【授業概要】
・テーマ
水の流れの物理・力学的アプローチのイメージを持つために
・ねらい
水路や河川の流れを科学的に理解し,水理設計や調査法の基礎を身につけて欲しい.
・目標
・水理諸量について理解する
・流体の運動について学ぶ
・エネルギー保存則,質量保存則を理解する
・運動量保存則について理解する
・実際の水路設計の基礎を学ぶ
・理論的アプローチと経験的アプローチを理解する.
・キーワード
水圧,加速度,水頭,等流,不等流,常流,射流,無次元量,カルマン定数,粘性係数,乱流,層流,渦度,マニングの経験則,損失,滑面流
【授業計画】
・授業の方法
講義は,プロジェクターにより行い,演習テキストは関連ページを示す. ・日程
講義日程ではないが,講義の内容を示すと以下の通りである.
1.ガイダンス
2.水理諸量について
3.流体の運動について
4.流体に加わる力
5.加速度の表記法について
6.N-S方程式の誘導およびオイラー方程式
7.流線上のベルヌーイの定理とオリフィス
8.断面平均流のベルヌーイの定理と堰の公式
9.ハーゲンポアズイユの法則
10.粘性と摩擦に関する理論と経験則
11.粗度について
12.流れの分類
13.比エネルギーと跳水現象
14.開水路の等流と不等流および数値計算
15.演習問題の解説
16.一般化(相似律と無次元量)の話
【学習の方法】
・受講のあり方
簡潔にかつ要点やキーワードをメモするようにし,講義ノートを作成する.
講義中に演習テキストでの重要な箇所を示すので,例題は解けるようにする.
不明箇所は質問をする.
講義内容は,項目によっては数週にまたがることがあるので,遅刻や欠席が無いように受講する. ・予習のあり方
数学の知識として,微分・積分・偏微分(テーラ展開・方向微分・全微分)およびベクトルの内積と外積の基礎知識が必要です.
物理学の知識として,速度・加速度・ニュートンの運動則の基礎知識が必要です.
入門書(ページ数が少ないものがおすすめ)に目を通しておくと理解しやすい. ・復習のあり方
講義中に示された関連箇所の例題を解けるようにする.
講義ノートを補足して完成させる.不明点は質問する.
【成績評価の方法】
・成績評価基準
出席が3分の2に満たないものは,特別の事情がない限り最終試験を受けられない.
遅刻は2回で欠席1回とする.
試験が60点以上を合格とする. ・方法
最終試験により評価する.小試験を課す場合には総合評価する.
【テキスト】
水理学演習(上巻) 椿東一郎、荒木正夫 森北出版 定価2,163円
水理学演習(下巻) 荒木正夫、椿東一郎 森北出版 定価2,163円
【参考書】
水理学入門 本間仁・米元卓介・米屋秀三共著 森北出版定価1,442円(平易に書いてある)
絵とき水理学 粟津清蔵 オーム社 定価2,800円 (非常に平易に書いてある)
【科目の位置付け】
本講義は,応用水理学・河川環境調査論などの基礎である.
【その他】
・学生へのメッセージ
生物環境学科の教育目標に該当する具体的番号は,2),8)です.
農業土木職の公務員試験の受験を考えている人は受講したほうが良い.
計算をすることがあるので,関数電卓が必要である.
・履修に当たっての留意点
特になし ・オフィス・アワー
別途,掲載する. ・担当教員の専門分野
農業水利学,河川環境学
|