熱移動論

科目基礎情報

学校	秋田工業高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	熱移動論
科目番号	0018	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	生産システム工学専攻	対象学年	専1
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	教科書：伝熱工学　一色尚次、北山直方 共著 森北出版、その他：自製プリント
担当教員	磯部 浩一

到達目標

１．熱伝導を支配する法則に基づき平行平板、円管、球状壁の定常熱伝導、非定常熱伝導の計算ができる。
２．ニュートンの冷却の法則を用いて、固体－流体間に単位時間に移動する熱量や熱交換器の伝熱を計算できる。
３．自然対流、強制対流の実験式を使用できる。
５．放射伝熱の現象を説明でき、二面間の放射伝熱量を計算できる。

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
評価項目1	フーリエの法則に基づき、種々の定常、非定常の熱伝導式が導出でき、また数値解法で解くことができる。	熱伝導を支配する法則に基づき平行平板、円管、球状壁の定常熱伝導、非定常熱伝導の計算ができる。	熱伝導を支配する法則に基づき平行平板、円管、球状壁の定常熱伝導、非定常熱伝導の計算ができない。
評価項目2	全熱通過率や全熱抵抗が計算でき、並流，向流式熱交換器の熱交換料や温度推移を計算できる。	ニュートンの冷却の法則を用いて、固体－流体間に単位時間に移動する熱量や熱交換器の伝熱を計算できる。	ニュートンの冷却の法則を用いて、固体－流体間に単位時間に移動する熱量や熱交換器の伝熱を計算できない。
評価項目3	対流伝熱の解析方法や関連する無次元数についても説明できる。	自然対流、強制対流の実験式を使用できる。	自然対流、強制対流の実験式を使用できない。

教育方法等

概要:

エネルギー有効利用のための基本技術として、現実の伝熱過程で要求される伝熱抑制技術（断熱技術）、伝熱促進技術、蓄熱技術などの基礎事項について習得することを目的とする。

授業の進め方・方法:

講義形式で行う。演習を随時行うと同時にレポートの提出を行う。試験結果が合格点に達しない場合，再試験を行うことがある。

注意点:

合格点は 60 点である。　試験結果を80%、演習問題またはレポートを20%で評価する。
学年総合成績 =（学年末試験結果）×0.8＋（演習問題またはレポートの結果）×0.2
授業で問題を解くので、事前に目を通しておくこと。電卓は必ず持ってくること。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	授業ガイダンス １　熱移動の基礎	授業の進め方と評価方法について説明。伝熱工学の概要と熱伝導、熱伝達、熱放射を理解できる。
		2週	２　熱伝導の基礎	熱伝導に関する法則を説明できる。
		3週	３　定常熱伝導の計算（１）	平行平板の定常熱伝導の計算式を導く。
		4週	３　定常熱伝導の計算（２）	円管、球状壁の定常熱伝導の計算式を導く。
		5週	４　非定常熱伝導の計算（１）	非定常熱伝導の基礎式や差分方程式を導くことができる。
		6週	４　非定常熱伝導の計算（２）	1次元非定常の熱伝導問題について数値解法で解くことができる。
		7週	５　熱通過の計算	ニュートンの冷却法則を用いて、固体－流体間に単位時間に移動する熱量を計算できる。
		8週	６　熱交換器の種類と伝熱計算	熱交換器のメカニズムを理解すると同時に熱交換器の伝熱を計算できる。
	4thQ
		9週	７　対流熱伝達と実験式（１）	対流伝熱の解析方法や関連する無次元数について説明できる。
		10週	７　対流熱伝達と実験式（２）	自然対流、強制対流の実験式を使用できる。
		11週	８　沸騰の熱伝達（１）	沸騰の熱伝達の現象を説明できる。
		12週	９　凝縮を伴う熱伝達	沸騰の熱伝達の現象を説明できる。
		13週	10　放射伝熱（１）	放射伝熱の現象を説明できる。
		14週	10　放射伝熱（２） 11　物質伝達	二面間の放射伝熱量を計算できる。物質伝達現象や熱移動と物質移動の相似性を説明できる。
		15週	到達度試験（前期末）	学習した内容の理解度を確認する。
		16週	試験の解説と解答、授業アンケート	試験で出来なかった点を復習し、出来るようにする。

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	100	0	0	0	0	0	100
基礎的能力	60	0	0	0	0	0	60
専門的能力	40	0	0	0	0	0	40
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0