到達目標
1.熱伝導,対流熱伝達、放射伝熱の伝熱現象について説明できる。
2.フーリエの法則を用いて平板,円筒,球状壁の熱伝導計算ができる.
3.基本的な熱交換器の伝熱計算ができる。
4.基本的な対流熱伝達の現象を説明でき、その伝熱計算ができる。
5.放射伝熱の基本法則を説明でき、黒体2面間の放射伝熱機構について説明ができる。
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 |
到達目標 1 | 熱伝導,対流熱伝達、放射伝熱が複合された場合の伝熱現象について説明できる。. | 熱伝導,対流熱伝達、放射伝熱の伝熱現象について説明できる。 | 熱伝導,対流熱伝達、放射伝熱について説明できない。 |
到達目標 2 | 実際の熱伝導問題に、フーリエの法則を適用して伝熱計算ができる。 | フーリエの法則を用いて平板,円筒,球状壁の熱伝導計算ができる。 | フーリエの法則を用いて平板,円筒,球状壁の熱伝導計算ができない。 |
到達目標 3 | 実際の熱交換器の伝熱現象を説明でき、伝熱計算ができる。 | 基本的な熱交換器の伝熱計算ができる。 | 基本的な熱交換器の伝熱計算ができない。 |
到達目標 4 | 実際の伝熱機器における対流熱伝達の現象を説明でき、その伝熱計算ができる。 | 基本的な対流熱伝達の現象を説明でき、その伝熱計算ができる。 | 基本的な対流熱伝達の現象を説明できない。 |
到達目標 5 | 実際の伝熱機器における放射伝熱機構について説明できる。 | 放射伝熱の基本法則を説明でき、黒体2面間の放射伝熱機構について説明できる。 | 放射伝熱の基本法則や基本的な黒体2面間の放射伝熱機構を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育プログラムの学習・教育到達目標 3-3
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本科(準学士課程)の学習・教育到達目標 3-c
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JABEE 1(2)(d)(1)
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教育プログラムの科目分類 (4)②
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JABEE(2012)基準 1(2)(d)(1)
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教育方法等
概要:
伝熱工学は、熱機関、原子力、宇宙工学、冷暖房など、熱や温度差の生じるエネルギー機器に関連し、これら機器の設計・製造および性能向上等に役立つている。本講義では、伝熱の3形態である熱伝導、対流熱伝達、放射熱伝達の基本法則と伝熱計算法を学習し、実際のエネルギー機器に関連する基礎的な伝熱計算能力を身につける。
授業の進め方・方法:
教科書および配布資料を基に、講義を中心に授業を進める。また、適宜、演習・小テストを行って理解を深める。数学の微積分の基礎知識,物理の熱学および熱力学の知識が必要である。本科目を修得した場合,伝熱工学特論を理解する基礎となる.
注意点:
各講義内容をその都度良く理解し、疑問点があれば,質問すること。なお、1回90分の講義に対し、予習・復習として240分以上の自学自習を行い、理解を深めること。
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 |
伝熱工学の概要、伝熱の3形態 |
伝熱工学の意義、伝熱の3形態について説明できる。
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2週 |
定常熱伝導 |
熱伝導のフーリエの法則を説明できる。また、平面板と多層平面板におけ定常熱伝導の計算ができる。
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3週 |
定常熱伝導 |
円管および球状壁の定常熱伝導の計算ができる。
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4週 |
非定常熱伝導 |
フーリエの微分方程式を導出できる。1次元非定常熱伝導の数値解法について、説明できる。
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5週 |
熱通過 |
平板および円管の熱通過の伝熱計算ができる。
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6週 |
熱交換器 |
熱交換器の種類と構造について、説明できる。
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7週 |
熱交換器 |
熱交換器内の伝熱計算理論を説明できる。
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8週 |
熱交換器 |
熱交換器内の伝熱計算理論を基に、伝熱計算ができる。
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4thQ |
9週 |
対流熱伝達 |
速度境界層、温度境界層、熱伝達率および対流熱伝達に関する無次元数について説明できる。
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10週 |
対流熱伝達 |
連続の式、運動量の式、エネルギー式について説明できる。
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11週 |
対流熱伝達
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対流熱伝達に関する実験式による伝熱計算ができる。
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12週 |
放射伝熱 |
放射伝熱の基本法則について説明できる。
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13週 |
放射伝熱 |
黒体2面間の放射伝熱の機構について、説明できる。
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14週 |
放射伝熱 |
黒体2面間の放射伝熱の計算ができる。
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15週 |
試験答案の返却・解説 |
定期試験において間違った部分を自分の課題として把握する。
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16週 |
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評価割合
| 試験 | 小テスト・課題 | | 授業態度 | 合計 |
総合評価割合 | 75 | 25 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 75 | 25 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |