授業の目標と概要 |
熱力学では、熱と仕事の間の変換関係を扱ったが、熱の伝わる速さ(熱移動の速さ)
は取り上げなかった。熱移動現象は、工学、理学、農学、医学等の様々な学問分野に留
まらず、自然界や日常生活においても係わりは大きく、運動量や物質の輸送現象とも密
接に関連しているため、そのメカニズムを正しく理解することが重要である。
本講義では、様々な熱移動現象についての形態や支配方程式等を学び、様々な分野に
適用する祭の基礎的素養を備えることを目標としている。
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履修上の注意
(準備する用具・
前提とする知識等)
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これまでに学んだ数学と熱力学の基礎知識を必要とする。
演習問題では、関数電卓(プログラム機能なし)を必要とする。
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到達目標 |
伝熱工学の基礎を理解し、熱移動に関する現象の説明や初歩的な解析ができる。
エネルギー管理士(熱)試験に出題される伝熱工学に関する基本問題を解くことができる。
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成績評価方法 |
下式による。
(定期試験の点数(100点満点)×0.9)+(レポートの評価点(100点満点)×0.1)
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テキスト・参考書 |
テキスト:丸茂榮祐他、伝熱工学(機械系教科書シリーズ)、コロナ社
参考書①:一色尚次他、伝熱工学(最新機械工学シリーズ)、森北出版
参考書②:関信弘他、伝熱工学、森北出版
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メッセージ |
講義では、できるだけ多くの実例を交えた説明をおこなう。また、解析式等は基本的な範
囲に留めるが、より詳しく理解を進めたい学生向けに学習方法のポイントも解説する。
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授業の内容 |
授業項目 | 授業項目ごとの達成目標 |
1.ガイダンス(1回)
2.熱伝導(1回)
3.熱伝導の支配方程式(1回)
4.対流熱伝達(1回)
5.強制対流熱伝達(2回)
6.自然対流熱伝達(1回)
7.対流熱伝達の支配方程式(1回)
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1.伝熱工学が対象とする範囲の理解
2.フーリエの法則と一次元定常熱伝導現象の理解
3.熱伝導方程式の基礎の理解
4.ニュートンの冷却の法則と対流熱伝達現象の理解
5.強制対流熱伝達現象の理解と実験式の活用
6.自然対流熱伝達現象の理解と実験式の活用
7.対流熱伝達に係わる支配方程式の基礎の理解
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後期中間試験 |
実施する
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8.相変化を伴う熱伝達(2回)
9.熱放射(2回)
10.物質伝達(1回)
11.熱通過率(1回)
12.熱交換器(1回)
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8.相変化を伴う熱伝達現象の理解と実験式の活用
9.熱放射による伝熱現象と関係法則の理解
10.物質伝達現象と各種支配方程式の基礎の理解
11.熱通過率の理解と活用
12.熱交換器の理解と設計
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後期期末試験 |
実施する
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