到達目標
1．熱交換器の伝熱の形式を理解し、交換熱量を計算できる。
2．対流熱伝達の様相とメカニズムを理解し、実験式を利用して熱伝達率を計算できる。
3．沸騰熱伝達の様相を理解し、実験式を使用して熱伝達率を計算できる。
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 | 熱交換器の伝熱の形式を完全に理解し、あらゆる応用問題を解くことができる。 | 熱交換器の伝熱の形式を理解し、基本的な問題を解くことができる。 | 熱交換器に関する問題を解くことができない。 |
| 評価項目2 | 対流熱伝達の様相とメカニズムを完全に理解し、実験式を利用してあらゆる応用問題を解くことができる。 | 対流熱伝達の様相とメカニズムを理解し、実験式を利用して基本的な問題を解くことができる。 | 対流熱伝達に関する問題を解くことができない。 |
| 評価項目3 | 沸騰熱伝達の様相を完全に理解し、実験式を利用してあらゆる応用問題を解くことができる。 | 沸騰熱伝達の様相を理解し、実験式を利用して基本的な問題を解くことができる。 | 沸騰熱伝達に関する問題を解くことができない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
学習・教育到達度目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
JABEE SB① 共通基礎知識を用いて、専攻分野における設計・製作・評価・改良など生産に関わる専門工学の基礎を理解できる。
JABEE SB② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解決できる。
教育方法等
概要:
「伝熱工学」は、機械工学系の学生にとっては必須で、重要な科目の一つであり、温度差の結果として物体間に起こるエネルギーを探求する科学である。この学問は、動力工学の分野において極めて重要な位置を占めるばかりでなく、機械工学、化学工学、金属工学、環境工学、電気工学などの広い分野に関係している。基本となる三つの伝熱形式（熱伝導、熱伝達および熱放射）について、基本となる理論を理解するとともに、その応用を体系的に学ぶ。
授業の進め方・方法:
基本的には教科書に基づき、伝熱工学の基礎が十分に理解できるように、スライドを利用して授業を進める。
注意点:
抽象的な事象が多く理解しにくいこともあるので、できるだけ身近な事象に当てはめながら説明を行い、理解を深めるようにする。説明をよく聞いて、現象の理解に務めること。また、受身の受講では理解が深まらないことを自覚すること。
授業の属性・履修上の区分
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 |
熱交換器における熱移動の形式 |
隔板式熱交換器、蓄熱式熱交換器、直接接触式熱交換器の伝熱形式を説明できる。
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| 2週 |
熱交換器の伝熱計算1 |
隔板式熱交換器において、対数平均温度差を計算できる。
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| 3週 |
熱交換器の伝熱計算2 |
隔板式熱交換器の伝熱計算を説明できる。
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| 4週 |
演習問題（隔板式熱交換器の総まとめ） |
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| 5週 |
フィンによる放熱1 |
フィンからの放熱量を計算できる。
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| 6週 |
フィンによる放熱2 |
フィン効率を説明できる。
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| 7週 |
演習問題（フィンによる放熱の総まとめ） |
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
対流熱伝達に関する基本事項 |
強制対流熱伝達における速度境界層、温度境界層を説明できる。
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| 10週 |
強制対流熱伝達のメカニズム |
境界層内の流れを支配する方程式を導出できる。
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| 11週 |
対流熱伝達に関する実験式 |
対流熱伝達の実験式を使用して任意の形状物体における熱伝達率を計算できる。
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| 12週 |
沸騰熱伝達 |
沸騰曲線の意味を理解し、整理式を使用して熱伝達率を計算できる。
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| 13週 |
凝縮を伴う熱伝達 |
膜状凝縮と滴状凝縮の意味を理解し、滴状凝縮における熱伝達率を計算できる。
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| 14週 |
放射伝熱 |
プランクの法則、ウィーンの法則、ステファンーボルツマンの法則を説明できる。
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| 15週 |
演習問題（対流熱伝達および沸騰熱伝達の総まとめ） |
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| 16週 |
定期試験 |
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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
| 試験 | 発表 | 演習・課題 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 0 | 40 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 60 | 0 | 40 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |