『明解水理学』

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ISBN-13 978462102778-3

学術書 水理学の基礎法則から解説を始め、開水路および管路の定常流・非定常流、ポテンシャル流として扱える流れ、静止流体の力学など、基礎水理学の体系を理解し、思考法を修得できるよう配慮した教科書．

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細かいところも理由が書かれているのでわかりやすい

発展的な話題にも触れている

目次

序

目次

記号一覧

第I部　基礎編

第１章　運動方程式

本章の要点

１・１　質点系と流体系の運動表記法の相違

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１・２　運動方程式

１・３　流線と流関数

１・４　流体の変形と回転運動

１・５　循環と渦

実験と観察

第２章　エネルギー保存則――Bernoulliの定理

本章の要点

２・１　Bernoulliの定理

２・２　非定常流れに対するBernoulliの定理

２・３　二三の注意

２・４　Bernoulliの定理の応用

２・５　流管あるいは管路・開水路に関する平均的エネルギー保存則

演習問題

実験と観察

第３章　運動量保存則

本章の要点

３・１　剛体および質点系における運動量保存則

３・２　運動量束と運動量の流れ

３・３　流管または管路における定常流の運動量則

３・４　非定常流における運動量保存則

３・５　運動量保存則の応用

３・６　Bernoulliの定理と運動量則の適用性

演習問題

実験と観察

第４章　ポテンシャル流れ

本章の要点

４・１　速度ポテンシャル

４・２　複素速度ポテンシャル

４・３　単純な複素関数で表わされる基本的な流れの場

４・４　速度ポテンシャルの存在条件――渦なし運動と速度ポテンシャル

演習問題

実験と観察

第５章　層流と乱流

本章の要点

５・１　層流と乱流

５・２　円管路の層流

５・３　壁面に沿う乱流の流速分布

演習問題

実験と観察

第II部　開水路および管路の定常流　　

第６章　開水路急変部の流れ

本章の要点

６・１　開水路遷移部における水面形――エネルギー保存則の適用

６・２　開水路急変部における水面形――運動量保存則の適用

６・３　開水路の衝撃波

演習問題

実験と観察

第７章　開水路の等流

本章の要点

７・１　平均流速公式

７・２　等流水深と限界水深

演習問題

実験と観察

第８章　開水路の漸変流

本章の要点

８・１　開水路の漸変定常流の基礎方程式

８・２　開水路漸変流水面形

８・３　水路幅の変化する流れ

８・４　横流入のある開水路の不等流

演習問題

実験と観察

第９章　管路の定常流

本章の要点

９・１　管路流の一次元化した基礎方程式

９・２　摩擦による損失

９・３　摩擦損失以外の損失

９・４　単一管路の解析

９・５　サイフォン

９・６　分岐および合流管

９・７　管路網の計算

９・８　管路の流れによる仕事

演習問題

実験と観察

第III部　開水路および管路の非定常流

第10章　開水路の非定常流

本章の要点

10・１　開水路の非定常流基礎方程式

10・２　開水路の波

10・３　段波

10・４　洪水流

10・５　特性曲線法

演習問題

実験と観察

第11章　管路の非定常流

本章の要点　　

11・１　非定常流管路流の基礎方程式

11・２　サージタンクの振動現象

11・３　管端の急開・急閉にともなう過渡的流速変化

11・４　水撃圧

演習問題

実験と観察

第IV部　ポテンシャル流として扱える流れ

第12章　広い領域からの流れ

本章の要点

12・１　ポテンシャル流の理論が応用し得る条件

12・２　フローネットの方法

12・３　堰およびダムを越える流れ

12・４　ゲートおよびオリフィスからの噴流

12・５　広い領域の中の物体まわりの流れ

演習問題

実験と観察

第13章　水の波

本章の要点

13・１　波の定義

13・２　微小振幅波の理論

13・３　深水波と長波

13・４　水粒子の軌道

13・５　波の圧力分布

13・６　波のエネルギー

13・７　群速度――エネルギーの輸送速度

13・８　重複波

13・９　孤立波

演習問題

実験と観察

第14章　地下水の流れ

本章の要点

14・１　ダルシーの透水法則

14・２　定常な地下水流の基礎方程式

14・３　定常な一次元的地下水流

14・４　定常二次元地下水流

14・５　非定常地下水

14・６　地下水流のシミュレーション

演習問題

実験と観察

第V部　静止流体の力学

第15章　静止流体の力学

本章の要点

15・１　静水圧

15・２　浮体の安定

15・３　相対停止の問題

演習問題

補遺

２．相対変形速度と変形・運動要素

３．粘性による剪断応力

４．Eulerの運動方程式からの厳密なBernoulliの定理の導き方

５．流線座標系による運動方程式およびBernoulliの導き方

６．流体運動における運動量保存則の厳密な導き方