伝熱工学概論

理工学部 - 機能創造理工学科

SEA65200

コース情報

担当教員: 一柳 満久

単位数: 2

年度: 2024

学期: 春学期

曜限: 月3

形式: オンデマンド授業

レベル: 300

アクティブラーニング: あり

他学部履修: 不可

評価方法

リアクションペーパー

60%

レポート

40%

その他

第1回-第12回の授業で課す課題をリアクション・ペーパーと呼ぶ.第13回の授業で課す課題をレポートと呼ぶ.

0%

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.本科目は,身近にある熱移動を例として,熱伝導,対流熱伝達,ふく射伝熱の基礎を学修することを目的とする.これらの知識は,伝熱機器の熱設計を行うための基礎の位置付けとなる.本科目は,学科のカリキュラム・ポリシーである「エネルギーの創出と利用もしくは機械工学分野を体系的に修得することで,新たな機能の創造に貢献できる能力」の基礎を修得することを目的としている.また,単元毎に演習(第1回-第12回の授業で課す課題をリアクション・ペーパーと呼び,第13回の授業で課す課題をレポートと呼ぶ)を行って頂くことによる実習形式のアクティブ・ラーニングを取り入れている.なお,熱力学を基盤とした応用工学の講義であるため,「工業熱力学」を履修していることが望ましい.

目標

(1) 本科目は,伝熱現象のモデル化や熱流束(単位時間および単位面積ごとの熱量)の計算を通じ,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ことを目標とする. (2) 本科目は,学科のディプロマ・ポリシーである「エネルギーの創出と利用もしくは機械工学分野を体系的に修得することで,新たな機能の創造に貢献できる能力」の基礎を修得することを目標とする.

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に掲載した動画を確認したり,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) 伝熱工学の位置付け ※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) 伝熱形態に関して
  3. 定常熱伝導(1) 直交座標系の熱伝導方程式の導出
  4. 定常熱伝導(2) 直交座標系の熱伝導方程式の解法および熱通過
  5. 定常熱伝導(3) 円筒座標系の熱伝導方程式の導出および解法
  6. 非定常熱伝導の解法
  7. 対流熱伝達の基礎(1) 流体力学の基礎
  8. 対流熱伝達の基礎(2) 平板の境界層方程式の導出
  9. 強制対流熱伝達
  10. 自然対流熱伝達
  11. ふく射伝熱(1) ふく射伝熱の基礎
  12. ふく射伝熱(2) ふく射熱交換
  13. 相変化を伴う伝熱(1) 沸騰伝熱
  14. 熱伝導,対流熱伝達,ふく射伝熱の総括

教科書

使用しない

    参考書

    使用しない

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