応用熱工学

科目基礎情報

学校 沼津工業高等専門学校 開講年度 平成29年度 (2017年度)
授業科目 応用熱工学
科目番号 0007 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: 1
開設学科 機械工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 伝熱学の基礎,吉田駿 著,理工学社
担当教員 新冨 雅仁

到達目標

1. 熱交換器について理解し、伝熱量などが計算できる。
2. 相変化を伴う熱伝達について理解し、伝熱量などが計算できる。
3. 多次元定常熱伝導について理解し、形状係数による計算や数値計算ができる。
4. 非定常熱伝導について理解し、ハイスラー線図を用いた計算ができる。

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
1.熱交換器について理解し、伝熱量などが計算できる。□熱交換器についての全般を理解しており、伝熱量などをほぼ正しく計算できる。□熱交換器についての基本を理解しており、伝熱量などを大きな誤りなく計算できる。□熱交換器について理解しておらず、伝熱量などが計算できない。
2.相変化を伴う熱伝達について理解し、伝熱量などが計算できる。□相変化を伴う熱伝達についての全般を理解しており、伝熱量などをほぼ正しく計算できる。 □相変化を伴う熱伝達についての基本を理解しており、伝熱量などを大きな誤りなく計算できる。□相変化を伴う熱伝達について理解しておらず、伝熱量などを計算できない。
3.多次元定常熱伝導について理解し、形状係数による計算や数値計算ができる。□多次元定常熱伝導についての全般を理解しており、形状係数による計算や数値計算をほぼ正しく行える。□多次元定常熱伝導についての基本を理解しており、形状係数による計算や数値計算を大きな誤りなく行える。□多次元定常熱伝導について理解しておらず、形状係数による計算や数値計算ができない。
4.非定常熱伝導について理解し、ハイスラー線図を用いた計算ができる。□非定常熱伝導についての全般を理解しており、ハイスラー線図を用いた計算をほぼ正しく行える。 □非定常熱伝導についての基本を理解しており、ハイスラー線図を用いた計算を大きな誤りなく行える。□非定常熱伝導について理解しておらず、ハイスラー線図を用いた計算ができない。

学科の到達目標項目との関係

【本校学習・教育目標(本科のみ)】 3 説明 閉じる

教育方法等

概要:
応用熱工学では、伝熱工学で学んだ熱移動の形態をもとに、より具体的な現象について学ぶ。授業前半では、まず、熱交換器の設計などに必要になる事項について学び、その後、エアコンなどの身近な機器においても活用される技術である沸騰や凝縮を伴う熱移動について学ぶ。授業後半では、多次元の熱伝導や加熱または冷却開始時に現れる非定常な熱伝導について学ぶこととする。
授業の進め方・方法:
授業は講義を中心に、演習を混ぜつつ行う。
適宜レポート課題を課すので、期限を守って提出すること。
注意点:
1.試験や課題レポート等は、JABEE 、大学評価・学位授与機構、文部科学省の教育実施検査に使用することがあります。
2.授業参観される教員は当該授業が行われる少なくとも1週間前に教科目担当教員へ連絡してください。
3.試験を70%、課題レポートを30%の重みとして評価する。60点以上の場合に合格とする。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 熱交換器(1) 熱交換器の種類と基本
2週 熱交換器(2) 対数平均温度差
3週 熱交換器(3) 対数平均温度差による計算方法
4週 熱交換器(4) 熱交換有効率と伝熱単位数
5週 熱交換器(5) e-NTU線図による計算方法
6週 相変化を伴う熱伝達(1) 相変化と熱伝達
7週 相変化を伴う熱伝達(2) 沸騰熱伝達
8週 相変化を伴う熱伝達(3) 凝縮熱伝達
4thQ
9週 中間試験
10週 多次元定常熱伝導(1) 形状係数による解法
11週 多次元定常熱伝導(2) 数値計算による解法
12週 非定常熱伝導(1) 非定常熱伝導の基礎、集中熱容量モデル
13週 非定常熱伝導(2) 一次元非定常熱伝導のハイスラー線図による解法
14週 非定常熱伝導(3) 一次元非定常熱伝導の数値計算による解法
15週 演習 表計算ソフトを使った伝熱計算演習
16週 まとめ

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

試験レポート相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合70300000100
基礎的能力0000000
専門的能力70300000100
分野横断的能力0000000