応用熱工学

科目基礎情報

学校 沼津工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 応用熱工学
科目番号 2018-7 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 機械工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 伝熱学の基礎,吉田駿 著,理工学社
担当教員 新冨 雅仁

到達目標

1. 熱交換器について理解し、伝熱量などが計算できる。
2. 相変化を伴う熱伝達について理解し、伝熱量などが計算できる。
3. 多次元定常熱伝導について理解し、形状係数による計算や数値計算ができる。
4. 非定常熱伝導について理解し、ハイスラー線図を用いた計算ができる。

ルーブリック

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
1.熱交換器について理解し、伝熱量などが計算できる。□熱交換器についての全般を理解しており、伝熱量などをほぼ正しく計算できる。□熱交換器についての基本を理解しており、伝熱量などを大きな誤りなく計算できる。□熱交換器について理解しておらず、伝熱量などが計算できない。
2.相変化を伴う熱伝達について理解し、伝熱量などが計算できる。□相変化を伴う熱伝達についての全般を理解しており、伝熱量などをほぼ正しく計算できる。 □相変化を伴う熱伝達についての基本を理解しており、伝熱量などを大きな誤りなく計算できる。□相変化を伴う熱伝達について理解しておらず、伝熱量などを計算できない。
3.多次元定常熱伝導について理解し、形状係数による計算や数値計算ができる。□多次元定常熱伝導についての全般を理解しており、形状係数による計算や数値計算をほぼ正しく行える。□多次元定常熱伝導についての基本を理解しており、形状係数による計算や数値計算を大きな誤りなく行える。□多次元定常熱伝導について理解しておらず、形状係数による計算や数値計算ができない。
4.非定常熱伝導について理解し、ハイスラー線図を用いた計算ができる。□非定常熱伝導についての全般を理解しており、ハイスラー線図を用いた計算をほぼ正しく行える。 □非定常熱伝導についての基本を理解しており、ハイスラー線図を用いた計算を大きな誤りなく行える。□非定常熱伝導について理解しておらず、ハイスラー線図を用いた計算ができない。

学科の到達目標項目との関係

【本校学習・教育目標(本科のみ)】 3 説明 閉じる

教育方法等

概要:
応用熱工学では、伝熱工学で学んだ熱移動の形態をもとに、より具体的な現象について学ぶ。授業前半では、まず、熱交換器の設計などに必要になる事項について学び、その後、エアコンなどの身近な機器においても活用される技術である沸騰や凝縮を伴う熱移動について学ぶ。授業後半では、多次元の熱伝導や加熱または冷却開始時に現れる非定常な熱伝導について学ぶこととする。
授業の進め方・方法:
授業は講義を中心に、演習を混ぜつつ行う。
適宜レポート課題を課すので、期限を守って提出すること。
注意点:
1.試験や課題レポート等は、JABEE 、大学評価・学位授与機構、文部科学省の教育実施検査に使用することがあります。
2.授業参観される教員は当該授業が行われる少なくとも1週間前に教科目担当教員へ連絡してください。
3.試験を70%、課題レポートを30%の重みとして評価する。60点以上の場合に合格とする。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 熱交換器(1) 熱交換器の種類および伝熱形態について説明できる。
2週 熱交換器(2) 対数平均温度差を計算できる。
3週 熱交換器(3) 対数平均温度差を用いて伝熱量などを計算できる。
4週 熱交換器(4) 熱交換有効率と伝熱単位数の計算ができる。
5週 熱交換器(5) e-NTU線図を用いて伝熱量などを計算できる。
6週 相変化を伴う熱伝達(1) 沸騰熱伝達の形態と沸騰曲線について説明できる。
7週 相変化を伴う熱伝達(2) 核沸騰熱伝達における伝熱量などを計算できる。
8週 相変化を伴う熱伝達(3) 凝縮熱伝達における伝熱量などを計算できる。
4thQ
9週 多次元定常熱伝導(1) 二次元定常熱伝導の解法について説明できる。
10週 多次元定常熱伝導(2) 二次元定常熱伝導方程式の数値解法について説明できる。
11週 非定常熱伝導(1) 集中熱容量モデルについて温度変化などを計算できる。
12週 非定常熱伝導(2) ハイスラー線図を用いて一次元非定常熱伝導の問題を解くことができる。
13週 非定常熱伝導(3) 一次元非定常熱伝導の数値解法について説明できる。
14週 数値計算演習(1) 表計算ソフトを使って二次元定常熱伝導の計算ができる。
15週 数値計算演習(2) 表計算ソフトを使って一次元非定常熱伝導の計算ができる。
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

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
基礎的能力人文・社会科学英語英語運用の基礎となる知識聞き手に伝わるよう、句・文における基本的なリズムやイントネーション、音のつながりに配慮して、音読あるいは発話できる。2
明瞭で聞き手に伝わるような発話ができるよう、英語の発音・アクセントの規則を習得して適切に運用できる。3
中学で既習の語彙の定着を図り、高等学校学習指導要領に準じた新出語彙、及び専門教育に必要となる英語専門用語を習得して適切な運用ができる。2
中学で既習の文法や文構造に加え、高等学校学習指導要領に準じた文法や文構造を習得して適切に運用できる。2
英語運用能力の基礎固め日常生活や身近な話題に関して、毎分100語程度の速度ではっきりとした発音で話された内容から必要な情報を聞きとることができる。2
日常生活や身近な話題に関して、自分の意見や感想を基本的な表現を用いて英語で話すことができる。2
説明や物語などの文章を毎分100語程度の速度で聞き手に伝わるように音読ができる。2
平易な英語で書かれた文章を読み、その概要を把握し必要な情報を読み取ることができる。2
日常生活や身近な話題に関して、自分の意見や感想を整理し、100語程度のまとまりのある文章を英語で書くことができる。2
母国以外の言語や文化を理解しようとする姿勢をもち、実際の場面で積極的にコミュニケーションを図ることができる。3
実際の場面や目的に応じて、基本的なコミュニケーション方略(ジェスチャー、アイコンタクト)を適切に用いることができる。3
英語運用能力向上のための学習自分の専門分野などの予備知識のある内容や関心のある事柄に関する報告や対話などを毎分120語程度の速度で聞いて、概要を把握し、情報を聞き取ることができる。1
英語でのディスカッション(必要に応じてディベート)を想定して、教室内でのやり取りや教室外での日常的な質問や応答などができる。3
英語でディスカッション(必要に応じてディベート)を行うため、学生自ら準備活動や情報収集を行い、主体的な態度で行動できる。3
母国以外の言語や文化を理解しようとする姿勢をもち、教室内外で英語で円滑なコミュニケーションをとることができる。3
関心のあるトピックや自分の専門分野のプレゼン等にもつながる平易な英語での口頭発表や、内容に関する簡単な質問や応答などのやりとりができる。3
実際の場面や目的に応じて、効果的なコミュニケーション方略(ジェスチャー、アイコンタクト、代用表現、聞き返しなど)を適切に用いることができる。3

評価割合

試験レポート相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合70300000100
基礎的能力0000000
専門的能力70300000100
分野横断的能力0000000