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課程名稱 |
流體力學
Fluid Mechanics |
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開課學期 |
111-2 |
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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 |
9hr |
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Office Hours |
另約時間 |
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指定閱讀 |
1. Munson, Young, and Okiishi’s Fundamentals of Fluid Mechanics, A.L. Gerhart, J.I. Hochstein, and P.M. Gerhart, Wiley
2. 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. |
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參考書目 |
1. Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications /Yunus A. Cengel and John M. Cimbal,Mc Graw Hill
2. 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 |
25% |
a. 課前觀看影片,針對每周進度範圍
b. 每周二上課前每組提出數量至少與組員人數相同之問題,組員間可先討論協商要上傳之問題, 再上網填.
c. 每周五上課時,教授/助教自每組所提問題挑出其中之一為該組課堂分享之題目
d. 每周五上課時先組內討論15min, 彙整意見, 再分組輪流上台報告5min
e. 評分: 教授/助教評分+組間互評+組內互評 |
2. |
小考 |
25% |
課堂小考(隔週小考):包含前兩周之作業及觀念題(原則上from同學們的提問) |
3. |
專題報告 |
20% |
期中(4/21 due)及期末(6/16 due) 共兩份報告+期末5分鐘簡報(6/16) |
4. |
期末考 |
30% |
6/9 實體期末考 |
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針對學生困難提供學生調整方式 |
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上課形式 |
以錄音輔助, 以錄影輔助 |
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作業繳交方式 |
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考試形式 |
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其他 |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第0週 |
2/14,2/17 |
0. Introduction |
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第1週 |
2/21,2/24 |
1.123 Fundamental concepts |
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第2週 |
3/3 |
1.4 Stress and strain |
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第3週 |
3/7,3/10 |
1.56 Dimensional Analysis |
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第4週 |
3/14,3/17 |
2. Fluid statics |
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第5週 |
3/21,3/24 |
3.12 Flow description; Reynolds transport theorem
3.3 Integral analysis: Mass and Momentum conservation law |
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第6週 |
3/28,3/31 |
3.4 Bernoulli equation I;
3.5 Blade Element Momentum Theory (BEMT) |
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第7週 |
4/7 |
3.5 Blade Element Momentum Theory (BEMT);
Airfoil-lift and drag
3.6 Noninertial frame |
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第8週 |
4/11,4/14 |
Differential Analysis
4.123 Continuity equation |
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第9週 |
4/18,4/21 |
Differential Analysis
4.4 Momentum equations;
5.12 Bernoulli equation II |
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第10週 |
4/25,4/28 |
5.34 Potential flow |
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第11週 |
5/2,5/5 |
6.12 Prandtl boundary layer
6.3 Similarity solution |
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第12週 |
5/9,5/12 |
6.4 Integral approximation |
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第13週 |
5/16,5/19 |
6.5 Pressure-gradient effect |
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第14週 |
5/23,5/26 |
7.1 Fully developed flow I
7.2 Fully developed flow II |
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第15週 |
5/30,6/2 |
7.3 Practical analysis |
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第16週 |
6/9 |
期末考 |
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第17週 |
6/16 |
8. Fluid machinery
專題口頭報告 |
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