伝熱工学特論

博士前期課程理工学研究科 - 理工学専攻

MSME7080

コース情報

担当教員: 一柳 満久

単位数: 2

年度: 2024

学期: 秋学期

曜限: 月2

形式: 対面授業

レベル: 500

アクティブラーニング: あり

他学部履修: 不可

評価方法

その他

各単元の提出課題から総合的に評価する.

100%

詳細情報

概要

熱交換器に代表される伝熱機器の進歩に伴い,熱移動に関する学問とそれを技術面に応用する工学が省エネルギー時代の中でますます重要となっている.本講義では,伝熱現象(熱伝導,対流熱伝達,ふく射伝熱)の基礎式を応用して,数値解析を行うことを目的とする.これらの知識は,伝熱機器における熱設計の実践的な演習としての位置付けとなる.本科目は,機械工学領域のカリキュラム・ポリシーである「熱工学に関する専門知識の修得」を目的としており,PCにて各自で課題を行って頂く実習形式のアクティブ・ラーニングを取り入れている.

目標

(1) 本科目は,伝熱現象の基礎式の離散化や数値解析(温度分布など)の計算を通じ,⾝近な伝熱現象や熱交換器に代表される伝熱機器の熱設計に必要な基礎知識を修得する. (2) 本科目は,機械工学領域のディプロマ・ポリシーである「専⾨知識を⾝につけ,新技術の開発や新分野の開拓をできる⼒」の修得に貢献する.

授業外の学習

毎回の授業後は,以下の学習(合計190分)を行うことが求められる. 復習:講義内容を復習する.特に,疑問点が解消されたかについて確認する.授業後に残った疑問点については,再度Moodleに掲載した資料を確認したり,担当教員に質問したりして解消を図る.(70分) 課題:Moodleに掲載した課題に取り組む.(120分)

所要時間: 190分

スケジュール

  1. 伝熱工学の基礎(1) 伝熱現象の基礎式 ※以下の講義スケジュールは予定であり,授業の進捗状況により変更されることもある
  2. 伝熱工学の基礎(2) 熱伝導方程式の導出および解法
  3. 伝熱工学の基礎(3) 差分近似
  4. 熱伝導方程式の差分化(1) 1次元熱伝導方程式
  5. 熱伝導方程式の差分化(2) 2次元熱伝導方程式
  6. 定常1次元熱伝導の数値解法
  7. 定常1次元熱伝導のCAEによる解法
  8. 定常2次元熱伝導の数値解法
  9. 定常2次元熱伝導のCAEによる解法
  10. 非定常1次元熱伝導の数値解法
  11. 非定常1次元熱伝導のCAEによる解法
  12. 非定常2次元熱伝導の数値解法
  13. 非定常2次元熱伝導のCAEによる解法
  14. 非定常2次元熱伝導の演習 -応用編 身近な伝熱現象を対象-

教科書

使用しない

    参考書

    使用しない

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