到達目標
1. 層流と乱流の流れの性質を理解し,層流と乱流の流速分布・損失水頭に関する問題が解ける.
2. 管水路の流量や水圧,損失水頭の計算ができる.
3. 開水路の常流・射流の判別ができ,流れの特徴を説明できる.
4. 開水路の等流計算ができ,不等流の水面形の概形を描くことができる.
5..Eulerの運動方程式を説明できる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 未到達レベルの目安(不可) |
1. 層流と乱流の流れの性質を理解し,乱流の流速分布・損失水頭に関する問題が解ける. | 1. 層流と乱流の流れの性質を理解し,乱流の流速分布・損失水頭に関する問題が解ける. | 層流と乱流の流れの性質を知り,乱流の流速分布・損失水頭に関する基本的な問題が解ける. | 層流と乱流の流れの性質を理解していない.
乱流の流速分布・損失水頭に関する基本的な問題を解けない. |
2. 管水路の流量や水圧,損失水頭の計算ができる. | 管水路の流量や水圧,損失水頭の計算ができる | 層流と乱流の流れの性質を知り,層流と乱流の流速分布・損失水頭に関する基本的な問題が解ける. | 層流と乱流の流れの性質を理解していない.
層流と乱流の流速分布・損失水頭に関する基本的な問題を解けない. |
3. 開水路の常流・射流の判別ができ,流れの特徴を説明できる. | 開水路の常流・射流の判別ができ,流れの特徴を説明できる. | 開水路の常流・射流の判別ができ,これらに関する基本的な問題が解ける. | 開水路の常流・射流の判別ができない.
常流・射流に関する基本的な問題が解けない. |
4. 開水路の等流計算ができ,不等流の水面形の概形を描くことができる. | 開水路の等流計算ができ,不等流の水面形の概形を描くことができる. | 開水路の等流計算ができ,一様水路の不等流の水面形の概形を描くことができる. | 開水路の等流計算ができない.一様水路の不等流の水面形の概形を描くことができない. |
5.Eulerの運動方程式を説明できる。 | Eulerの運動方程式を説明できる。 | Eulerの運動方程式を知っている. | Eulerの運動方程式が何かわからない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
4年次の水理学では,3年次までに習得した水理学の知識に立脚して,管水路・開水路における流体の諸現象を理解し,工学上必要となる基礎的な知識を習得します.
授業の進め方・方法:
授業は,前回の授業内容の理解度と予習状況の確認の小テスト・教員による説明・演習で構成します.また,到達目標に対する達成度試験を複数回実施します.
この科目は学修単位科目のため,事前・事後学習として課題・演習などを実施し,評価の対象とします.
成績は小テスト(60%),平素の学習状況(課題を含む:40%)
注意点:
授業で使用する資料は予めBlackboard上にあげていますので,必ず予習してください.
また,授業で配布される演習課題・予習により自学自習に取り組むこと(60時間の自学自習が必要です).
予習を前提として授業を進めます.
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
層流と乱流(1):層流と乱流の流れ |
流体摩擦(レイノルズ応力、混合距離)を理解している.
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2週 |
層流と乱流(2):円管内の乱流 |
円管内の乱流の流速分布・損失水頭について理解している.
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3週 |
層流と乱流(3):円管内の乱流 |
円管内の乱流の流速分布・損失水頭について理解している.
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4週 |
管水路の流れ(1):平均流速公式と摩擦損失水頭・形状損失水頭 |
実用公式を使って管水路の損失水頭の計算ができる.
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5週 |
管水路の流れ(2):単線管路の損失水頭 |
単線管路の損失水頭に関する基本的な問題を置くことができる.
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6週 |
管水路の流れ(3):バイパス管路と分岐管(1) |
複雑な管水路の損失水頭や流量を計算することができる
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7週 |
管水路の流れ(4):分岐管と流水による仕事 |
発電量やポンプの動力に関する基本的な問題を解くことができる
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8週 |
開水路の流れ(1):比エネルギーと限界水深 |
比エネルギーと限界水深について説明できる.
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2ndQ |
9週 |
開水路の流れ(2):常流と射流 |
常流と射流について説明できる.
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10週 |
開水路の流れ(3):比力と跳水 |
跳水現象について説明できる.
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11週 |
開水路の流れ(4):演習
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常流と射流に関する基本的な問題を解くことができる
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12週 |
開水路の流れ(5):開水路流れの基礎方程式と等流 |
開水路流れの基礎方程式について理解し,等流に関する基本的な計算ができる。
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13週 |
開水路の流れ(6):開水路不等流の基礎方程式と水面形 |
開水路不等流の基礎方程式について理解しし,説明できる.
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14週 |
開水路の流れ(7):演習
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不等流の水面形の概形を描くことができる.
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15週 |
完全流体の運動方程式
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完全流体の運動方程式(Eulerの運動方程式)を説明できる。
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16週 |
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評価割合
| 小テスト | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 60 | 40 | 100 |
基礎的能力 | 40 | 25 | 65 |
専門的能力 | 20 | 15 | 35 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |