到達目標
(1) 固体粒子が含まれた流動現象,分類や工学的応用を理解できる.(定期試験と課題)
(2) 粒子の幾何的特性,粒子間相互作用力,粉体層の構造が理解できる.(定期試験と課題)
(3) 粒子の運動特性,粉体層内の静力学,粉体圧,粉体凝集体の強度が理解できる.(定期試験と課題)
(4) 粉体流動,透過流動現象,流動層,空気輸送が理解できる.(定期試験と課題)
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
混相流と工学的応用 | 固体粒子が含まれた流動現象,分類や工学的応用を理解し,的確に説明できる. | 固体粒子が含まれた流動現象,分類や工学的応用を理解できる. | 固体粒子が含まれた流動現象,分類や工学的応用を理解できない. |
評価項目2
粒子特性 | 粒子の幾何的特性,粒子間相互作用力,粉体層の構造を理解し,応用できる. | 粒子の幾何的特性,粒子間相互作用力,粉体層の構造が理解できる. | 粒子の幾何的特性,粒子間相互作用力,粉体層の構造が理解できない. |
評価項目3
粉体層の力学 | 粒子の運動特性,粉体層内の静力学,粉体圧,粉体凝集体の強度を理解し,応用できる. | 粒子の運動特性,粉体層内の静力学,粉体圧,粉体凝集体の強度が理解できる. | 粒子の運動特性,粉体層内の静力学,粉体圧,粉体凝集体の強度が理解できない. |
評価項目4
各種粉体流動 | 粉体流動,透過流動現象,流動層,空気輸送を理解し,応用できる. | 粉体流動,透過流動現象,流動層,空気輸送が理解できる. | 粉体流動,透過流動現象,流動層,空気輸送が理解できない. |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育目標 (E1)
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JABEE 1.2(d)(1)
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JABEE 1.2(g)
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教育方法等
概要:
混相流とは,複数の相が同時に混在する流動現象である.混相流は機械工学,化学工学,環境工学,土木工学などの様々な工学分野において見られ,単相流と比較して複雑な流動特性を示すため,その流れを理解することは重要である.本講義では,特に,固体粒子が含まれた流動現象を総合的に理解し,粒子及び粉体を取扱う単位操作,基礎理論及び解析手法を学ぶ事を目的とする.
(科目情報)
教育プログラム 第3学年 〇科目
関連科目 流体力学,熱物質移動論,熱流体計測
授業の進め方・方法:
(授業の進め方)
基本的には,1週で授業内容を完結する形式を取る.適宜,授業内容に関する課題を課す.
(事前学習)
授業前に,教科書や資料などを読んで,授業の内容を確認しておくこと.
注意点:
(履修上の注意)
・水力学(M科)または水理学(C科),流体力学を予習復習して理解しておくこと.
・適宜,課題を実施するので,各自で整理してファイリングなどをすること.電卓は必ず持参すること.
(自学上の注意)
・講義中に講義内容を理解し,課題に各自で取り組むこと.
・自学に必要な情報は各自で調べて情報収集すること.
評価
(総合評価)
達成目標の(1)~(4)について,定期試験と課題で評価する.
・総合評価=0.8×(定期試験の点数)+0.2×(課題)
(単位修得の条件)
・課題の提出が60%以上でかつ総合評価が60点以上を合格とする.
(再試験について)
・再試験は,総合評価が60点未満の者に対して実施する.
・再試験受験資格は全課題を提出して合格し,かつ,全ての定期試験を復習したレポートを事前提出した者とする.
・ただし,正当な理由なく定期試験を欠席した者には再試験は行わない.
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 |
前期 |
1stQ |
1週 |
混相流の分類と工学的応用 粒子・粉体工学の捉え方 |
混相流の分類や工学的応用を理解できる. 粒子・粉体工学の捉え方を理解できる.
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2週 |
単一粒子の物性 粒子集合体の特性 |
粒子径,粒子形状,粒子密度,濡れ性,粒子径分布を理解できる.
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3週 |
粒子集合体の特性 |
比表面積,粒子充てん構造を理解できる.
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4週 |
粒子間相互作用 |
ファンデルワールス力,液架橋力,静電気力,粒子間相互作用力の影響を理解できる.
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5週 |
粒子運動の方程式 |
流体中を運動する粒子運動を理解できる.
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6週 |
粉体層の静力学 |
粉体層に作用する応力を理解できる.
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7週 |
粉体の静力学 |
粉体層に作用する応力を理解できる.
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8週 |
粉体貯槽の圧力 |
Janssenの式,円筒容器とホッパー部などの粉体圧を理解できる.
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2ndQ |
9週 |
粉体凝集体の強度 |
Rumpfの式を理解できる.
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10週 |
粉体の流動 |
粉体の流動性について理解できる. 粉体の重力流動や流出現象を理解できる.
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11週 |
粉体層の透過流動現象 |
Kozeny-Carman式を理解できる.
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12週 |
粉体層の透過流動現象 |
Ergun式を理解できる.
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13週 |
流動層 |
粉体の浮遊現象,流動化現象,最小流動化速度やGeldart線図を理解できる.
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14週 |
粉体輸送 |
粉体輸送装置の分類,特徴,流動及び空気輸送時の粒子運動や圧力損失を理解できる.
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15週 |
学年末試験 |
到達目標(1), (2), (3), (4)
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16週 |
学年末試験の返却と解説 |
定期試験で分からなかったところを把握し,理解する.
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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 | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 20 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |