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 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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 |
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Office Hours |
另約時間 |
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.
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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
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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 |
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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 |
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