課程資訊
課程名稱
流體力學
Fluid Mechanics 
開課學期
108-2 
授課對象
機械工程學系  
授課教師
黃美嬌 
課號
ME2007 
課程識別碼
502 31000 
班次
01 
學分
3.0 
全/半年
半年 
必/選修
必修 
上課時間
星期二2(9:10~10:00)星期五3,4(10:20~12:10) 
上課地點
綜301綜301 
備註
限本系所學生(含輔系、雙修生)
總人數上限:55人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1082ME2007_01 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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,將細細介紹風力發電的原理,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。學期中同學們將被要求分析、設計、及製作小型風車,並於期末進行發電測試競賽。 

課程目標
使學生具有流體力學基本的學理基礎,並具備將課程中所介紹之知識與分析技巧應用於日常生活中相關的流體力學問題,或各式流體力學系統之工程設計上。 
課程要求
先修課程:工程數學 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
另約時間 
指定閱讀
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
 
參考書目
教科書:
Fox and McDonald's Fluid Mechanics/Philip J. Pritchard and John W. Mitchell, 9th Edition, SI Version, Wiley

參考書:
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. The elements of aerofoil and airscrew theory/H. Glauert, Cambridge University Press, 1983.
 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
homework 
40% 
weekly in principle 
2. 
online quiz 
15% 
materials in teaching videos 
3. 
final exam 
30% 
physical exam 
4. 
project 
20% 
two reports 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
2/18,2/21  Introduction
Fundamental concepts: Continuum, Flowlines 
第2週
2/25,2/28  Fundamental concepts: Stress and strain, Viscosity, Dimensional Analysis 
第3週
3/03,3/06  Fundamental concepts: Stress and strain, Viscosity, Dimensional Analysis 
第4週
3/10,3/13  Flow description, Reynolds transport theorem 
第5週
3/17,3/20  Integral analysis: Mass and Momentum conservation laws (inertial frame) 
第6週
3/24,3/27  Bernoulli equation
Blade Element Momentum Theory (BEMT)
Airfoil-lift and drag 
第7週
3/31,4/03  Integral analysis: Conservation laws
(non-inertial frame) 
第8週
4/07,4/10  Midterm exam 
第9週
4/14,4/17  Differential Analysis 
第10週
4/21,4/24  Potential flow 
第11週
4/28,5/01  Boundary layer flow 
第12週
5/05,5/08  Pressure-gradient effect
Lift and drag  
第13週
5/12,5/15  General Couette flow and Pipe flow 
第14週
5/19,5/22  Head losses 
第15週
5/26,5/29  Fluid Machinery 
第16週
6/02,6/05  Introduction to compressible flow 
第17週
6/09,6/12  Project final oral presentation and competition 
第18週
6/19  final exam