熱流体力学

科目基礎情報

学校	木更津工業高等専門学校	開講年度	平成28年度 (2016年度)
授業科目	熱流体力学
科目番号	0021	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: 2
開設学科	電子制御工学科	対象学年	5
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	一色尚次著、『わかりやすい熱と流れ』森北出版、1985年、2600円（+税）
担当教員	臼井 邦人,赤井 大晃

到達目標

・連続の式，ベルヌーイの式について理解し，非圧縮非粘性流れの現象について理解できる．
・熱力学第1法則，熱力学第2法則の物理的な意味について理解できる．各種サイクルについて理解できる．
・非圧縮粘性流れの現象，境界層について理解できる．
・各種の伝熱現象について理解できる．エネルギー問題について説明できる．

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		連続の式，ベルヌーイの式について理解し，非圧縮非粘性流れの現象について理解できる．
評価項目2		熱力学第1法則，熱力学第2法則の物理的な意味について理解できる．各種サイクルについて理解できる．
評価項目3		非圧縮粘性流れの現象，境界層について理解できる．
評価項目4		各種の伝熱現象について理解できる．エネルギー問題について説明できる．

教育方法等

概要:

・連続の式，ベルヌーイの式について理解し，非圧縮非粘性流れの現象について理解できる．
・熱力学第1法則，熱力学第2法則の物理的な意味について理解できる．各種サイクルについて理解できる．
・非圧縮粘性流れの現象，境界層について理解できる．
・各種の伝熱現象について理解できる．エネルギー問題について説明できる．

授業の進め方・方法:

授業は基本的に講義の形式をとる。
適宜レポートを課す。
授業内容は授業計画に示す通り。

注意点:

教科書だけの学習では内容が高度な部分も含んでいるため、板書のノートをとることが理解を深める上で効果的である。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	・ガイダンス	・流れの基礎的現象，流れの分類
		2週	・静水の力学	・静水圧，浮力
		3週	・流れる流体の力学	・ベルヌーイの式，連続の式
		4週	・流れる流体の力学	・マノメーター，ベンチュリ管
		5週	・流れる流体の力学	・ピトー管，ノズルとディフューザ
		6週	・航空機と大気	・揚力，翼の性能と失速，誘導抵抗，地球の大気の流れ
		7週	・熱と温度と状態	・熱と内部エネルギー，温度
		8週	前期中間試験	前期中間試験までの学習内容
	2ndQ
		9週	・熱と温度と状態	ガス運動論，相変化，熱力学第1法則
		10週	・エネルギーの方向則とエントロピー	・熱力学の第二法則，エントロピー
		11週	・エネルギーの方向則とエントロピー	・カルノーサイクル，熱効率
		12週	・熱の発生と熱機関	・熱機関
		13週	・熱の発生と熱機関	・熱機関
		14週	・熱の発生と熱機関	・熱機関
		15週	・熱の発生と熱機関	・熱機関
		16週	前期定期試験	前期中間試験以降の学習内容
後期
	3rdQ
		1週	・ポテンシャルフローとアナロジー	・流れ関数とポテンシャルによる流れの表し方
		2週	・ポテンシャルフローとアナロジー	・ジューコフスキ変換などの写像変換
		3週	・粘性のある流れ	・粘性，層流と乱流
		4週	・粘性のある流れ	・境界層
		5週	・粘性のある流れ	・抵抗係数
		6週	・熱を含む流れ	・熱と流れのエネルギー変換，断熱変化と流れ
		7週	・熱を含む流れ	・噴流，音速
		8週	後期中間試験	前期定期試験以降の学習内容
	4thQ
		9週	・ポンプとエキスパンダー	・非圧縮性/圧縮性流体の容積型機器，速度型ポンプ
		10週	・ポンプとエキスパンダー	・非圧縮性/圧縮性流体の容積型機器，速度型ポンプ
		11週	・伝熱	・熱伝導
		12週	・伝熱	・熱伝達(対流、沸騰、放射)
		13週	・伝熱	・熱伝達(対流、沸騰、放射)
		14週	・伝熱	・熱放射，熱通過，物質伝達
		15週	・熱流体力学と新エネルギー開発	・エネルギー問題，自然エネルギー
		16週	後期定期試験	後期中間試験以降の学習内容

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	レポート	合計
総合評価割合	80	0	0	0	0	20	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	80	0	0	0	0	20	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0