水理学Ⅱ

科目基礎情報

学校 木更津工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 水理学Ⅱ
科目番号 0081 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 環境都市工学科 対象学年 3
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 水理学の基礎(有田正光,東京電機大学出版局)水理学演習 (有田正光・中井正則,東京電機大学出版局)
担当教員 虻川 和紀

到達目標

1.流れの基礎理論について説明でき,これを応用した計算ができる.
2.層流と乱流および流体摩擦について説明・計算できる.
3.レイノルズ数,フルード数について説明・計算ができる
4.オイラーの運動方程式とナビエストークスの方程式について簡単な説明ができる.

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
流れの基礎理論について説明でき,これを応用した計算ができる.れの基礎理論について説明でき,これを応用した計算ができる. 流れの基礎理論について概ね説明でき,これを応用した計算ができる. 流れの基礎理論について説明できず,これを応用した計算ができるない.
層流と乱流および流体摩擦について説明できる.層流と乱流および流体摩擦について説明できる.層流と乱流および流体摩擦について概ね説明できる.層流と乱流および流体摩擦について説明できるない.
レイノルズ数,フルード数について説明・計算ができるレイノルズ数,フルード数について説明・計算ができるレイノルズ数,フルード数について概ね説明・計算ができるレイノルズ数,フルード数について説明・計算ができない
オイラーの運動方程式とナビエストークスの方程式について簡単な説明ができる.オイラーの運動方程式とナビエストークスの方程式について簡単な説明ができる.オイラーの運動方程式とナビエストークスの方程式について簡単な説明が概ねできる.オイラーの運動方程式とナビエストークスの方程式について簡単な説明ができない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
本講義は数学,物理学,水理学Ⅰの知識をもとに,流水の物理学的特性および管路流れについて学ぶ.
授業の進め方・方法:
講義は教科書および演習問題の内容に沿って実施する.補助資料は必要に応じて配布する.
中間試験および定期試験を実施し,試験成績(2回の試験の平均点)を90%,レポート課題を10%として評価する.
この科目は学修単位科目のため,教材や授業ノート等で予習,復習を行うこと.
注意点:
水理学Ⅰの内容に加え,数学(偏微分・ベクトル)や物理学(特に力学)を十分に復習し,実用上苦のないようにしておくことが望ましい.

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 講義説明・水理学Ⅱの概説 講義の概要の説明と,水理学Ⅱの概説.
2週 流体のエネルギー保存則と運動保存則(1) ベルヌーイの定理と運動量保存則を使用した基本的な計算ができる.
3週 流体のエネルギー保存則と運動保存則(2) ベルヌーイの定理と運動量保存則を使用した基本的な計算ができる.
4週 流体のエネルギー保存則と運動保存則(3) ベルヌーイの定理と運動量保存則を使用した基本的な計算ができる.
5週 流体のエネルギー保存則と運動保存則(4) ベルヌーイの定理と運動量保存則を使用した基本的な計算ができる.
6週 流体のエネルギー保存則と運動保存則(5) ベルヌーイの定理と運動量保存則を使用した基本的な計算ができる.
7週 層流と乱流 層流と乱流,レイノルズ数について説明・計算できる.
8週 後期中間試験 試験時間60分.
4thQ
9週 フルード数 フルード数について説明・計算できる.
10週 流体力と抵抗(1) 流体中の物体が受ける力,抵抗係数とレイノルズ数との関係,摩擦抵抗の原理について学ぶ.
11週 流体力と抵抗(2) 流体中の物体が受ける力,抵抗係数とレイノルズ数との関係,摩擦抵抗の原理について学ぶ.
12週 オイラーの運動方程式とナビエストークスの方程式(1) オイラーの運動方程式とナビエストークスの方程式について簡単な説明ができる.
13週 オイラーの運動方程式とナビエストークスの方程式(2) オイラーの運動方程式とナビエストークスの方程式について簡単な説明ができる.
14週 演習問題 静水力学・流体のエネルギー保存則と運動保存則について説明・計算ができる
15週 演習問題 層流・乱流,レイノルズ数,フルード数について説明・計算ができる
16週 後期定期試験. 試験時間60分.
3年水理学の総まとめ

評価割合

試験課題合計
総合評価割合8020100
基礎的能力402060
専門的能力30030
分野横断的能力10010