到達目標
伝導伝熱に関する基本問題が解ける.
対流熱伝達に関する基本問題が解ける.
放射伝熱に関する基本問題が解ける.
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 | 伝導伝熱に関する基本問題が正しく解ける. | 伝導伝熱に関する基本問題が解ける. | 伝導伝熱に関する基本問題が解けない. |
評価項目2 | 対流熱伝達に関する基本問題が正しく解ける. | 対流熱伝達に関する基本問題が解ける. | 対流熱伝達に関する基本問題が解けない. |
評価項目3 | 放射伝熱に関する基本問題が正しく解ける. | 放射伝熱に関する基本問題が解ける. | 放射伝熱に関する基本問題が解けない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
伝熱の3形態である伝導,対流,放射の基礎理論について学ぶ.
本科目は,大学レベルの教科書を用いて伝熱工学の基本法則を理解し,熱伝導,対流熱伝達,放射熱伝達に関する基礎的な問題が解けるレベルとなるように到達目標および評価基準を設定する.熱力学1,熱力学2と関係がある.
授業の進め方・方法:
到達目標(1)について中間試験で,(2),(3)について期末試験で評価する.
「中間試験=45%,期末試験=45%,小テスト=10%」で評点を決定し,60点以上(100点満点)を合格とする.
課題レポート(テキストの章末問題等)の提出を課す.課題レポートそのものは評点に組み入れないが,未提出レポートが1通でもある場合は,再評価試験を受けることができない.
再評価試験は,学期末の評点のクラス平均点が70点未満かつ,不合格者が全体の12%を超える場合に1回のみ実施することがある.再評価試験が70点以上の得点で合格(最終成績60点)とする.ただし,受験資格は2/3出席者に限る.
注意点:
学修単位科目であり,1回の講義(90分)あたり,最低限,上記ガイドラインの自学自習を行っているものとして講義・演習を進めます.
熱移動現象をイメージしながら,数多くの演習問題を,自力で解いてみましょう.
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
序論 定常と非定常,伝熱の三形態
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2週 |
熱伝導 フーリエの法則,熱伝導方程式
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3週 |
熱伝導 平板の熱伝導,多層平板の熱伝導
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4週 |
熱伝導 円管の熱伝導,多層円管の熱伝導
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5週 |
熱伝導 境界条件,熱通過率,熱抵抗
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6週 |
熱伝導 フィンの伝熱
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7週 |
熱伝導 非定常熱伝導
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8週 |
中間試験 第1回から第7回までの範囲で中間試験を行う.
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2ndQ |
9週 |
対流熱伝達 ニュートンの冷却法則,無次元数,対流伝熱の基礎方程式
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10週 |
対流熱伝達 強制対流熱伝達
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11週 |
対流熱伝達 自然対流熱伝達
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12週 |
熱放射 入射エネルギーの分解
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13週 |
熱放射 熱放射の基本法則
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14週 |
熱放射 平行二平面間の放射伝熱,形態係数
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15週 |
期末試験 第9回から第14回までの範囲で期末試験を行う.
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16週 |
まとめ テストの返却と解説
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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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 熱流体 | 水の等圧蒸発過程を説明できる。 | 3 | |
飽和蒸気、湿り蒸気、過熱蒸気の状態量を計算できる。 | 3 | |
蒸気の状態量を蒸気表および蒸気線図から読み取ることができる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
フーリエの法則および熱伝導率を説明できる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
ニュートンの冷却法則および熱伝達率を説明できる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
黒体の定義を説明できる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
単色ふく射率および全ふく射率を説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 小テスト | 合計 |
総合評価割合 | 90 | 10 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 90 | 10 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |