Course Objectives
【伝熱の基礎】
1.伝熱の基本形態を理解し、各形態における伝熱機構を説明できる。
【伝導伝熱】
2.フーリエの法則および熱伝導率を説明できる。
3.平板および多層平板の定常熱伝導について、熱流束、温度分布、熱抵抗を計算できる。
4.対流を伴う平板の定常熱伝導について、熱流束、温度分布、熱通過率を計算できる。
【対流熱伝達】
5.ニュートンの冷却法則および熱伝達率を説明できる。
6.自然対流と強制対流、層流と乱流、温度境界層と速度境界層、局所熱伝達率と平均熱伝達率を説明できる。
7.平板に沿う流れ、円管内の流れ、円管群周りの流れなどについて、熱伝達関係式を用いることができる。
【ふく射伝熱】
8.黒体の定義を説明できる。
9.プランクの法則、ステファン・ボルツマンの法則、ウィーンの変位則を説明できる。
10.単色ふく射率および全ふく射率を説明できる。
Rubric
| 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 |
| 評価項目1
伝熱の基礎 | 伝熱の基本形態を正しく理解し、各形態における伝熱機構を詳しく説明できる。 | 伝熱の基本形態を理解し、各形態における伝熱機構を説明できる。 | 伝熱の基本形態を説明できない。 |
| 評価項目2
伝導伝熱 | 伝導伝熱を正しく理解し、応用問題を解くことができる。 | 伝導伝熱を理解し、基礎問題を解くことができる。 | 伝導伝熱の基礎を理解できず、基礎問題を解くことができない。 |
| 評価項目3
対流熱伝達 | 対流熱伝達を正しく理解し、応用問題を解くことができる。 | 対流熱伝達を理解し、基礎問題を解くことができる。 | 対流熱伝達の基礎を理解できず、基礎問題を解くことができない。 |
| 評価項目4
ふく射伝熱 | ふく射伝熱を正しく理解し、応用問題を解くことができる。 | ふく射伝熱を理解し、基礎問題を解くことができる。 | ふく射伝熱の基礎を理解できず、基礎問題を解くことができない。 |
Assigned Department Objectives
Teaching Method
Outline:
熱の移動形態は，伝導伝熱，対流熱伝達，ふく射伝熱に大別される。このような伝熱の基本形態や伝熱機構を理解し，伝熱量を 求める方法を学ぶ。熱エネルギーの有効利用に関する基礎力、熱機器を設計・製造・使用するために必要な基礎力を身に着ける。
【学習・教育目標】A-6 【JABEE基準】基準1(2)(d)(1)
【基本キーワード】(E)熱移動と温度 【個別キーワード】(13)層流と乱流，(28)熱放射と放射伝熱，(36)熱伝導，(37)対流熱伝達，(38)エネルギーの伝達（日本機械学会分野別要件参照）
Style:
アクティブラーニングを取り入れた講義と例題演習。
理論式の誘導や例題演習を通して，専門用語や単位系をしっかり理解し，応用力や創造力を養う。
Notice:
学修単位である．授業で学ぶ以外に，自立的自発的学習が大切である。
毎回，演習課題を課すので，レポートとして次週までに必ず提出のこと。
シラバスを参考に，定義の理解と基礎式の誘導ができるまで予習や復習を行い，関連する例題を数多く 解くこと。
「熱力学」や「流体工学」を履修していることが望ましい。
授業計画は，学生の理解度に応じて変更する場合がある。
Course Plan
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Theme |
Goals |
| 2nd Semester |
| 3rd Quarter |
| 1st |
授業概要の説明。熱移動形態の分類。 |
伝熱の基本形態を理解し、各形態における伝熱機構を説明できる。
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| 2nd |
フーリエの法則と熱伝導率 |
フーリエの法則および熱伝導率を説明できる。
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| 3rd |
熱伝導の基礎方程式 |
熱伝導の基礎方程式を誘導できる。
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| 4th |
定常熱伝導（単層平板） |
単層平板の定常熱伝導について、熱流束、温度分布、熱抵抗を計算できる。
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| 5th |
〃（多層平板） |
多層平板の定常熱伝導について、熱流束、温度分布、熱抵抗を計算できる。
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| 6th |
〃（円筒） |
円筒および多層円筒の定常熱伝導について、熱流束、温度分布、熱抵抗を計算できる。
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| 7th |
ニュートンの冷却法則と熱伝達率、熱通過率 |
ニュートンの冷却法則および熱伝達率を説明できる。
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| 8th |
中間試験 |
中間試験（第１週から第７週の範囲）
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| 4th Quarter |
| 9th |
答案返却、解説、中間試験の復習。
対流熱伝達（流体の流れと熱伝達） |
第１週から第７週の範囲について、理解不足の事項を復習し理解する。
自然対流と強制対流、層流と乱流、温度境界層と速度境界層、局所熱伝達率と平均熱伝達率を説明できる。
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| 10th |
強制対流熱伝達（平板に沿う流れ） |
平板に沿う流れについて、熱伝達関係式を用いることができる。
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| 11th |
〃（円管内の流れ、円管群周りの流れ） |
円管内の流れ、円管群周りの流れなどについて、熱伝達関係式を用いることができる。
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| 12th |
自然対流熱伝達 |
自然対流について、熱伝達関係式を用いることができる。
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| 13th |
非定常熱伝導、拡大伝熱面 |
非定常熱伝導や拡大伝熱面について説明できる。
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| 14th |
ふく射伝熱 |
黒体の定義を説明できる。プランクの法則、ステファン・ボルツマンの法則、ウィーンの変位則を説明できる。単色ふく射率および全ふく射率を説明できる。
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| 15th |
期末試験 |
期末試験（第９週から第１４週の範囲）
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| 16th |
答案返却、解説、授業アンケート。 |
第９週から第１４週の範囲について、理解不足の事項を復習し理解する。
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Evaluation Method and Weight (%)
| 中間試験 | 期末試験 | ポートフォリオ | Total |
| Subtotal | 40 | 40 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 20 | 10 | 50 |
| 専門的能力 | 20 | 20 | 10 | 50 |