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できる.
3.管水路流れの損失係数について説明できる.
4.各種の管路の流れが計算できる.
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. | 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. | 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. |
管水路流れの損失係数について説明できる. | 管水路流れの損失係数について説明できる. | 管水路流れの損失係数について概ね説明できる. | 管水路流れの損失係数について説明できない. |
各種の管路の流れが計算できる. | 各種の管路の流れが計算できる. | 各種の管路の流れが概ね計算できる. | 各種の管路の流れが計算できない. |
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・Ⅱ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
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 |
講義説明 3年次の復習 |
本講義の到達目標等について理解する.
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2週 |
3年次の復習(1) |
静水力学について説明でき、計算できる.
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3週 |
3年次の復習(2) |
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.
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4週 |
層流と乱流(1) |
層流と乱流について説明できる.
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5週 |
層流と乱流(2) |
流体摩擦を説明できる.
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6週 |
管路流れ(1) |
開水路と管路の定義と違いについて説明できる.
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7週 |
管路流れ(2) |
管路流れの基本理論と流速分布形について説明できる.
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8週 |
確認テスト |
試験時間60分.
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2ndQ |
9週 |
管路流れ(3) |
菅水路の損失係数について説明できる.
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10週 |
管路流れ(4) |
菅水路の損失係数について説明できる.
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11週 |
管路流れ(5) |
各種の管路の流れが計算できる.
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12週 |
管路流れ(6) |
各種の管路の流れが計算できる.
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13週 |
管路流れ(7) |
各種の管路の流れが計算できる.
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14週 |
管路流れ(8) |
各種の管路の流れが計算できる.
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15週 |
管路流れ(9) |
各種の管路の流れが計算できる.
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16週 |
前期定期試験. |
試験時間60分.
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 建設系分野 | 水理 | 水理学で用いる単位系を説明できる。 | 4 | |
静水圧の表現、強さ、作用する方向について、説明できる。 | 4 | |
平面と曲面に作用する全水圧の大きさと作用点を計算できる。 | 4 | |
浮力と浮体の安定を計算できる。 | 4 | |
連続の式を説明できる。 | 4 | |
完全流体の運動方程式(Eulerの運動方程式)を説明できる。 | 4 | |
ベルヌーイの定理を説明でき、これを応用(ベンチュリーメータなど)した 計算ができる。 | 4 | |
運動量保存則を説明でき、これを応用した計算ができる。 | 4 | |
比エネルギー、フルード数、常流と射流、限界水深(ベスの定理、ベランジェの定理)、跳水現象について、説明できる。 | 4 | |
層流と乱流について、説明できる。 | 4 | |
流体摩擦(レイノルズ応力、混合距離)を説明できる。 | 4 | |
管水路の摩擦以外の損失係数について、説明できる。 | 4 | |
各種の管路の流れが計算できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | レポート | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 40 | 0 | 40 |
専門的能力 | 30 | 20 | 50 |
分野横断的能力 | 10 | 0 | 10 |