流体計測法

Methods of Flow Measurement

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化学分野専門科目

工学研究科

1年

HETMP5MCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2026年度後期

(Fall semester)

伊藤 和宏

工学研究科

日本語

目標6／目標7／目標9

「履修の手引き」を参照してください

ユニバーサルパスポート（授業Q&A）から連絡してください

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2◎

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目標２:教え、寄り添う力

【講義目的】
化学プロセスにおいて重要となる流体の計測・操作方法について，特に実在流体に着目して解説する。前半では，乱流現象や混合分離操作について説明し，また流体の計測手法について実験とコンピュータシミュレーションの両面から説明する。後半では，非ニュートン流体や粘弾性流体の物理的性質について解説する。一般的なレオロジー論（弾性変形，流動変形，粘弾性変形）について述べ，食品や化粧品などで広く用いられる水-油分散系（エマルション）を中心にレオロジー測定とデータの見方，性質評価方法について解説する。また，試料の生成に関連して乳化の基礎について述べる。

【到達目標】
・乱流現象や混相流、混合・分離操作の基礎事項を説明できる（知識・技能）
・基礎的な数値流体解析を実演できる（思考力）
・非ニュートン流体のレオロジーについて、測定手法とデータの見方を説明できる（知識・技能）

サブタイトル：化学工学エンジニアのための粘性流体力学
キーワード：乱流、数値解析、レオロジー、エマルション

【講義内容】
本講義では最初に乱流の性質を紹介し、次いで流動を評価する手法として、数値解析と実験的計測法を講義する。
後半では、非ニュートン流体のレオロジー論について水-油分散系の具体例を講義する。

【授業計画】
1. 乱流の基礎
2. 乱流構造を表すモデル
3. 差分法の基礎
4. 流体解析手法と乱流モデル
5. 流体解析ソフトウェアの概要
6. 中間課題（簡単な数値解析手法の実習）
7. レオロジーで化粧品を理解するために
8. 弾性・粘性・粘弾性
9. レオメータと粘弾性的性質
10. マクスウェルモデル
11. 基本的なレオロジー測定
12. 容器からの取り出しやすさ・化粧品の流れやすさ
13. 手触り感触への応用（1）
14. 手触り感触への応用（2）
15. 期末課題（マクスウェルモデルの実習）

※定期試験について：定期試験は行わない
※パソコンの利用について：利用しない

対面

利用する場面を限定し許可

この授業においては、以下の範囲において生成AIの利用を許可し、これ以外の範囲での利用は禁止する。生成AIの利用については担当教員の指示に従うこと。教員が認める範囲を超えて生成AIを利用したことが判明した場合は、単位を認定しない。又は認定を取り消すことがある。生成AIの出力した内容について、事実関係の確認や出展・参考文献を確認・追記することが重要である。また、生成AIによる出力結果をそのまま課題・レポートとして提出してはならない。
<利用可の範囲>
講義資料の理解を深めるための情報検索、英語論文の翻訳等

名畑嘉之著：化粧品のレオロジー，米田出版

小川浩平著：流体移動解析，朝倉書店

【予習】講義資料の事前読み込み（2ｈ×15週 = 30 h）
【復習】講義内容の理解を深め定着させるための講義資料の読み直し、関連事項の調査（2ｈ×15週 = 30 h）
合計：60 h

採用しない

【成績評価の基準】
粘性流体の応用知識を理解し、流体計測法およびレオロジー論について説明できる者については、講義目的・到達目標に記載する能力（知能・技能、思考力）の到達度に基づき、S（90点以上）、A（80点以上）、B（70点以上）、C（60点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。

【成績の評価方法】
中間課題レポート（11月中旬に実施）50%、期末課題レポート（1月中旬に実施）50%を基準として、受講態度（積極的な質問等）を含めて総合的に評価する。
なお、３分の２以上出席しなければ学修到達目標を達成していないと判断し、評価を行わない。

レポートの講評については、ユニバーサルパスポートのクラスプロファイル機能を使って知らせる

該当しない