概要:
熱・物質移動現象の基本メカニズムを理解し,様々な分野における熱エネルギーの高効率利用技術を創造する力を養う。
【学習・教育目標】A-6 【JABEE基準】基準1(2)(e)
【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)
授業の進め方・方法:
アクティブラーニングを取り入れた講義と例題演習
注意点:
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。
伝熱工学を初めて学ぶ学生とすでに学んだ学生が同時に受講するため,基礎と応用について言及する。
応用では,基礎知識をもとにより深く現象を追究する。 定義や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いてほしい。 授業計画は,学生の理解度に応じて変更する場合がある。
本科と同様に,欠課時間数が授業時間数の3分の1を超えた場合は未履修とし,成績評価はしない。
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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 熱流体 | 境界層、はく離、後流など、流れの中に置かれた物体の周りで生じる現象を説明できる。 | 3 | 後1,後5,後6,後15 |
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。 | 4 | 後1,後2,後3,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15,後16 |
フーリエの法則および熱伝導率を説明できる。 | 4 | 後2,後15 |
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 | 後2,後15 |
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。 | 4 | 後2,後5,後6,後15 |
ニュートンの冷却法則および熱伝達率を説明できる。 | 4 | 後3,後5,後6,後15 |
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。 | 4 | 後3,後5,後6,後15 |
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。 | 4 | 後3,後5,後6,後15 |
黒体の定義を説明できる。 | 4 | 後9,後15 |
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。 | 4 | 後9,後15 |
単色ふく射率および全ふく射率を説明できる。 | 4 | 後9,後15 |