水理学２及び演習
| 科目分野 | 理工学部 |
|---|---|
| 選必区分 | 必修 |
| 担当教員 ［ローマ字表記］ |
武藤 裕則, 田村 隆雄 [Yasunori Mutoh, Takao Tamura] |
| 授業形態 | 演習 |
授業の目的
社会基盤工学では，上水道やパイプライン等水路断面を流体が満たした状態で流れる流れ(管路)や，下水道や河川等自由水面を有する流れ(開水路)の計画や設計を扱う。この授業では，これらの計画・設計に欠かせない流れのエネルギー損失の評価法を理解し，管路／開水路流れに対する基本的な計算手法を習得する。
授業概要
水理学は，物理学の一分野である流体力学に基礎をおき，水に代表される液体の運動を実用的な面から理解・応用することを目的としており，河川・海岸・港湾・上下水道のような工学的要素のみならず，流体運動と関係する災害や環境問題を通じて地球科学分野とも密接に関連している。この授業では，水流の基礎的な運動形態である管路および開水路流れについて，それらの取扱い方法の基本を講義と演習を通じて学ぶ。
到達目標
- 摩擦抵抗則を理解し，管路の流れの計算ができる(1回～8回)．
- 開水路流れの水面形の概形を描くことができる(9回～16回)．
授業計画
- ガイダンス，管路の流れの基本(用語と基礎式) p.68-p.72
- 摩擦損失 p.73-p.75
- 形状損失 p.75-p.78
- 単線管水路 p.79-p.85
- サイフォン p.82-p.85
- 並列管・分岐管p.86-p.90
- 水力発電・ポンプ p.90-p.92
- 管路流れの復習／中間試験
- 開水路流れの基本(用語と基礎式) p.84-p.97
- 等流とその計算 p.98-p.104
- エネルギー保存則，比エネルギー p.105-p.109
- 常流と射流，フルード数，エネルギー式 p.109-p.112
- 運動量の保存則，跳水 p.113-p.123
- 不等流，水面形の基本 p.124-p.128
- 局所的な水面形 p.128-p.132
- 期末試験
教科書
図説わかる水理学／井上和也：学芸出版社，2008.9, ISBN:9784761524418
キーワード
管水路, 開水路, 摩擦抵抗, 水面形
