2024年度 学院等開講科目 環境・社会理工学院 融合理工学系
環境流体力学基礎
- 開講元
- 融合理工学系
- 担当教員
- 中村 恭志
- 授業形態
- 講義 (対面型)
- メディア利用科目
- -
- 曜日・時限
(講義室) - 金7-8 (S3-215(S321), 南6号館2階211演習室 )
- クラス
- -
- 科目コード
- TSE.A317
- 単位数
- 100
- 開講時期
- 2024年度
- 開講クォーター
- 4Q
- シラバス更新日
- 2025年3月14日
- 使用言語
- 日本語
シラバス
授業の目的（ねらい）、概要
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
- 専門力
- 教養力
- コミュニケーション力
- 展開力 (探究力又は設定力)
- 展開力 (実践力又は解決力)
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演習を行う予定であり，受講の際には各自でコンピュータ(OSはWindowsかMac)を用意してください。プログラムに必要なソフトの導入方法は講義時に説明する予定です。
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 |
準備学修(事前学修・復習)等についての指示
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
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
成績評価の方法及び基準
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・注意事項
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。