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書籍詳細

基本がわかる   水理学

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安田孝志 岐阜大教授 工博 著

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発行年月日:1998/03/20 , 判 型: A5,  ページ数:236頁

ISBN:978-4-339-05203-9,  定 価:3,240円 (本体3,000円+税)

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本書は,物理学の基本法則に基づいて水理学を統一的かつ平易に解説したものであり,水理学の基礎的素養の習得と同時に,個別の問題を基本法則によって統一的にとらえ,解くことができる理論展開力の習得を併せて意図している。

【目次】

1. 水理学を学ぶにあたって
1.1 水理学の歴史
 1.1.1 社会の発展と水理学の役割
 1.1.2 水理学の発展史
1.2 水理学を学ぶ目的
1. 水理学を学ぶにあたって
1.1 水理学の歴史
 1.1.1 社会の発展と水理学の役割
 1.1.2 水理学の発展史
1.2 水理学を学ぶ目的
1.3 水理学について
 1.3.1 水理学の基本法則
 1.3.2 流体力学との関係
 1.3.3 水と流体の関係

2. 流体運動へのアプローチ
2.1 力学の基本量
 2.1.1 力学的性質
 2.1.2 力学的次元と単位系
2.2 水の分子構造と力学的性質
 2.2.1 水の分子構造
 2.2.2 連続体としての扱い
 2.2.3 密度と単位重量
 2.2.4 圧縮性
 2.2.5 圧力
 2.2.6 粘性
2.3 流体運動の記述
 2.3.1 記述の手順
 2.3.2 流体と流れの種類
 2.3.3 流跡線と流線
 2.3.4 流体粒子の変形と回転
 2.3.5 粘性応力と変形速度の関係
 2.3.6 渦と循環
2.4 流体運動の力学的解析法
 2.4.1 質量の保存則
 2.4.2 ニュートンの運動の第2法則
2.5 次元解析法
2.6 実験的方法
 2.6.1 相似則
 2.6.2 フルード則
 2.6.3 レイノルズ則

3. 静止流体の力学
3.1 静水圧
3.2 静水圧の測定と利用
3.3 壁に作用する静水圧
3.4 浮体の安定
3.5 相対静止

4. 非粘性(完全)流体の運動
4.1 基礎式
 4.1.1 連続式
 4.1.2 運動方程式
4.2 ベルヌーイの定理
 4.2.1 ベルヌーイの定理の誘導
 4.2.2 ベルヌーイの定理の意味
 4.2.3 ベルヌーイの定理の応用
4.3 1次元流れ
 4.3.1 流管内流れ
 4.3.2 支配式
4.4 非回転(渦なし)流れ
 4.4.1 複素速度ポテンシャルによる解法
 4.2.2 渦の不生不滅
 4.4.3 速度ポテンシャル
 4.4.4 グリーンの公式
 4.4.5 流れ関数
 4.4.6 複素速度ポテンシャル
 4.4.7 2次元非回転流れの例
 4.4.8 流体力
4.5 同転を伴う流れ
 4.5.1 回転運動と渦
 4.5.2 渦層と渦列
 4.5.3 マグナス効果

5. 運動量の法則
5.1 運動量の法則
5.2 角運動量の法則

6. 粘性(実在)流体の運動
6.1 実在流体の流れ
 6.1.1 速度の遅い粘性流
 6.1.2 速度の速い粘性流
6.2 層流と乱流の遷移
6.3 層流
 6.3.1 近接した平行板の間の流れ
 6.3.2 細い円管内の流れ
6.4 乱流
 6.4.1 乱流の生成機構
 6.4.2 乱流の種類
 6.4.3 乱流の力学
 6.4.4 レイノルズ応力
 6.4.5 混合距離モデル
 6.4.6 乱流の計算モデル
6.5 斜面上の乱流
 6.5.1 流速分布
 6.5.2 粘性底層
 6.5.3 壁面の粗さ
 6.5.4 壁の影響
6.6 円管内の乱流
 6.6.1 流速分布
 6.6.2 粘性底層と壁面の粗さの影響
 6.6.3 平均流速
6.7 層流境界層の流れとその理論
 6.7.1 境界層の厚さ
 6.7.2 境界層の流れ
 6.7.3 乱流境界層

7. 水路内流れの1次元解析法
7.1 連続式と断面平均流速
7.2 レイノルズ方程式の積分
 7.2.1 運動最方程式
 7.2.2 エネルギー方程式
 7.2.3 運動量およびエネルギー補正係数の値

8. 管路の定常流れ
8.1 解析方法
8.2 摩擦損失水頭
 8.2.1 摩擦損失係数
 8.2.2 円管内の関流
 8.2.3 円管内の乱流
 8.2.4 実用式
8.3 形状損失
8.4 管路の流速計算
 8.4.1 単一管路
 8.4.2 サイフォン
 8.4.3 水草とポンプ
 8.4.4 枝状管路
 8.4.5 並列管
 8.4.6 管網

9. 開水路の定常流れ
9.1 解析法
9.2 比エネルギーと限界水深
9.3 跳水と共役水深
9.4 等流
9.5 水路形状と水面形
 9.5.1 バンプによる水面形の変化
9.6 漸変流
 9.6.1 支配式
 9.6.2 水面形
 9.6.3 水面形の計算法
9.7 等流における諸問題
9.8 開水路の衝撃波
 9.8.1 マッハ線
 9.8.2 側壁からの衝撃波

10. 不定流
10.1 管路の不定流
 10.1.1 基礎方程式
 10.1.2 管路の振動流
10.2 開水路の不定流
 10.2.1 基礎方程式
 10.2.2 衝撃波
 10.2.3 段波
 10.2.4 洪水流

11. 水面の波
11.1 波動運動の条件
11.2 波の諸元
11.3 波動解
 11.3.1 基礎方程式
 11.3.2 適合条件
 11.3.3 波動解の誘導
11.4 波の性質と比水深の関係

索引

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