| 科 目 | 応用水理学 ( Advanced Hydraulics ) | |||
|---|---|---|---|---|
| 担当教員 | 辻本 剛三 教授 | |||
| 対象学年等 | 都市工学専攻・1年・後期・選択・2単位 | |||
| 学習・ 教育目標 |
A4-AS4(100%) | |||
| JABEE 基準1(1) |
(d)1,(d)2-a,(d)2-d,(g) | |||
| 授業の概要 と方針 |
完全流体および粘性流体の性質とそれらの力学について，基礎から学ばせる．本科で学んだ式の展開などを省略せずに解説し，重要な公式の誘導を通じて，理論式に対する理解を深めさせる． | |||
| 到 達 目 標 |
1 | 【A4-AS4】 完全流体に対する主要な基礎方程式およびその誘導法が理解できる． | ||
| 2 | 【A4-AS4】 ベルヌーイの定理とその適用例が理解でき，いくつかの実際問題が解ける． | |||
| 3 | 【A4-AS4】 運動量の法則が理解でき，実際の問題が解ける． | |||
| 4 | 【A4-AS4】 粘性流体の扱いが理解できる，ナビエーストークスの運動方程式の意味が理解できる | |||
| 5 | 【A4-AS4】 乱流の概念が理解できる | |||
| 6 | 【A4-AS4】 開水路の流れの特性が理解できる | |||
| 7 | 【A4-AS4】 地下水流れの特性が理解できる | |||
| 8 | ||||
| 9 | ||||
| 10 | ||||
| 評 価 方 法 と 基 準 |
到 達 目 標 毎 |
1 | 完全流体に対する主要な基礎方程式およびその誘導法の理解を中間試験で評価する． | |
| 2 | ベルヌーイの式の誘導法やいくつかの実際問題を中間試験とレポートで評価する． | |||
| 3 | 運動量の適用例を中間試験で評価する | |||
| 4 | ナビエーストークスの運動方程式の誘導法を中間試験とレポートで評価する | |||
| 5 | レイノルズ方程式の誘導を定期試験で評価する | |||
| 6 | 開水路の不定流の問題を定期試験で評価する | |||
| 7 | 非定常浸透流の問題を定期試験で評価する | |||
| 8 | ||||
| 9 | ||||
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| 総 合 評 価 |
成績は，試験80% レポート20% として評価する．100点満点で60点以上を合格とする．試験は中間・定期試験の結果を平均したものを用いる | |||
| テキスト | 「水理学」：吉川秀夫（技報堂） |
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| 参考書 | 「水理学」：日下部重幸・檀和秀・湯城豊勝（コロナ社） |
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| 関連科目 | 水理学，応用数学 | |||
| 履修上の 注意事項 |
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| 回 | 上段：テーマ／下段：内容（目標、準備など） |
|---|---|
| 1 | 流体運動の基礎理論 |
| Eulerの運動方程式，連続式の誘導を行う． | |
| 2 | 流体運動の基礎理論 |
| 完全流体の力学の扱いと速度ポテンシャルの意味. | |
| 3 | Bernoulliの定理と応用 |
| Bernoulliの定理を運動方程式から誘導する. | |
| 4 | Bernoulliの定理と応用 |
| U字管のような非定常流，開水路場への適用を行う. | |
| 5 | 静水流体の力学 |
| 運動方程式から静水力学の基礎式を説明し，その適用例を紹介する. | |
| 6 | 運動量の法則とその応用 |
| 運動量の考えを説明し，それを用いて流体力や跳水現象を説明する. | |
| 7 | 層流と乱流 |
| ナビエーストークスの運動方程式を誘導する過程を説明する. | |
| 8 | 中間試験 |
| 7回目までの講義の試験を行う. | |
| 9 | 層流と乱流 |
| 乱流の概念を説明し，レイノルズ方程式の誘導を行う. | |
| 10 | 開水路の定常流 |
| 開水路の水面形の変動を数値的に説明する. | |
| 11 | 非定常流 |
| 開水路不定流の数値計算法の考え方について説明する． | |
| 12 | 非定常流 |
| 開水路不定流の数値計算法の考え方について説明する． | |
| 13 | 浸透流 |
| 定常浸透流の基礎式を説明する. | |
| 14 | 地下水流 |
| 非定常浸透流の基礎式を説明する. | |
| 15 | 水理実験と相似則 |
| 実験を行う上でのスケールの扱いについて説明する. | |
| 備 考 |
本科目の修得には，30 時間の授業の受講と 60 時間の自己学習が必要である． 後期中間試験および後期定期試験を実施する． |