水理学B及び同演習 / Hydraulics B and its Exercises

単位数: 3. 担当教員: 風間 聡. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TCA-CEE216J. 開講言語: 日本語.

主要授業科目/Essential Subjects

○

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的：「水理学Aおよび同演習」における学習事項に引き続き，エネルギー損失の概念を導入する。さらに，管路および開水路の流れに関する基本的な現象を理解し，実現象の問題に関する定式化を理解する。また演習を通じて理解を深める。
２．概要：1回の授業は2時間の講義と2時間の演習とからなる．演習には4人のTAが参加する。
３．達成目標等：エネルギー損失の概念を正しく理解し，次元解析，管路流れおよび開水路流れに関して，力学則を定式化し水理的な問題を解く能力の習熟を目標とする。

Google Classroom クラスコード：iptdgid
[TB55041] 水理学B及び同演習

授業の目的・概要及び達成方法等(Ｅ）

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

1) This course introduces the concept of energy loss after reviewing the knowledge learnt in Hydraulics A. Students will understand basic phenomena in pipe flow and open channel flow. The exercise class will help students deepen their understanding.
2) The course has two hours of lecture and two hours of exercise every week. Two teaching assistants will help students during the exercises.
3) Students are required to understand the concept of energy loss properly and to develop abilities to solve hydraulic problems of dimensional analysis, pipe flows, and open channel flows by using hydrodynamic principles.

Google Classroom code: iptdgid

他の授業科目との関連及び履修上の注意

「水理学A及び同演習」を予め履修しておく必要がある．

他の授業科目との関連及び履修上の注意(Ｅ）

Students are required to finish Hydraulics A in advance of this course.

授業計画

教科書『水理学入門』の内容に沿って，以下の事項を学習する。
１．単位と次元
２．相似則と模型
３．質量・運動量・エネルギーの保存
４．管路の摩擦抵抗
５．管路の形状抵抗
６．管路の水理計算
７．管路の非定常流
８．開水路流れの特徴
９．摩擦を無視した流れの水面形
10．摩擦と等流の平均流速公式
11．開水路の不等流，水面形
12．実河川の流量計算
13．水理学の応用

授業計画(Ｅ）

1) Units and dimensional analysis
2) Similitude and model
3) Conservation laws of mass, momentum, and energy
4) Friction loss in pipe flow
5) Minor losses in pipe flow
6) Hydraulic computation in pipe flow
7) Unsteady pipe flow
8) Characteristics in open channel flow
9) Water surface profiles without friction
10) Velocity formulae of open channel flow
11) Water surface profiles in spatially varied open channel flow
12) Discharge calculation in rivers
13) Application of Hydraulics

授業時間外学習

知識の確実な習得のために授業時間外の学習が必須であり，毎回の演習の復習および授業の予習を行うこと。日常生活で見られる水の動きを観察し考察することも，本科目の学習内容の理解に有用である。

授業時間外学習（Ｅ）

Students are required to prepare each class and review each exercise in order to fully acquire the knowledge of this subject. Observation of motion of water encountered in our daily life helps us understand the course.

成績評価方法及び基準

各授業時間の演習の結果と期末試験とから評価する．

成績評価方法及び基準(Ｅ）

Evaluation is performed based on the final examination and exercises in every week's class.

教科書および参考書

• 水理学入門, 真野明・田中仁・風間聡・梅田信, 共立出版 (2010) ISBN/ISSN: 9784320074309 資料種別:教科書
• 流れの力学, 澤本正樹, 共立出版 ISBN/ISSN: 432007419X 資料種別:参考書
• 水理公式集[平成11年版], 土木学会, ISBN/ISSN: 9784810602012 資料種別:参考書

オフィスアワー

研究室在室時は随時。予め連絡を取ること。

オフィスアワー（Ｅ）

At any time when the teachers are in their office. Appointments has to be made in advance.