ある日,水理学という本を見ていると,「相対的静止」というところで,水槽を急に移動すると水面が斜めに傾く(どなたも日常経験的によくご存知と思います)ことが,Eulerの方程式を使って明解に説明されているのが目に止まり,遅ればせながら少し感動(?)しました。
Oh!ということで水理学を少し齧ってみようという気になり,最初は興味の引く面白そうなところだけを勉強しようとはじめましたが次第に深みに嵌り,その結果仕上がったのが本レポートという次第です。
水理学は実学問で,現場で活用するにはいろいろな公式の使い方に慣れておくことが大切で,これには具体的な例題にあたることがその早道と思います。ということで,参考文献等に載っている例題を逐一計算・確認しつつ拝借・掲載しました(深謝)。
浅学ゆえの独断・偏見による誤記が散見されるかもしれません。それらを見つけられれば,やさしくご一報いただくか,あるいはご自分で乗り越えていただければと思います。
それではご玩読ください。
■ Contents 2023.09.24 水理学一括pdf
§1.静水圧
§2.平面に作用する静水圧
2−1.水平な平面に作用する静水圧
2−2.鉛直な平面に作用する静水圧
2−3.傾斜した平面に作用する静水圧
2−4.曲面に作用する静水圧
§3.浮体の安定性
3−1.浮力
3−2.浮体の安定性
§4.相対的静止
4−1,オイラーの運動方程式
4−2.相対的静止の水面
§5.ベルヌイの定理と運動量保存則
5−1.ベルヌイの定理(エネルギー保存則)
5−2.運動量保存則
§6.オリフィス,堰
6-1.大型オリフィス
6−2.潜りオリフィス
6−3.堰
§7.管水路の流れ
7−1.エネルギー損失を考慮した拡張ベルヌイの定理
7−2.摩擦損失水頭(ダルシー・ワイスバッハの式)
7−3.形状損失水頭
7−4.管水路の平均流速
§8.単線管水路
8−1.管径が一定の単線管水路
8−2.管径が変化する単線管水路
8−3.サイフォン
8−4.水車とポンプ
§9.複合管路
9−1.分岐管路
9−2.合流管路
9−3.分岐管路or 合流管路?
9−4.直列・並列管路
9−5.管 網:ハーディ・クロス法
§10.開水路の流れ
10−1.開水路の定常流の基礎方程式
10−2.比エネルギーと限界水深
10−3.限界水深とフルード数
10−4.流れの遷移と水面形
10−5.跳水と比力
10−6.不等流(漸変流)
ブレスの公式