図解入門 よくわかる最新流体工学の基本
図解入門 よくわかる最新 流体工学の基本
見えない流れをイラストで学ぶ。流体工学・超入門
株式会社 秀和システム：刊 小峯龍男：著
定 価： 2,310円 （本体 2,200円）
ISBNコード： 4-7980-1283-1
初版発売日： 2006/03/31
判 型： A5 色 数： 2色 ページ数： 316
巻頭口絵カラー ４ページ
はじめに
「流体」という言葉は難しそうですが、流体の代表である空気や水は、自然界のエネルギと機械的エネルギの仲介をする最も原始的な媒体で、私たちは常に流体の中で生活をしています。
本書は、流体力学や流体機械の基本を紹介するという目的で、秀和システム刊の小著、『図解入門 よくわかる 機械工学の基本』の各論版として、執筆しました。
執筆にあたっては、次のコンセプトにもとづいて、教養本、教科書、参考本、独学書として使用できることを目標としました。
（１）見て楽しく直感的にわかる …画像とイラストを意欲的に使い、写真とイラストだけを拾い読みしても流体の概略をビジュアルに理解できるよう努めました。
（２）数式展開をていねいに追い、理論的に理解できる …視覚的に組み上げた概略を理論的に理解するために、数式の展開は実用工学のレベルで、できるだけ省略をしないように注意しました。
（３）演習問題で体験的に理解できる …初学者は技術計算を苦手としがちです。さらなる専門書へのステップアップとして活用できるよう、専門書で省略されがちな計算過程をすべて記述しました。
本書執筆にあたり、多くの文献を参考とさせていただきました。すべてを示すことはできませんが、主な参考文献として巻末に挙げるとともに、この場を借りて、お断りさせていただきます。
末筆になりますが、本書上梓にあたり、常に励ましのお言葉をいただいた株式会社秀和システム第一出版編集部の皆さま。私の素人イラストをブラッシュアップしてくださり、素敵なカバーイラストを作っていただいたデザイナーとオペレーターの皆さま。心より感謝申し上げます。
2006年3月
目次
第1章 流体工学を始めよう
1-1 本書で扱うこと
1-2 流体とは何でしょう？
1-3 計算に必要な単位：SI単位の話
1-4 熱気球を浮かばせる密度
1-5 力ってなに？ 圧力ってなに？
1-6 流体を圧縮すると
1-7 適材適所の粘性
1-8 液体の表面に働く力
1-9 水中の気体と空気中の水分
第2章 静止流体の力学
2-1 静止流体の圧力を知る
2-2 パスカルの原理をマスターする
2-3 流体の圧力を測るマノメータ
2-4 ダムの壁などにはたらく流体の力
2-5 船が浮いて安定するわけ
2-6 渦を考える
第3章 運動流体の力学
3-1 流れを線で見る
3-2 流体は粒子の集合でもある
3-3 ホースの水撒きやシャワーと連続の式
3-4 初めて考える流体のエネルギ …ベルヌーイの定理
3-5 流れを治めれば損失を制す
3-6 流体の通り道には邪魔がいっぱい
3-7 渦を運動流体として考える
3-8 流体の運動の法則を知る
3-9 ホースの水を壁に噴きつけると
第4章 物体の形と流れ
4-1 ものの形と流れ
4-2 流体が生む抵抗力を探る
4-3 一般用語の「剥離」、でもこれは流体現象です
4-4 空気をうならすカルマン渦
4-5 新幹線とF1のスタイリングを見る
4-6 飛行機だけのテーマではない揚力
4-7 身近な現象キャビテーション
4-8 模型実験と相似則
第5章 管路と水路の流れ
5-1 流体の動き始めからエネルギ損失がある
5-2 管摩擦係数の決め方
5-3 管路の形による影響
5-4 流体の方向を変えるとどうなる？
5-5 いろいろな弁を考える
5-6 水路の流れ
第6章 流体機械
6-1 流体機械のあらまし
6-2 いろいろなポンプ
6-3 いろいろな水車
6-4 流体は羽根の周りをどう流れるか
6-5 ポンプと水車の相似則
6-6 ポンプや水車の利用例
6-7 油空圧機械
第7章 流れのシミュレーション
7-1 ステップを越える2次元ポテンシャル流れの流線
7-2 複素ポテンシャルを用いた翼の形状
7-3 円柱周りの流れの流線
7-4 円柱周りの流線の写像から翼周りの流線を作る