土木の基礎固め 水理学
内容紹介
数式の暗記に陥りがちな水理学を「わかる科目」に。学習内容を実感できるような身の回りの事例を取り上げた。 流れと力の関係を可視化するカラー図版や実際の写真を多数掲載。 例題や演習問題が豊富なので知識が確実に定着。
目次
第1章 水理学基礎
1.1 水理学とは？
1.2 本書のねらいと構成
1.3 次元・単位・有効数字
1.4 流体の性質
1.5 流れの分類
第2章 静水力学
2.1 なぜ「静水力学」を学ぶのか？
2.2 静水圧
2.3 浮力とアルキメデスの原理
2.4 平面と曲面に働く静水圧
2.5 浮体の安定・不安定
第3章 エネルギー保存則
3.1 水の持つエネルギー
3.2 ベルヌーイの定理の導出
3.3 流管におけるエネルギーの流入・流出と仕事の関係による導出
3.4 ベルヌーイの定理を使ったトリチェリーの定理
3.5 ベルヌーイの定理の応用例
第4章 運動量保存則
4.1 なぜ「運動量保存則」を学ぶのか？
4.2 運動量保存則の導出
4.3 運動量保存則の応用
第5章 流体の運動方程式
5.1 はじめに
5.2 流体運動の記述方法
5.3 流体運動の基礎方程式
5.4 ナビエ・ストークスの式，連続式の導出
5.5 流体の基本運動要素と渦度
5.6 速度ポテンシャルと流関数
第6章 層流と乱流
6.1 層流・乱流の性質
6.2 レイノルズ数
6.3 限界レイノルズ数
6.4 層流の流速分布―円管路の場合―
6.5 乱流とレイノルズ応力
6.6 乱流の流速分布―壁面近傍の流れ―
第7章 管路流れ
7.1 管路流れとは？
7.2 管路流れの基礎式
7.3 摩擦損失
7.4 摩擦損失以外の損失
7.5 管路の損失計算
第8章 開水路流れの基礎と急変流
8.1 開水路流れとは？
8.2 フルード数と常流・射流
8.3 比エネルギー
8.4 開水路の断面変化に伴う水面形
8.5 比力
第9章 開水路の等流
9.1 等流とは？
9.2 等流における摩擦抵抗
9.3 平均流速公式
9.4 等流水深と限界勾配
第10章 開水路の漸変流
10.1 漸変流とは？
10.2 基礎式
10.3 基本的な水面形
10.4 水面形の出現例
第11章 相似則
11.1 水理模型実験と相似則
11.2 幾何学的相似と力学的相似
11.3 フルード相似則
11.4 レイノルズ相似則