到達目標
1) 熱移動の基本法則を理解できること。
2) 熱移動の基本法則に関する基礎的な計算ができること。
3) 熱交換器の設計に必要な計算ができること。
4) 対流熱伝達に関する基礎事項を理解できること。
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 | 最低到達レベルの目安(可) |
| 評価項目1 | 熱移動の基本法則を十分に理解し、説明できる。 | 熱移動の基本法則を理解できる。 | 熱移動の基本法則の一部を理解できる。 |
| 評価項目2 | 熱移動の基本法則に関する応用問題を解くことができる。 | 熱移動の基本法則に関する基礎的な計算ができる。 | 熱移動の基本法則に関する平易な基礎問題を解くことができる。 |
| 評価項目3 | 熱交換器の設計に必要な応用計算ができる。 | 熱交換器の設計に必要な計算ができる。 | 熱交換器の設計に必要な計算の一部を解くことができる。 |
| 評価項目4 | 対流熱伝達に関する基礎事項を十分に理解し、説明できる。 | 対流熱伝達に関する基礎事項を理解できる。 | 対流熱伝達に関する基礎事項を一部を理解できる。 |
学科の到達目標項目との関係
JABEE (c)
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JABEE (d)
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JABEE B2
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教育方法等
概要:
エンジン、冷凍機、ヒートポンプ、ボイラに付属する熱機器の設計を行う場合、熱力学および熱機関の基礎の上に更に伝熱工学の知識が必要となる。熱移動の基本法則を理解し、熱交換器の設計に必要な計算力を養う。
授業の進め方・方法:
微分・積分学を十分に理解しておく必要がある。
諸計算式を用いた計算方法について、演習問題等を通して理解を深めていくため、予習・復習をしっかりと行うこと。
注意点:
参考資料：甲藤好郎著「伝熱概論」（養賢堂）、中山顕、桑原不二朗、許国良共著 「熱流体力学-基礎から数値シュミレーションまで-」（共立出版）、日本機械学会編「応用システム編（γ3編）熱機器」（日本機械学会）
成績の評価方法について：最終評価点は、後期中間試験結果（50％）、学年末試験結果（50％）により評価する。
評価基準について：学年成績60点以上を合格とする。
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 |
１．熱移動に関する基本事項 |
熱伝導、熱伝達、熱放射、熱通過、熱流束、フーリエの法則について理解する。
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| 2週 |
１．熱移動に関する基本事項 |
熱伝導、熱伝達、熱放射、熱通過、熱流束、フーリエの法則について理解する。
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| 3週 |
２．熱伝導の計算 |
平行平面板、円管、球状壁の熱伝導の計算法について理解して、応用計算ができるようにする。
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| 4週 |
２．熱伝導の計算 |
平行平面板、円管、球状壁の熱伝導の計算法について理解して、応用計算ができるようにする。
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| 5週 |
２．熱伝導の計算 |
平行平面板、円管、球状壁の熱伝導の計算法について理解して、応用計算ができるようにする。
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| 6週 |
３．熱通過の計算 |
平板壁、円管壁の熱通過の計算ができるようにする。
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| 7週 |
３．熱通過の計算
平板壁、円管壁の熱通過の計算ができるようにする。 |
平板壁、円管壁の熱通過の計算ができるようにする。
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
４．熱交換器における熱移動形式 |
熱交換器の種類および熱移動形式について理解する。
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| 10週 |
４．熱交換器における熱移動形式 |
熱交換器の種類および熱移動形式について理解する。
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| 11週 |
５．熱交換器の伝熱計算 |
熱交換器およびひれつき面の伝熱計算について理解し、応用計算ができるようにする。
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| 12週 |
５．熱交換器の伝熱計算 |
熱交換器およびひれつき面の伝熱計算について理解し、応用計算ができるようにする。
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| 13週 |
５．熱交換器の伝熱計算
６．熱伝達 |
熱交換器およびひれつき面の伝熱計算について理解し、応用計算ができるようにする。
対流熱伝達の計算に必要な無次元数について理解し、応用計算ができるようにする。
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| 14週 |
６．熱伝達 |
対流熱伝達の計算に必要な無次元数について理解し、応用計算ができるようにする。
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| 15週 |
６．熱伝達 |
対流熱伝達の計算に必要な無次元数について理解し、応用計算ができるようにする。
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| 16週 |
学年末試験 |
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 熱流体 | フーリエの法則および熱伝導率を説明できる。 | 4 | 後1,後2 |
| 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。 | 4 | 後3,後4,後5 |
| 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。 | 4 | 後6,後7 |
| ニュートンの冷却法則および熱伝達率を説明できる。 | 4 | 後1,後2,後7 |
| 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。 | 4 | 後13,後14,後15 |
評価割合
| 定期試験 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 100 |
| 知識の基本的な理解 | 60 | 60 |
| 思考・推論・創造への適応力 | 40 | 40 |