水理乱流力学
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| 科目ナンバリング |
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| 開講年度・開講期 | 2020・前期 |
| 単位数 | 2 単位 |
| 授業形態 | 講義 |
| 配当学年 | 修士･博士 |
| 対象学生 | 大学院生 |
| 使用言語 | 日本語 |
| 曜時限 | 水3 |
| 教員 |
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| 授業の概要・目的 | 流体力学の理論に基づき、自由水面流れの乱流力学の基礎と応用を詳述する。Navier-Stokes式 から RANS方程式の誘導と開水路乱流への適用を展開する。河川の流速分布や抵抗則 また剥離乱流や2 次流などに関する最近の研究成果を提供する。EjectionやSweepなどの組織乱流理論や界面水理学な どのホットな話題も講述する。 あわせて河川や水工学上の実用問題についても説明する。 |
| 到達目標 | 課題に対して自主的、継続的にとりくむ能力を養う。 開水路乱流の基礎理論とその適用方法を理解 する。統計乱流理論と組織乱流理論の基礎を理解する。 将来、実河川の環境問題、災害問題に直面した際に、 学術的視点から説明ができる能力を身につける。 |
| 授業計画と内容 | ガイダンス（1回） 本科目の説明と、流体力学および乱流理論のバックグラウンドを概説する。 乱流に関する種々の理論的考察（3回） 運動方程式、境界層理論、乱れエネルギー特性、渦の動力学、乱流輸送、スペクトル解析等の、乱流を理解する上で必要な基礎理論について、最新の研究成果を交えながら講義する。 輸送現象論（4回） 分子拡散、乱流拡散、分散現象等、実河川で観察される乱流輸送現象について、理論や実験結果を用いながら解説する。 植生と乱流（3回） 植生キャノピーにおける乱流輸送現象について、最新の乱流計測や数値シミュレーション結果を紹介しながら、講義する。 河川の実用問題（2回） 複断面流れや流砂流れ等、河川にみられる重要な実用問題について講義する。 水工学の実用問題（2回） 漂流物や魚道等、水工学における重要な実用問題について講義する。 |
| 成績評価の方法・観点 | 各課題についてレポート（コアのレポート３回と小レポート複数回であるが、回数は年により異なる）を提出し、通期の総合成績を判断する。 コアのレポートについては１回でも未提出であれば単位を認めない。 |
| 履修要件 | 水理学の基礎を習熟していること。 |
| 授業外学習（予習・復習）等 | 適宜、水理学および流体力学の基礎を毎回1時間程度予習・復習して講義に臨むこと。 またまた河川工学に関する諸問題（土砂対策問題、魚道など）についても各自、予習しておくこと。また河川工学に関する諸問題（土砂対策問題、魚道など）についても各自、予習しておくこと。 |
| 教科書 |
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| 参考書等 |
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