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| 科目一覧へ戻る | 2021/09/22 現在 |
| 科目名（和文） ／Course |
熱流動工学 |
|---|---|
| 科目名（英文） ／Course |
Thermofluids Engineering |
| 時間割コード ／Registration Code |
23232001 |
| 学部（研究科） ／Faculty |
情報工学部 |
| 学科（専攻） ／Department |
人間情報工学科/スポーツシステム工学科 |
| 担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors |
○春木 直人 |
| オフィスアワー ／Office Hour |
春木 直人(前期：月曜日4限，場所：情報工学部棟1階2110室 後期：金曜日4限，場所：情報工学部棟1階2110室) |
| 開講年度 ／Year of the Course |
2021年度 |
| 開講期間 ／Term |
後期 |
| 対象学生 ／Eligible Students |
3年 |
| 単位数 ／Credits |
2.0 |
| 更新日 ／Date of renewal |
2021/02/16 |
|---|---|
| 使用言語 ／Language of Instruction |
日本語 |
| オムニバス ／Omnibus |
該当なし |
| 授業概略と目的 ／Cource Description and Objectives |
熱?物質の移動は物体間に生じた温度差?濃度差によりもたらされ，それらを工学的に理解することは人体生理の工学モデル，機器?装置の設計、宇宙?建築における伝熱現象の解明などで幅広く必要とされる．この授業では，熱とその移動現象に関する基礎的な考え方を身につけるとともに，熱移動に関する計算ができることを目的とする． |
| 履修に必要な知識?能力?キーワード ／Prerequisites and Keywords |
熱伝導，熱伝達，ふく射が特に重要． |
| 履修上の注意 ／Notes |
微分方程式の解法を十分復習しておくこと． |
| 教科書 ／Textbook(s) |
JEME テキストシリーズ?伝熱工学?，日本機械学会編 |
| 参考文献等 ／References |
「はじめて学ぶ移動現象論」，杉山ほか著，森北出版 「伝熱学」，西川?藤田著，理工学社 |
| 自主学習ガイド ／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework |
熱と流体の流れは身近に存在する．現象を熱流動工学の視点で捉え直してみることが重要である．各章終了時に指定された演習問題を宿題として提出する．さらに，講義内で示した課題等でも必ず自らの手で計算してみること． |
| 資格等に関する事項 ／Attention Relating to Professional License |
なし |
| 備考 ／Notes |
本科目は，対面で実施するが，一部または全部をオンライン授業で実施する可能性がある． |
| No. | 単元（授業回数） ／Unit (Lesson Number) |
単元タイトルと概要 ／Unit Title and Unit Description |
時間外学習 ／Preparation and Review |
配付資料 ／Handouts |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1（1） | [講義の概要] 概要について説明する． |
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| 2 | 2（2～4） | [熱伝導と熱通過] 熱伝導の基本法則であるフーリエの法則，熱伝導方程式の導出，熱伝導方程式の平板，円柱，球への適用，熱通過の考え方を説明する． |
例題の実践，単元終了後に章末問題の課題提出 | |
| 3 | 3（5～6） | [非定常熱伝導] 過渡熱伝導について，一様温度場を仮定する集中熱容量系，および，非一様温度場を仮定する場合の考え方を説明する． |
例題の実践，単元終了後に章末問題の課題提出 | |
| 4 | 4（7～11） | [対流熱伝達] 連続，ナビエ?ストークス，エネルギーに関する保存則とそれらの流れ場への適用方法，流れ場を特徴付ける因子，熱伝達の予測法を説明する． |
例題の実践，単元終了後に章末問題の課題提出 | |
| 5 | 5（12～15） | [ふく射伝熱] 熱ふく射の基本法則，固体面間の熱ふく射を中心に説明する． |
例題の実践，単元終了後に章末問題の課題提出 | |
| 6 | 6（16） | [定期試験] 定期試験を実施する． |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
知識?理解 ／Knowledge & Undestanding |
技能?表現 ／Skills & Expressions |
思考?判断 ／Thoughts & Decisions |
伝達?コミュニケーション ／Communication |
協働 ／Cooperative Attitude |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 伝導伝熱の基礎として，フーリエの法則，熱伝導方程式についての説明と，定常熱伝導に関する計算ができる（E）． | ○ | ○ | ○ | ||||
| 2 | 非定常熱伝導に関する説明と，集中熱容量モデルや過渡熱伝導の簡易推定法を用いた計算ができる（E）． | ○ | ○ | ○ | ||||
| 3 | 対流熱伝達の基礎として，ニュートンの冷却法則および基礎方程式（連続，ナビエ?ストークス，エネルギーの式）の説明ができる（E）． | ○ | ○ | ○ | ||||
| 4 | 対流熱伝達に関する様々な無次元数の説明と，平板や円管内層流や乱流流れの流動抵抗と熱伝達に関する計算ができる（E）． | ○ | ○ | ○ | ||||
| 5 | ふく射伝熱の基礎として，反射，吸収，透過と黒体放射，プランクの法則，ステファン?ボルツマンの法則についての説明ができる（E）． | ○ | ○ | ○ | ||||
| 6 | 実在面のふく射特性と，ふく射の熱交換の基礎についての説明と，計算ができる（E）． | ○ | ○ | ○ |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
定期試験 ／Exam. |
課題演習 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 伝導伝熱の基礎として，フーリエの法則，熱伝導方程式についての説明と，定常熱伝導に関する計算ができる（E）． | ○ | ○ | ||||
| 2 | 非定常熱伝導に関する説明と，集中熱容量モデルや過渡熱伝導の簡易推定法を用いた計算ができる（E）． | ○ | ○ | ||||
| 3 | 対流熱伝達の基礎として，ニュートンの冷却法則および基礎方程式（連続，ナビエ?ストークス，エネルギーの式）の説明ができる（E）． | ○ | ○ | ||||
| 4 | 対流熱伝達に関する様々な無次元数の説明と，平板や円管内層流や乱流流れの流動抵抗と熱伝達に関する計算ができる（E）． | ○ | ○ | ||||
| 5 | ふく射伝熱の基礎として，反射，吸収，透過と黒体放射，プランクの法則，ステファン?ボルツマンの法則についての説明ができる（E）． | ○ | ○ | ||||
| 6 | 実在面のふく射特性と，ふく射の熱交換の基礎についての説明と，計算ができる（E）． | ○ | ○ | ||||
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評価割合（％） ／Allocation of Marks |
70 | 30 | |||||