到達目標
以下の各項目を到達目標とする。
① 各種拡散現象に共通する法則をそれぞれの複雑な現象に適用できる。
② 静止媒体中における拡散の基礎方程式を導き、応用的な条件下の解を求められる。またその解を利用できる。
③ 流動媒体中における拡散方程式を導き，それの応用的な解法および，その解を利用できる。
④ 拡散現象間の相似則を用いて各種拡散現象の解を相互に活用でき，また応用することができる。
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 |
| 評価項目1 | 各種拡散現象に共通する法則をそれぞれの複雑な現象に適用できる。 | 各種拡散現象に共通する法則をそれぞれの単純な現象に適用できる。 | 各種拡散現象に共通する法則を理解できていない。 |
| 評価項目2 | 静止媒体中における拡散の基礎方程式を導き、応用的な条件下の解を求められる。またその解を利用できる。 | 静止媒体中における拡散の基礎方程式を導くことができる。 | 静止媒体中における拡散の基礎方程式を導くことができない。 |
| 評価項目3 | 流動媒体中における拡散方程式を導き，それの応用的な解法および，その解を利用できる。 | 流動媒体中における拡散方程式を導きくことができる。 | 流動媒体中における拡散方程式を導くことができない。 |
| 評価項目4 | 拡散現象間の相似則を用いて各種拡散現象の解を相互に活用でき，また応用することができる。 | 拡散現象間の相似則を用いて各種拡散現象の解を相互に活用できる。 | 拡散現象間の相似則を用いることができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
伝熱工学Iで習得した知識に基づいて，熱交換器，非定常熱伝導・対流熱伝達の解析・そう変化を伴う熱伝達・複雑な放射熱伝達などの取り扱い方法を修得し，熱移動現象の解析能力を高める。
授業の進め方・方法:
本授業は教科書，配布プリントをおよび板書を中心に行う。
英語導入計画：Technical terms
注意点:
必ずノートをとるように。また，理解を促進するために演習等を行うので必ず自分の力で解くこと。本授業で取り扱う内容は本科科目である伝熱工学I, IIと深く関連しているので事前に復習しておくこと。また，演習に際してはpythonのプログラミングスキルを要することに留意すること。
学習・教育目標：（D-3環境系）100%
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
Introduction（general overview of transport phenomena） |
熱交換器について理解出来る。自然現象における拡散現象，産業機器における拡散現象を調査し，レポートにまとめる。
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| 2週 |
Principle of transport phenomena |
相似則（ニュートンの粘性法則，フーリエの法則，フィックの法則）の一覧表を作成する。
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| 3週 |
Newton’s law of viscosity |
§1.1 Newton’s law of viscosity (molecular transport of
momentum)
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| 4週 |
Shell momentum balances and boundary conditions |
Ex 1.1-1 calculation of
momentum flux
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| 5週 |
Flow of falling film |
Ex.2.2-1 calculation of film
velocity
Ex.2.2-2 falling film with
variable viscosity
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| 6週 |
Equations of continuity and motion |
Ex.3.1-1 normal stresses at
solid surfaces for incompressible Newtonian
fluids
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| 7週 |
Time-dependent flow of Newtonian fluids |
Ex.4-1-1 flow near a wall
suddenly set in motion
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| 8週 |
Time-smoothed equations of change for incompressible
fluids |
Ex.4.1-2 unsteady laminar
flow between two parallel
plates
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| 4thQ |
| 9週 |
Fourier’s law of heat conduction |
Ex.4.1-3 unsteady laminar
flow near an oscillating plate
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| 10週 |
Convective transport of energy |
Ex.9.1-1 measurement of
thermal conductivity
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| 11週 |
Shell energy balances; boundary condition |
Ex.9.2-1 effect of pressure on thermal conductivity
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| 12週 |
Energy transport by radiation |
Ex.16.3-1 temperature and
radiation-energy emission of
the sun
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| 13週 |
Planck’s Distribution law, Wien’s displacement law,
and the Stefan-Boltzman law |
Ex.16.4-1 estimation of the
solar constant
Ex.16.4-2 radiant heat
transfer between disks
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| 14週 |
Fick’s law of binary diffusion |
§17.1 Fick’s law of binary
diffusion (molecular mass
transport)
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
総括 |
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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 |
評価割合
| 課題 | 試験 | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 40 | 100 |
| 得点 | 60 | 40 | 100 |