課程資訊
課程名稱
黏性流體力學
Viscous Flow 
開課學期
104-1 
授課對象
工學院  機械工程學研究所  
授課教師
楊馥菱 
課號
ME7003 
課程識別碼
522 M2850 
班次
 
學分
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期四6,7,8(13:20~16:20) 
上課地點
工綜B03 
備註
流力組、熱學組、航空組必修。
總人數上限:70人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1041viscousflow 
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
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課程概述

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課程目標
教導學生明暸黏性流體之特性及流動所呈現的物理現象;教導學生描述與分析黏性流場的方法與技巧,期使學生能將所學的知識應用於自然現象的解釋以及相關科技的改進與擴展。 
課程要求
待補 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
指定閱讀
待補 
參考書目
Incompressible flow by Panton
Fundamental mechanics of fluids by Currie
Fluid mechanics by Ligget
Fluid mechanics by Kundu
An introduction to fluid dynamics by Batchelor
Boundary layer theroy by Schlichting 
評量方式
(僅供參考)
   
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
9/17  [Ch1] Definition of fluid; continum in different phases with a view from molecular interactions; a little bit on index notation and physical meaning of a 2nd order tensor; [Ch2] Governing equation: conservation of mass, momentum 
第2週
9/24  Energy equation; Lagrangian vs. Eulerian view; Reynolds transport theory (via Leibniz law); constitutive relation; 
第3週
10/01  Constitutive relation; Navier-Stokes eqn; Boundary conditions. [Ch3]: Couette-Poiseuille flows 
第4週
10/08  Analytic solution (u,v,p): Couette-Poiseuille flow, Stokes second problem 
第5週
10/15  Analytic solution in (u,v,p): Stokes 1st problem, similarity solution; Vorticity equation & its solution  
第6週
10/22  Vortex dynamics; streamfunction formulation 
第7週
10/29  Streamfunction solution 
第8週
11/05  More exampls; [Ch4] scaling analysis 
第9週
11/12  In-class Midterm exam [open personal notes, one fluid book and one math book] 
第10週
11/19  [Ch.5] Low Re flow: Stokes drag law, thin film eqn, relevant scaling/dimension analysis.. 
第11週
11/26  Thin film flows; Comments on Stokes eqn; derivation using fundamental solution 
第12週
12/03  [Ch.6] Boundary layer theory 
第13週
12/10  Boundary layer theory;  
第14週
12/17  Integral form, approx. of BL theory. 
第15週
12/24  [Ch.7] Turbulence: basics; models for Reynolds stress  
第16週
12/31  Turbulent BL; law of the wall; energy cascade; Komolgorov theory