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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 地球工学科 水理学及び演習

水理学及び演習

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科目ナンバリング
  • U-ENG23 23013 LJ73
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 水3・4
教員
  • 後藤 仁志(工学研究科 教授)
  • 戸田 圭一(経営管理大学院 教授)
  • 細田 尚(工学研究科 教授)
  • 音田 慎一郎(工学研究科 准教授)
  • 山上 路生(工学研究科 准教授)
  • 原田 英治(地球環境学舎 准教授)
  • 川池 健司(防災研究所 准教授)
  • 米山 望(防災研究所 准教授)
授業の概要・目的 各種の水工計画及び水理構造物設計の基礎となる水の運動の力学を流体力学との関連 より体系的に講述し、静水力学、流体運動の基礎理論、水の波の基礎理論、粘性と乱れ、次元解析、ならびに管路及び開水路における定常流を取り扱う.演習問題を課し、基礎理論の実際問題への応用を習熟させる.
到達目標 水理学の基礎を学び,演習問題を通じて理解を深める.
授業計画と内容 <講義90分:1回,演習90分:0.5回でカウント>

静水力学・浮体の安定【講義1回,演習1回】:
静水圧、浮力、浮体の安定 について解説・演習する。

流体運動の基礎【講義2回,演習1.5回】:
連続体の力学、システム法とコントロールボリューム法、連続式、運動方程式、一次元解析法 について解説・演習する。

完全流体の力学【講義1回,演習0.5回】:
Bernoulli の定理、二次元非回転流れ について解説・演習する。

粘性と乱れ【講義2回】:
変形応力、Navier Stokes の式、層流のせん断応力と摩擦損失、 層流と乱流、乱流のReynolds応力、乱流の流速分布 について解説する。

総括演習【演習1回】:
各項目の理解度確認のための演習等を実施する。

中間試験:
中間試験を実施する。

次元解析と相似律【演習0.5回】:
水理量と次元解析、パイ定理、相似律について解説・演習する。

管路の定常流【講義2回,演習1回】:
エネルギー式、管内乱流の抵抗則、形状損失、サイフォン、管 路(単一、並列、管路網)の計算 について解説・演習する。

開水路の定常流【講義3回,演習2回】:
エネルギー式、運動量式、水面形方程式とその特性、比エネル ギー、比力、跳水、漸変流の基礎式、基本水面形、種々の水面 形(スルースゲート、段落ち、横流入ほか)、漸変流の解析法 について解説・演習する。

学習到達度確認:
学習到達度確認を実施する。

フィードバック
成績評価の方法・観点 成績評価は、期末試験、中間試験を総合的に勘案して行う(期末試験50点、中間試験50点、合計100点満点).
履修要件 微積分、線形代数の基礎など、大学教養課程の標準的な数学および、力学、電磁気学の基礎など、大学教養課程の標準的な物理学。
授業外学習(予習・復習)等 講義内容の復習と演習問題の予習復習
教科書
  • 講義および演習で、プリント教材(印刷物)を随時配布する。
参考書等
  • 指定しない。