目次目 次
第1章

流体の性質と分類 ............................ 1

3・1・1

圧力と等方性 ..................................... 23

1・1

序論 ................................................................ 1

3・1・2

オイラーの平衡方程式＊................... 24

1・1・1

流体力学とは ....................................... 1

3・1・3

重力場における圧力分布 ................. 26

1・1・2

本書の使い方 ....................................... 2

3・1・4

マノメータ ......................................... 29

1・2

流体の基本的性質........................................... 3

3・2

面に働く静止流体力 .................................. 33

1・2・1

密度と比重量 ....................................... 3

3・2・1

平面に働く力 ..................................... 33

1・2・2

粘度と動粘度 ....................................... 3

3・2・2

曲面に働く力 ..................................... 35

1・2・3

体積弾性係数と圧縮率 ........................ 5

浮力と浮揚体の安定性 ............................... 36

3・3・1

アルキメデスの原理 ......................... 36

流体の分類 .................................................... 6

3・3・2

浮揚体の安定性

表面張力

1・3・1

粘性流体と非粘性流体 ........................ 6

1・3・2

ニュートン流体と非ニュートン流体....................... 7

1・3・3

圧縮性流体と非圧縮性流体 ................ 8

1・3・4

理想流体 ............................................... 8

1・43・3............................................. 5

1・2・4
1・3

＊3・4＊............................... 37

相対的平衡での圧力分布 ........................... 393・4・1直線運動 ............................................. 403・4・2

強制渦 ................................................. 40練習問題 ....................................................... 42第4章

準１次元流れ ....................................... 474・1

連続の式 ...................................................... 47................................................... 104・2質量保存則 .................................................. 49

練習問題 ........................................................ 114・3

エネルギーバランス式 ............................... 524・4

ベルヌーイの式 .......................................... 55

単位と次元 .................................................... 91・4・1
1・4・2単位系 ................................................... 9次元＊第2章

流れの基礎 ........................................... 132・1

流れを表す物理量 ....................................... 132・1・1

速度と流量 ......................................... 13＊練習問題 ....................................................... 62

第5章

運動量の法則 ................................... 67

2・1・2

流体の加速度................................... 145・1

質量保存則 .................................................. 67

2・1・3

圧力とせん断応力 ............................. 15

5・2

運動量方程式 .............................................. 70

5・3

角運動量方程式 .......................................... 80

2・1・4
2・1・52・2

流線，流脈線，流跡線
流体の変形と回転＊＊.................... 15

練習問題 ....................................................... 84........................... 16

さまざまな流れ ........................................... 182・2・1

定常流と非定常流 ............................. 18第6章

管内の流れ ....................................... 89

2・2・2

一様流と非一様流 ............................. 186・1

管摩擦損失 .................................................. 892・2・3

渦 ......................................................... 186・1・1

流体の粘性 ......................................... 892・2・4

層流と乱流 ......................................... 196・1・2

管摩擦損失 ......................................... 89

2・2・5

混相流 ................................................. 20

練習問題 ........................................................ 21

第3章

静止流体の力学 .................................. 23

3・1

静止流体中の圧力 ....................................... 236・2

直円管内の流れ .......................................... 90

6・2・1

助走区間内の流れ ............................. 90

6・2・2円管内の層流 ..................................... 91

6・2・3円管内の乱流 ..................................... 93

6・3

拡大・縮小管内の流れ ............................. 100i

ii
6・3・1

管路の諸損失 ................................... 100

6・3・2

管断面積が急激に変化する場合 .... 101

6・3・3

管断面積がゆるやかに変化する場合................... 102

6・3・46・4

管路に絞りがある場合 ................... 103

曲がる管内の流れ ..................................... 104

9・2

噴流，後流，混合層流 ............................ 157
練習問題 ..................................................... 159

第 10 章ポテンシャル流れ ......................... 161

10・1

ポテンシャル流れの基礎式 ................... 161

10・1・1複素数の定義 ................................. 161

10・1・2理想流体の基礎方程式 ................. 162

6・4・1エルボとベンド ............................... 104

6・4・2曲がり管 ........................................... 105

10・2速度ポテンシャル .................................. 163

6・4・3分岐管 ............................................... 106

10・3流れ関数 .................................................. 164

矩形管内の流れ ........................................ 107

10・4複素ポテンシャル .................................. 165

練習問題 ..................................................... 108

10・5

基本的な 2 次元ポテンシャル流れ ....... 166

6・510・5・1

一様流 ............................................. 166

第7章

物体まわりの流れ ............................ 113

10・5・2

わき出しと吸い込み ..................... 167

7・1

抗力と揚力 ................................................ 113

10・5・3

渦 .................................................... 168

10・5・4

二重わき出し ................................. 168

7・1・1抗力 ................................................... 113

7・1・2揚力 ................................................... 116

10・6

円柱まわりの流れ .................................. 169

7・2

円柱まわりの流れとカルマン渦 ............. 119

10・7

ジューコフスキー変換 ........................... 172

7・3

円柱まわりの流れのロックイン現象 ..... 121

練習問題 ..................................................... 174練習問題 ..................................................... 122

第 11 章圧縮性流体の流れ .......................... 177

第8章

流体の運動方程式 ........................... 125

11・1

マッハ数による流れの分類 ................... 177

8・1連続の式 .................................................... 125

11・2

圧縮性流れの基礎式 ............................... 179

8・2

粘性法則 .................................................... 127

11・2・1

熱力学的関係式 ............................. 179

8・2・1

圧力と粘性応力 ............................... 127

11・2・2音速 ................................................. 181

8・2・2

ひずみ速度 ....................................... 128

11・2・3連続の式 ......................................... 182

8・2・3構成方程式 ....................................... 130

11・2・4運動方程式 ..................................... 182

ナビエ・ストークスの式 ......................... 132

11・2・5運動量の式 ..................................... 183

8・38・3・1

運動量保存則 ................................... 132

11・2・6

エネルギーの式 ............................. 184

8・3・2

ナビエ・ストークスの式の近似 .... 134

11・2・7

流線とエネルギーの式 ................. 185

8・3・3

境界条件 ........................................... 136

11・3等エントロピー流れ ............................... 187

8・3・4

移動および回転座標系 ................... 136

11・4

衝撃波の関係式 ...................................... 192

8・4

オイラーの式 ............................................ 139

11・4・1

衝撃波の発生 ................................. 192

練習問題 ..................................................... 141

11・4・2垂直衝撃波の関係式 ..................... 193

練習問題 ..................................................... 196

第9章

せん断流 ............................................. 147

9・1

境界層 ........................................................ 147

9・1・1

境界層理論 ....................................... 147

9・1・2

境界層方程式 ................................... 148

9・1・3

境界層の下流方向変化 ................... 151

9・1・4

レイノルズ平均とレイノルズ応力

9・1・5

乱流境界層の平均速度分布 ............ 154

9・1・6

境界層のはく離と境界層制御 ........ 155

153