|
授業科目名
|
担当教員
|
|||||
|
水理学及び演習第二
|
坂本 康
|
|||||
|
時間割番号
|
単位数
|
コース
|
履修年次
|
期別
|
曜日
|
時限
|
| 264320 | 2 | CL過 | 2 | 後期 | 月 | I |
| ［概要］ | ||||||
| 水理学は水に関する力学であり，水に関連する構造物の計画・設計・管理などの実務に必須の学問である．また，河川工学，水文学，衛生工学などの応用工学を学ぶ前に履修すべき重要な授業科目である．本授業科目では，理想的な流体（完全流体）の管路・開水路での流れについて，その動きの理論を学ぶ．また，本科目の目標は学科教育目標のうち，(c) 専門基礎学力の付与，(E) 学習および問題解決能力，(H) 目標達成能力に該当する． | ||||||
| ［具体的な達成目標］ | ||||||
| 管水路・開水路の流れの問題を解く上での基礎となる考え方を修得する。具体的には、完全流体の流れに関する法則、運動量方程式、力学的エネルギー保存を仮定した場合の開水路の流れに関する法則を実際の問題に適用できる能力を身につける。 | ||||||
| ［必要知識・準備］ | ||||||
| 大学１年生までの微分・積分学の意味とその活用方法，質点力学の基礎に関する知識がないと受講が困難である．また，水理学及び演習第一が理解できていることが必要である． | ||||||
| ［評価方法・評価基準］ | ||||||
| 評価方法：中間試験2回および期末試験1回の平均点で評価を行う． 評価基準：平均点が60点以上のものを合格とする． |
||||||
| ［教科書］ | ||||||
| ［参考書］ | ||||||
| ［講義項目］ | ||||||
| 水を力学的に扱うときの基礎となる考え方，及びそれを各種問題に適用する方法について講義する． １．完全流体の流れ（1）−完全流体，流線と流跡線 （流れを解くときの基礎となる流線などの基本概念や完全流体という考え方などを説明できるようにする．） ２．完全流体の流れ（2）−ベルヌーイの定理の導出 （完全流体を扱うときの基本定理，ベルヌーイの定理の基本的考え方，意味を説明できるようにする．） ３．完全流体の流れ（3）−ベルヌーイの定理の応用 （完全流体の各種流れに対してベルヌーイの定理を適用して流速，水圧分布などを計算できるようにする．） ４．完全流体の流れ（4）−連続方程式，オイラーの方程式 （完全流体の基本式，オイラーの方程式や質量保存の式，連続方程式についてその基本的考え方，意味を説明できるようにする．） ５．完全流体の流れ（5）−速度ポテンシャル （速度ポテンシャルの基本的考え方，意味，及びベルヌーイの定理との関係などを説明できるようにする．） ６．運動量の方程式 （流れを解くときの一つの基本的考え方である運動量の方程式について考え方を説明でき，壁が受ける力の計算などに適用できるようにする．） ７．非定常運動 （U字管振動，水撃作用などの基本的非定常運動の解き方を説明できるようにする．） ８．開水路の基礎（1）−比エネルギー，常流，射流，フルード数 （開水路の流れをエネルギー的に扱うときの各種基本概念について説明できるようにする．） ９．開水路の基礎（2）−限界水深の定義 （限界水深の3つの定義，エネルギー論的意味について説明できるようにする．） 10．開水路の基礎（3）−いろいろな断面での限界水深 （長方形以外の形状の断面の水路にも適用できる限界水深の考え方について説明できるようにする．） 11．開水路の基礎（4）−跳水現象 （射流から上流に移る時の現象である跳水について説明でき，跳水の前後での水深の関係．跳水によるエネルギー損失などを示せるようにする．） 12．開水路の基礎（5）−開水路の流速・水深計算 （一部底面の高くなっている水路，一部幅が狭くなっている水路などについて，水面形，流速などが計算できるようにする．） |
||||||
| ［教育方法］ | ||||||
| (未登録) | ||||||
| ［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］ | ||||||
| (未登録) | ||||||
| ［その他］ | ||||||
| (未登録) | ||||||