熱設計

１．熱移動現象に対する熱伝導方程式を解くことができる。
２．対流伝熱の概要を理解し、基礎方程式を導出することができる。

	理想的な到達レベルの目安	標準的な到達レベルの目安	未到達レベルの目安
熱移動現象に対する熱伝導方程式を解くことができる。	熱移動現象に対する熱伝導方程式を解き、非定常問題について説明することができる。	熱移動現象に対する熱伝導方程式を解き、定常問題について説明することができる。	熱移動現象に対する熱伝導方程式を解くことができない。
対流伝熱の概要を理解し、基礎方程式を導出することができる。	対流伝熱の概要を理解し、基礎方程式を導出することができる。	対流伝熱の概要を理解し、説明することができる。	対流伝熱の概要を理解できず、基礎方程式を導出することができない。

概要:

現在、様々な産業製品の開発において発熱・排熱を考慮した基板設計（熱設計）は重要である。本講義では、熱設計の基本事項である熱伝導と対流伝熱について解説し、各種熱伝導・熱伝達問題の解法、流体力学現象との関連を講義する。

授業の進め方・方法:

授業は講義を中心に適宜学習内容について議論を行う。講義中は集中して聴講すると共に、積極的に議論に参加すること。
適宜、レポート課題を課すので、翌週の授業の開始時に提出すること。

注意点:

この科目は学修単位科目であり、１単位あたり30時間の対面授業を実施します。併せて１単位あたり15時間の事前学習・事後学習が必要となります。

アクティブラーニング	ICT 利用	遠隔授業対応	実務経験のある教員による授業

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス伝熱の形態	熱伝導、対流、輻射について説明できる
		2週	熱伝導方程式	熱伝導方程式を導出できる
		3週	定常熱伝導問題(1)	平板に関する定常熱伝導問題を解くことができる
		4週	定常熱伝導問題(2)	円筒に関する定常熱伝導問題を解くことができる
		5週	拡大伝熱面	フィンに関する定常熱伝導問題を解くことができる
		6週	非定常熱伝導問題(1)	平板に関する非定常熱伝導問題を解くことができる
		7週	非定常熱伝導問題(2)	半無限物体に関する非定常熱伝導問題を解くことができる
		8週	演習課題	熱伝導問題を解くことができる
	2ndQ
		9週	対流熱伝達(1)	対流のメカニズム、流体の運動と熱移動について説明できる
		10週	対流熱伝達(2)	対流伝熱の基礎式（質量保存則、運動方程式）について説明できる
		11週	対流熱伝達(3)	対流伝熱の基礎式（熱エネルギーの式）について説明できる
		12週	層流強制対流(1)	平行平板間の流れ、円管内の流れについて説明できる
		13週	層流強制対流(2)	等熱流束壁加熱下の温度場について説明できる
		14週	層流強制対流(3)	等温壁加熱下の温度場について説明できる
		15週	まとめ答案の返却と解説、授業アンケート
		16週

分類		分野	学習内容	学習内容の到達目標	到達レベル	授業週