課程資訊
課程名稱
黏性流體力學
Viscous Flow 
開課學期
103-1 
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
星期二2,3,4(9:10~12:10) 
上課地點
 
備註
流力組、熱學組、航空組必修。上課地點:工綜B03。
總人數上限:70人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1031viscousflow 
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

** 

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
 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
指定閱讀
Viscous fluid flow by White 
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)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
Quiz 
40% 
Four in-class small exams will be held during the course 
2. 
Midterm 
30% 
 
3. 
Final 
30% 
 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
9/16  Chap1. Introduction
1.1 general concepts; 1.2 index notation
Chap2. Laws of fluid mechanics
2.1 method of description; 2.2 conservation of mass, momentum, and energy; 2.3 types of motion 
第2週
9/23  2.3 type of motion; 2.4(?) Reynolds transport theory
 
第3週
9/30  2.5 Constitutive law for Newtonian fluid; N-S eqn; molecular aspect of continuum viscosity;
*Ref book on continuum mechanics 
第4週
10/07  3.Analytic solution to NS equation; 3.1 In terms of u-v field (Couette-Poiseuille flows) 
第5週
10/14  Analytic solution in terms of u & v (Stokes 1st, 2nd problem; pulsating flows) 
第6週
10/21  4.1 Analytic solution in terms of streamfunction (plane stagnation flow) 
第7週
10/28  4.1 Analytic solution in terms of streamfunction (ex2 centrifugal flow due to a rotating disk); 4.2 vorticity equation 
第8週
11/04  4.2 Analytic solution in terms of vorticity; vortex dynamics 
第9週
11/11  Vortex dynamics continued; **Midterm: tentative schedule 11/13 Thr. night 
第10週
11/18  Non-Dimensionalization of NS eqn; Creeping flow (Low Re) equation 
第11週
11/25  Low Re flow--Stokes drag; lubrication theory 
第12週
12/02  Boundary layer equation; Blasius solution 
第13週
12/09  Karman integral equation; one-parameter Karman-Pohlhausen method 
第14週
12/16  BL equation Thwaite's method; Boundary layer type of flow--2D jet  
第15週
12/23  Solution with matched asymptotic method; separation mechanism; introduction of turbulence 
第16週
12/30  RANS equation; closure model (mixing length, k-epsilon; large eddy and DNS); energy cascade; kolmogorov length scale 
第17週
1/06  Kolmogorov 3/5 law; Viscous sublayer; law of the wall; comments on integral equation for turbulent BL