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2017年2月~3月新刊

2017年3月新刊
■サイエンス・アイ新書

 

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2017年2月新刊
■サイエンス・アイ新書

 

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イチバンやさしい理工系
「流体工学」のキホン』概要 小峯龍男

 大気中の空気や水道水などの気体や液体を扱う「流体工学」は、私たちが日々接している身近な世界です。ただし、定まった形をもたない流体を工学的に理解するには、幅広い知識が必要になることも事実です。本書は、流体の性質や基本的な動きに加えて、生活に利用される流体技術のおもしろさを、カラー図解で具体的にわかりやすく解説したものです。自動車や新幹線などの空理気特性から、なぜ飛行機が飛ぶのかといった素朴な疑問に対しても、最新の知見から説明を加えます。身近な話題なのになかなか説明できない流体の現象を、流体工学で理解できるようになるのは快感です。

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気体や液体を巧みに操る人類の智恵
『「流体工学」のキホン』
著者:小峯龍男(こみね たつお)
価格:1500円+税 色数:オールカラー
刊行:2011年6月 ISBN:978-4-7973-6308-1

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<著者>
小峯龍男(こみねたつお)
1953年東京生まれ。1977年に東京電機大学工学部機械工学科を卒業し、現在は東京電機大学高等学校教諭。NPO法人科学技術立国創生を推進する会に所属。自動車いじりや絶版バイクのレストアを趣味とする。また、ロボット工作・電子工作教室を主宰し、年間延べ300名ほどの小中学生と工作を楽しんでいる。著書に、『「機械工学」のキホン』(ソフトバンク クリエイティブ)のほか、『機構学の「しくみ」と「基本」』『電子回路の「しくみ」と「基本」』(技術評論社)、『図解 わかるメカトロニクス』(講談社)、『よくわかるメカトロニクス』(東京電機大学)などがある。
>>著書/監修書一覧

<目次>
第1章 流体の性質を考える
 001 どんな形にも自在に変わる 流体の流動性
 002 流動性を利用した生コン車や軽合金ホイール
 003 自転車のタイヤの空気圧 圧力はなぜ生まれる
 004 圧力の単位パスカルを知ろう 単位記号はPa
 005 ストローで飲むジュースの動き 圧力の考え方
 006 重量から力まで 重さと力
 007 空気と水の生む圧力 気圧と水圧
 008 温めても膨らまない水と膨らむ空気 熱と体積変化
 009 押しても縮まない水と縮む空気 力と体積変化
 010 火災報知器とガソリンエンジン 体積変化の利用
 COLUMN ベーパーロックの思い出

第2章 流体の性質を利用する
 011 水と空気の粘っこさの違い 粘性
 012 力を増幅する便利なしくみ パスカルの原理
 013 自動車のブレーキ装置 パスカルの原理の応用
 014 物体に作用する流体の力 浮力
 015 物体の浮き沈みは比重で決まる 比重と浮力
 016 浮力を使った船のエレベーター 閘門
 017 落下する水滴は球体 表面張力
 018 表面張力と空気の力 水滴の変形
 019 液体が隙間にしみ込む理由 毛管現象と濡れ
 020 液晶パネルも毛管現象 毛管現象の応用
 021 水平をつくる古代からの知恵 水平面と連通管
 022 家屋の建築からアウトドアまで 水盛り
 COLUMN スイスイ走る樟脳ボート

第3章 流体の振る舞いを考える
 023 船を安定させる力 復原力とモーメント
 024 動力を使わない噴水のしくみ 高低差のもつエネルギー
 025 落ちる水が水を吸い上げる サイフォン
 026 液面に働く力のつり合い 質点のつり合い
 027 お風呂の渦とコップの渦 自由渦と強制渦
 028 渦の組み合わせ ランキンの組み合わせ渦
 029 空気や水の流れを見るには 流線
 030 人や車も流体と同じ振る舞い 流れの考え方
 031 水道の蛇口の開け具合と水の流れ 層流と乱流
 032 物体の形が生む抵抗力 圧力と摩擦
 033 空気のいろいろな抵抗力 物体に作用する抗力
 034 流れを乱して抵抗力を減少させる 剥離と渦
 035 低温の水中で発生する泡 キャビテーション①
 036 「水の泡」も使い方次第 キャビテーション②
 COLUMN 炭酸飲料とキャビテーション

第4章 運動する流体を考える
 037 家庭の水道設備を考えよう 水の流れる量
 038 流れる量はどこでも等しい 連続の式
 039 流体のエネルギー保存則 ベルヌーイの定理
 040 ベルヌーイの定理を応用する ベルヌーイ効果①
 041 流体の速度と圧力を利用する ベルヌーイ効果②
 042 飛行機やF1の速度を測る ピトー管
 043 圧力計の変化から速度変化を知る 静圧と速度水頭
 044 エネルギーにはかならず損失がある 損失水頭
 045 噴きだす水を考える 流線とベルヌーイの定理
 046 水の流れと消防設備 圧力水頭と損失
 047 流体の勢い 流体の運動量
 048 ホースの水まきを考える 運動量保存の法則
 049 ホースでの洗車を考える 衝突する流体
 050 流体は急には止まらない 水撃作用
 COLUMN 病室で実感した空気の動き

第5章 日常の現象と流体の動き
 051 曲がる流体と圧力 流線曲率の定理
 052 コップの渦を考える 二次流れ
 053 面に生まれる力の働き 作用力と反作用力
 054 気流の操作で快適な空調 コアンダ効果
 055 流線曲率と変化球 マグヌス効果
 056 揚力の考え方① ベルヌーイの定理と揚力
 057 揚力の考え方② 流線曲率の定理と揚力
 058 揚力の考え方③ 反作用力
 059 翼表面の流れ① コアンダ効果と揚力
 060 翼表面の流れ② 循環
 061 機体周辺の流れ 循環流れと循環
 062 なめらかな流れをつくるには 剥離と渦
 063 物体後部の流れ カルマン渦列
 064 電線のうなりやゆれるボール 渦の作用力
 065 渦振動と渦列の防止法 凹凸で渦を防止
 066 らせんで大型構造物を守る 長大橋と送電線
 067 カルマン渦列を利用する 渦列の周波数
 COLUMN 形と流れ 筆者の趣味から

第6章 流体機械を考える
 068 流体で考えるフルイディクス 流体論理素子
 069 ノズルとセンサー 流体発振子
 070 マンホールの空気弁 流体の圧送法
 071 下水を送る方法 下水道設備
 072 井戸と温泉の深さ 水中ポンプ
 073 昼は発電、夜はポンプ 水車とポンプ
 074 泡を使った揚水装置 エアリフトポンプ
 075 小さなスペースで大きな力をつくる 油圧機械
 COLUMN 史跡と流体素子

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