2025年度/1AJE026001 (公大) / (市大)

【火3】水理学 <後期>

治水，利水においては水の運動を理解することが不可欠である。基礎流体力学では流体の運動を科学的に捉えることに主眼が置かれているが、本講義では工学的に水の運動を捉えることに主眼を置く。工学的センスを磨くことを意識して取り組んで欲しい。

担当教員氏名

重松 孝昌

科目ナンバリング

AJECEE22020-J1 (公大) / TRDP22204 (市大)

授業管轄部署

工学部

授業形態

講義

開講キャンパス

杉本

開講区分

週間授業

配当年次

2年 (公大) / 2年 (市大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。

単位数

2単位 (公大) / 2単位 (市大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

静水力学，実在流体（粘性を持つ流体）の流れの基礎理論，それらを通した開水路および管路の物理現象，さらには流れの中の物体に作用する流体力の発現メカニズムについて理解し，数式を用いて説明できる。また，実際の流体流れの諸現象との対応を考えながら，現象に合致した適切な基礎理論や基礎式を選択することができ，それらを用いて問題を解決することができる。

授業内容

第 1 回  概論：水の性質 第 2 回  基礎方程式(1)：質量保存則，オイラーの運動方程式 第 3 回  基礎方程式(2)：ベルヌーイの定理，運動量保存則 第 4 回  静水圧：静水圧，平面・曲面に作用する全水圧 第 5 回  浮体の安定：アルキメデスの原理，浮力，浮体の安定性 第 6 回  相対静止：等加速度運動，直線運動，鉛直軸周りの回転運動 第 7 回  層流・乱流：流体の変形，レイノルズ数，境界層，レイノルズ方程式 第 8 回  管水路の流れ(1)：円管内の層流・乱流，速度分布 第 9 回  管水路の流れ(2)：エネルギー損失，単一管路の流れ 第10回  管水路の流れ(3)：枝状管路，管路網の流れ 第11回  常流・射流：フルード数，限界水深，比エネルギー 第12回  開水路の流れ(1)：等流，跳水，段波，共役水深 第13回  開水路の流れ(2)：不等流，漸変流，洪水流 第14回  密度流：ベルヌーイの定理、内部フルード数、内部跳水 第15回  到達試験 第16回  講義内容のまとめ，理解度の判定

事前・事後学習の内容

【事前学習】 ・講義で利用するPPTファイルを提供するので、事前に閲覧するとともに、教科書の当該箇所を読む。 【事後学習】 ・講義で学習した内容を要約するとともに疑問点を整理して、事後学習の記録として提出する。 ・講義の理解を深めるための課題を解いて提出する。

成績評価方法

水理学で対象とする諸現象を数式を用いて説明できるか、実際の流体流れの諸現象との対応を考えながら現象に合致した適切な基礎理論や基礎式を選択することができ，それらを用いて問題を解決することができるか、について講義ごとの課題、及び試験によって評価する。 成績は、試験(60%)、課題提出レポート(20%)、事後学習の取り組み(20％)の総合評価とし、60%以上を合格とする。

履修上の注意

工学的センスを身につけるよう心がけて欲しい。そのために，現象の把握・理解と工学的ニーズについて常に考えるようにして欲しい。 講義に対する質問は，講義中に積極的に行ってほしい。 ただし、課題に取り組んだり、講義内容の振り返りの際に生じる疑問点については「事後学習欄」から質問してください。

教科書

「水理学Ⅰ」「水理学Ⅱ」大西外明著（森北出版）

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参考文献

学術情報総合センターには、「水理学」と題する書籍が数多く収納されています。自らに適した参考書を見つけ出して利用してください。

オフィスアワー

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