概要:
平衡状態を扱う熱力学に対し,伝熱工学では時間的変化を考えた非平衡状態に拡張して熱現象を扱う.フーリエの法則,熱伝導,熱伝達,沸騰熱伝達など,様々な熱の伝わりについて考え,熱の移動量と方向,および対流や相変化による伝熱促進のしくみを習得し,必要とされる伝熱特性を考慮したものづくりを意識できることを目標とする.
授業の進め方・方法:
講義は教科書に従って行い,主な学習内容は,(i) 熱伝導方程式の導出と計算,(ii) 熱伝導問題の数値解析,(iii) 対流熱伝達におけるヌセルト数の計算,および (iv) 放射熱伝達である.講義では演習問題を織り交ぜ,理解を深めるながら進める.
注意点:
学習・教育目標:本科(準学士課程):RB2(◎) ,環境生産システム工学プログラム:JB3(◎)
関連科目:熱力学(本科4年),熱機関(本科5年),エネルギー変換工学(専攻科1年)
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 | 数学 | 数学 | 数学 | 三角比を理解し、簡単な場合について、三角比を求めることができる。 | 3 | |
一般角の三角関数の値を求めることができる。 | 3 | |
放物線、楕円、双曲線の図形的な性質の違いを区別できる。 | 3 | |
簡単な場合について、不等式の表す領域を求めたり領域を不等式で表すことができる。 | 3 | |
線形変換の定義を理解し、線形変換を表す行列を求めることができる。 | 3 | |
平面内の回転に対応する線形変換を表す行列を求めることができる。 | 3 | |
簡単な場合について、関数の接線の方程式を求めることができる。 | 3 | |
2次の導関数を利用して、グラフの凹凸を調べることができる。 | 3 | |
関数の媒介変数表示を理解し、媒介変数を利用して、その導関数を求めることができる。 | 3 | |
不定積分の定義を理解し、簡単な不定積分を求めることができる。 | 3 | |
置換積分および部分積分を用いて、不定積分や定積分を求めることができる。 | 3 | |
簡単な場合について、曲線で囲まれた図形の面積を定積分で求めることができる。 | 3 | |
簡単な場合について、曲線の長さを定積分で求めることができる。 | 3 | |
簡単な1変数関数の局所的な1次近似式を求めることができる。 | 3 | |
1変数関数のテイラー展開を理解し、基本的な関数のマクローリン展開を求めることができる。 | 3 | |
いろいろな関数の偏導関数を求めることができる。 | 4 | |
2変数関数の定義域を理解し、不等式やグラフで表すことができる。 | 3 | |
合成関数の偏微分法を利用して、偏導関数を求めることができる。 | 3 | |
簡単な関数について、2次までの偏導関数を求めることができる。 | 3 | |
偏導関数を用いて、基本的な2変数関数の極値を求めることができる。 | 3 | |
2重積分を累次積分になおして計算することができる。 | 4 | |
2重積分の定義を理解し、簡単な2重積分を累次積分に直して求めることができる。 | 3 | |
極座標に変換することによって2重積分を求めることができる。 | 3 | |
2重積分を用いて、簡単な立体の体積を求めることができる。 | 3 | |
基本的な変数分離形の微分方程式を解くことができる。 | 4 | |
微分方程式の意味を理解し、簡単な変数分離形の微分方程式を解くことができる。 | 3 | |
簡単な1階線形微分方程式を解くことができる。 | 3 | |
定数係数2階斉次線形微分方程式を解くことができる。 | 3 | |