授業科目名
  環境水理学演習
   Exercises in Hydraulics
時間割番号
6964
担当教員名
  冨永 晃宏, 北野 利一, 庄 建治朗
学科・年次
  工学部第一部 都市社会工学科 2年次 CMa
科目区分
  専門科目
単位数
2
時間割
  後期 金曜3-4限
授業の目的・達成目標
授業の目的:
 環境水理学で学習した水理学・流体力学の基礎理論に基づいて,具体的な問題を解決するための演習を行う。
○達成目標:
1)ベルヌーイの定理や,運動量保存則を用いた管路の流量などを算定できる。
2)開水路に係る水理現象の諸量について算定できる。
3)ポテンシャル流に関する特性式を誘導し,流線などを描くことができる。
4)静水圧の様々な計算ができる。
キーワード:摩擦損失水頭,比エネルギー,常流・射流,ポテンシャル流の性質など
学習教育目標:(E)演習を通じて自己学習の習慣を身につけ応用能力を高める
授業計画
①流れ場とは何か?非圧縮性流体の連続式:直交座標系と極座標系という視点
②流れ場に基づき流線と流跡線の微分方程式を解く
③渦度と移流項:テンソル演算とベクトル演算による移流項の変形
④オイラーの運動方程式とベルヌーイの定理:渦なし流れにおける線積分
⑤速度ポテンシャルがつなぐ流線と連続式の関係
⑥コーシーリーマンの関係:流れ関数により流線を求める
⑦自由渦と強制渦、円柱回りの流れ場、ダランベールのパラドックス
⑧中間テスト
⑨物体にかかる静水圧:面の形状,曲面,モーメント
⑩浮体の安定:物体が水上に安定に浮かぶ条件
⑪管水路の流れの損失と流量計算:単線管路,サイフォン
⑫複雑な管水路の計算:分岐・合流,管路網
⑬開水路の流れ方:マニング式と等流計算,常流か射流か
⑭開水路の急変流:跳水と減勢工
⑮開水路の水面形:水面形方程式から不等流の水面形を描く
⑯期末テスト
成績評価の方法と基準
成績の評価方法:レポート(10%),中間テスト(45%)および期末テスト(45%)により総合評価。
成績の評価基準:総合評価で60%以上を合格とする。
履修にあたっての注意事項および教室外における準備学習などの指示
予習および復習を必ずすること.また,レポートを提出してもらう。
http://www.cm.nitech.ac.jp/tk にて,北野担当分の配布資料は事前に入手可能。
教科書
「最新 水理学Ⅰ,Ⅱ」 大西外明著(森北出版) 要点プリントも配布する。
参考書
「水理学」禰津家久・冨永晃宏著(朝倉書店)
「明解 水理学」日野幹雄著(丸善出版)
オフィスアワー(この授業科目についての学習相談)

授業後の金曜日12:10~13:00とするが,在室の時はいつでもよい.