応用水理学

科目基礎情報

学校 長岡工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 応用水理学
科目番号 0010 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 環境都市工学専攻 対象学年 専2
開設期 1st-Q 週時間数 4
教科書/教材 「水理学」コロナ社
担当教員 衞藤 俊彦

到達目標

(科目コード:A3140、英語名:Applied Hydraulics)(本科目は第1学期に実施する。週に2回行うので十分注意すること。授業計画の週は回と読み替えること。)
この科目は長岡高専の教育目標の(D)と主体的に関わる。この科目の到達目標と、各到達目標と長岡高専の学習。教育到達目標との関連を、到達目標、評価の重み、学習・教育目標との関連の順で次に示す。
①流体力学の基礎方程式について理解する。(30%)(D1)、②水理現象における相似法則について理解する。(20%)(C2、D1)、③オリフィスや堰などの諸施設の働きについて理解する。(50%)(B2、D1、D2)。

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最低限の到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1流体力学の基礎方程式について詳細に理解する。流体力学の基礎方程式について理解する。流体力学の基礎方程式について概ね理解する。左記に達していない。
評価項目2水理現象における相似法則について詳細に理解する。水理現象における相似法則について理解する。水理現象における相似法則について概ね理解する。左記に達していない。
評価項目3オリフィスや堰などの諸施設の働きについて詳細に理解する。オリフィスや堰などの諸施設の働きについて理解する。オリフィスや堰などの諸施設の働きについて概ね理解する。左記に達していない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
オリフィスや堰などの流量公式について述べ、実験によりこれを確かめる。次に、水理模型実験で必要となる相似法則について理解する。最後に流体の運動に関わる基礎方程式について述べる。
授業の進め方・方法:
この授業は学修単位科目のため、事前・事後学習として「週ごとの到達目標」欄に示す課題などを実施する。
注意点:
水理学Ⅰ、水理学ⅡA、水理学ⅡBが基礎知識として必要である。復習をしておくこと。

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
前期
1stQ
1週 第1回:オリフィス
第2回:水門
第1回:オリフィスについて説明できる。オリフィスについての課題
第2回:水門について説明できる。水門についての課題
2週 第3回:堰
第4回:オリフィス実験1
第3回:堰について説明できる。堰についての課題
第4回:オリフィスについて実験を行い、理解を深める。オリフィス実験についての課題1
3週 第5回:オリフィス実験2
第6回:次元解析
第5回:オリフィスについて実験を行い、理解を深める。オリフィス実験についての課題2
第6回:次元解析について説明できる。次元解析についての課題
4週 第7回:πの定理
第8回:相似則
第7回:πの定理について説明できる。πの定理についての課題
第8回:相似則について説明できる。相似則についての課題
5週 第9回:流体力学の基礎方程式
第10回:連続の式
第9回:流体力学の基礎方程式について説明できる。流体力学の基礎方程式についての課題
第10回:連続の式について説明できる。連続の式についての課題
6週 第11回:非粘性流体の運動方程式1
第12回:非粘性流体の運動方程式2
第11回:非粘性流体の運動方程式について説明できる。非粘性流体の運動方程式についての課題
第12回:非粘性流体の運動方程式について説明できる。非粘性流体の運動方程式についての課題
7週 第13回:粘性流体の運動方程式
第14回:レイノルズ方程式
第13回:粘性流体の運動方程式について説明できる。粘性流体の運動方程式についての課題
第14回:レイノルズ方程式について説明できる。レイノルズ方程式についての課題
8週 第15回:総合演習
第16回:期末テスト
第17回:試験解説と発展授業
第15回:これまでの学習内容についての総合演習問題を解くことができる。これまでの学習内容についての課題
第16回:試験時間90分
第17回:試験解説と発展授業

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完全流体の運動方程式(Eulerの運動方程式)を説明できる。5前11,前12,前13
連続の式を説明できる。5前10

評価割合

期末試験レポート合計
総合評価割合6040100
基礎的能力000
専門的能力6040100
分野横断的能力000