2018年度 環境流体力学基礎   Basis of Environmental Hydrodynamics

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開講元
融合理工学系
担当教員名
中村 恭志 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
金5-6(S621)  
クラス
-
科目コード
TSE.A317
単位数
1
開講年度
2018年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
2018年9月10日
講義資料更新日
2018年1月11日
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

 本講義では河川や湖沼などの水環境における流れの特徴である,水面に生じる波の「水面波」について取り上げる.物理原理と方程式による記述方法を概説する.また,その数値解析手法を紹介し,数値解析モデルを実際に演習をつうじて構築する。

到達目標

本講義を履修することにより次の知識と実践力を修得する。
I. 水面波の物理原理の基礎的な知識を得る。
II. 水面波を伴う流れの数値解析法を習得する.
III. 水面波の数値解析モデルの開発を通じ,数値解析プログラム開発の能力を習得する。

キーワード

河川・湖沼における流れ、水面波、数値解析

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - -

授業の進め方

講義では水環境における流れの事例として、「水の波」を取り上げ、原理と解析法を学びます。数値的な解法についてもコンピュータ上で演習を行います。予習・復習をしっかり行ってください。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 水面波の基礎方程式 水面波伝搬の基礎方程式を導出し、理解する
第2回 水面波の物理現象1 水面波伝搬の物理的特徴について理解する
第3回 水面波の物理現象2 水面波伝搬の物理的特徴について理解する
第4回 水面波の解析 ー 数値解析の方法1 水面波の伝搬を解析するための数値解析法を理解する
第5回 水面波の解析 ー 数値解析の方法2 水面波の伝搬を解析するための数値解析法を理解する
第6回 水面波の解析 ー 数値解析プログラムの作成 1 水面波の数値解析モデルを実際に開発する
第7回 水面波の解析 ー 数値解析プログラムの作成 2 水面波の数値解析モデルを実際に開発する
第8回 水面波の解析 ー 数値解析による物理特性の理解 自身で開発した数値モデルを用いて、各種条件での解析を実行し、水面波の持つ物理的特徴を確認する

教科書

特に指定しない

参考書、講義資料等

有田正光, 池田裕一『水圏の環境』東京電機大学出版局
日野幹雄『流体力学』朝倉書店
越塚誠一『数値流体力学』培風館
梅干野晃,中村恭志『環境の可視化』放送大学教育振興会

成績評価の基準及び方法

授業終了時に課すレポートにて、「理論と特徴」の理解と「数値解析による解析能力」について評価を行う。

関連する科目

  • TSE.A205 : 流体工学基礎
  • TSE.M201 : 常微分方程式と物理現象
  • TSE.M202 : 偏微分方程式と物理現象

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

流体工学基礎(TSE.A205)、並びに常微分方程式と物理現象(TSE.M201)と偏微分方程式と物理現象(TSE.M202)を履修済みであること。

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