www.syscop.de/teaching/ss2018/wind-energy-systems.
4. The elements of aerofoil and airscrew theory/H. Glauert, Cambridge University Press, 1983. |
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評量方式
(僅供參考) |
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No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
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1. |
課前預習 |
15% |
課前觀看影片,針對每周進度範圍每周二上課前每人提出至少三個問題(老師/助教評分) |
2. |
課中表現 |
15% |
分組討論與分享表現 (組內及組間互評+老師/助教評分) |
3. |
小考 |
25% |
課堂小考 |
4. |
專題報告 |
20% |
期中(4/8 due)及期末(6/9 due)共兩份報告+期末5分鐘簡報(6/10) |
5. |
期末考 |
25% |
實體期末考 (保留視疫情彈性變更可能性) |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
2/18 |
Fundamental concepts: Continuum, Flowlines |
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第2週 |
2/25 |
Fundamental concepts: Stress and strain, Viscosity |
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第3週 |
3/4 |
Dimensional Analysis |
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第4週 |
3/11 |
Fluid statics |
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第5週 |
3/18 |
Flow description; Reynolds transport theorem |
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第6週 |
3/25 |
Integral analysis: Mass and Momentum conservation laws (inertial frame) |
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第7週 |
4/1 |
Bernoulli equation;
Blade Element Momentum Theory (BEMT);
Airfoil-lift and drag |
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第8週 |
4/8 |
Differential Analysis |
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第9週 |
4/15 |
Differential Analysis |
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第10週 |
4/22 |
Potential flow |
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第11週 |
4/29 |
Boundary layer flow |
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第12週 |
5/6 |
Pressure-gradient effect; Lift and drag |
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第13週 |
5/13 |
General Couette flow and Pipe flow |
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第14週 |
5/20 |
Head losses |
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第15週 |
5/27 |
期末考 |
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第16週 |
6/3 |
端午節放假 |
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第17週 |
6/10 |
彈性補課 (專題期末口頭報告; Fluid Machinery) |
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