デスクトップExperiment のすすめ

デスクトップExperimentのすすめ
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デスクトップExperiment のすすめ
水理学は昔より「難しい・取り付きにくい」などの学生の評価がある。それは、理論的な内容をイメージしにく
いためと思われる。「起こりうるであろう現象」をイメージするには実験を通して流れを理解する事が近道で
あり、将来土木技術者として活躍する事にも役立つと思われる。今までの学生実験では、大型水理実験装
置を使用していた関係上、安全性の問題からも教職員が装置を作動させ実験をし、受講者は実験結果の
報告を担当教員に提出して終わるという、ややもすると傍観者に成っていた。そこで、本学では水理実験で
取り扱う問題を受講者が現象の素因・原因などを把握し、「水理学」に一人でも多く興味を抱いてくれるよう
になることが目的で、受講者が肌で触れる事の出来る机上サイズ(デスクトップ型）の実験装置を製作し学
生実験を行っている。ここではそのいくつかの取り組みを簡単に紹介する。
http://www.kobe-u.ac.jp/c5labo/Hydraulics%20Experiment/HE_index.htm
2006/06/11
カルマン渦の性質
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① カルマン渦の性質
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カルマン渦とは、流れの中に物体がある場合に、その物体後方に生じる規則的な渦列のことである。
私たちの身の回りにも頻繁に見られる身近な流れで、例えば，旗が風によって揺れるといった現象や、
日本付近では利尻島や韓国の済州島などの天気図で見ることのできる現象です。
http://www.kobe-u.ac.jp/c5labo/Hydraulics%20Experiment/photo1.htm
2006/06/11
管水路の摩擦損失・ミニ開水路
② 管水路の摩擦損失・ミニ開水路
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水が管水路を流れる際、壁面との摩擦や流入、流出部、形状部、形状変化などによってエネルギ
ー損失を生じる。
ここでは、摩擦損失水頭と平均流速の関係、すなわち摩擦損失係数とレイノルズ数を調べる。
常流や射流を観察してその違いを理解する。また、堰を越える流れは、必ず堰頂上付近で限界
流が生じる。この流れの下流部にセキ板などを設置して水位をセキ上げて跳水を発生させる。
跳水前後の断面においてエネルギーが渦によって損失することを確かめる。
http://www.kobe-u.ac.jp/c5labo/Hydraulics%20Experiment/photo2.htm
2006/06/11
水面波に関する実験
③ 水面波に関する実験
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波の諸元について理解し、波長と水深を測定することにより表面張力波の理論を求め、
測定した波速と一致するか確認する。
規則波の変形について理解し、構造物による屈折・回折等の様子を観察する。
http://www.kobe-u.ac.jp/c5labo/Hydraulics%20Experiment/photo3.htm
2006/06/11
受圧板による流量測定
④ 受圧板による流量測定
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実現象において運動量保存則を活用し、運動量定理の理解を深める。
受圧版の傾きを利用した流量測定装置の原理を理解し、傾斜角度θ、流量Ｑに関する
検定曲線を求める。
http://www.kobe-u.ac.jp/c5labo/Hydraulics%20Experiment/photo4.htm
2006/06/11