到達目標
１．流れの物質収支の計算ができる。化学反応を伴う場合と伴わない場合のプロセスの物質収支の計算ができる
2．管径と流速・流量・レイノルズ数の計算ができ、流体の流れの状態(層流・乱流)の判断ができる
３．流れのエネルギー収支とエネルギー損失の計算ができる。流れの動力の計算ができる
４．伝熱、総括伝熱係数について理解し、関係する計算ができる
５．熱交換器について理解し、熱交換に関する計算ができる
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 未到達レベルの目安(不可) |
| 評価項目1 | 流れの物質収支の計算が正しくできる。化学反応を伴う場合と伴わない場合のプロセスの物質収支の計算が正しくできる | 流れの物質収支の計算ができる。化学反応を伴う場合と伴わない場合のプロセスの物質収支の計算ができる | 流れの物質収支の計算ができない。化学反応を伴う場合と伴わない場合のプロセスの物質収支の計算ができない |
| 評価項目2 | 管径と流速・流量・レイノルズ数の計算が正しくできる、流体の流れの状態(層流・乱流)の判断が正しくできる。流れのエネルギー収支とエネルギー損失、流れの動力の計算が正しくできる。 | 管径と流速・流量・レイノルズ数の計算ができる、流体の流れの状態(層流・乱流)の判断ができる。流れのエネルギー収支とエネルギー損失、流れの動力の計算ができる。 | 管径と流速・流量・レイノルズ数の計算ができる、流体の流れの状態(層流・乱流)の判断ができない。流れのエネルギー収支とエネルギー損失、流れの動力の計算ができない。 |
| 評価項目3 | 伝熱と熱交換器について正しく理解し、関係する計算が正しくできる | 伝熱と熱交換器について理解し、関係する計算ができる | 伝熱と熱交換器について理解できない、関係する計算ができない |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B-2
説明
閉じる
学習・教育到達度目標 B-4
説明
閉じる
教育方法等
概要:
化学プロセスの単位操作を習得し、化学反応操作を定量的に表現するための物質収支について理解する。また、流体の流動状態についての判断、流動する際のエネルギ収支―やエネルギ―損失、流体流動の動力について理解し、計算することができる。伝熱と熱交換器について理解し、計算することができる。
授業の進め方・方法:
講義を中心とし、１回の授業ごとに授業内容のまとめ、練習問題を課す。
注意点:
化学工学の基礎、物理化学の知識をしっかり復習しておくこと。
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
流体が流れる際の物質収支 |
流体が流れる際の物質収支ができる
|
| 2週 |
化学反応を伴わない場合のプロセスの物質収支の計算 |
化学反応を伴わない場合のプロセスの物質収支の計算ができる
|
| 3週 |
化学反応を伴う場合のプロセスの物質収支の計算 |
化学反応を伴う場合のプロセスの物質収支の計算ができる
|
| 4週 |
管径と流速・流量・レイノルズ数の計算 |
管径と流速・流量・レイノルズ数の計算ができる
|
| 5週 |
流体の流れの状態(層流・乱流)について |
レイノルズ数によって、流体の流れの状態(層流・乱流)の判断ができる
|
| 6週 |
非円管形の相当直径、層流と乱流の速度分布 |
非円管形の相当直径を求めることができる、層流と乱流の速度分布について理解する
|
| 7週 |
ベルヌイの式、エネルギ―収支 |
ベルヌイの式について理解し、計算ができる
|
| 8週 |
中間テスト |
|
| 2ndQ |
| 9週 |
fanning摩擦係数、Moodyチャート、直管、管継手、バルブ類による輸送中のエネルギー損失 |
fanning摩擦係数、Moodyチャート、直管、管継手、バルブ類による輸送中のエネルギー損失について計算ができる
|
| 10週 |
流体輸送の動力 |
流体輸送の動力の計算ができる
|
| 11週 |
伝熱（熱移動）、伝導伝熱 |
伝熱（熱移動）について理解し、伝導伝熱の計算ができる。
|
| 12週 |
対流（境膜）伝熱、総括伝熱係数 |
対流伝熱について理解し、総括伝熱係数を求めることができる
|
| 13週 |
黒体、放射伝熱 |
黒体について理解する。放射伝熱の計算ができる
|
| 14週 |
熱交換器、並流式と向流式 |
熱交換器について理解する。並流式と向流式について理解する。
|
| 15週 |
熱交換器の計算 |
熱交換器の計算ができる
|
| 16週 |
期末テスト |
期末テスト
|
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 | 化学・生物系分野 | 化学工学 | 化学反応を伴う場合と伴わない場合のプロセスの物質収支の計算ができる。 | 4 | |
| 管径と流速・流量・レイノルズ数の計算ができ、流れの状態(層流・乱流)の判断ができる。 | 4 | |
| 流れの物質収支の計算ができる。 | 4 | |
| 流れのエネルギー収支やエネルギー損失の計算ができる。 | 4 | |
| 流体輸送の動力の計算ができる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |