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授業情報／Course information

科目一覧へ戻る 2019/08/20 現在

授業基本情報
科目名（和文）
／Course		 伝熱工学
科目名（英文）
／Course		 Heat Transfer Engineering
時間割コード
／Registration Code		 22143401
学部（研究科）
／Faculty		 情報工学部
学科（専攻）
／Department		 情報システム工学科
担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors		 ○中川　二彦
オフィスアワー
／Office Hour		 中川　二彦(第1Q～4Qを通じて、火曜日の5時限)
開講年度
／Year of the Course		 2017年度
開講期間
／Term		 第2クォーター
対象学生
／Eligible Students		 3年次生
単位数
／Credits		 2.0
授業概要情報
更新日
／Date of renewal		 2017/03/26
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		 熱や物質の移動現象は物体間に生じた温度差や濃度差によりもたらされ，それらの工学的な知識は単なる機器・装置の設計のみならず，食品生産，宇宙・建築・生体における伝熱現象の解明などで幅広く利用されている．この講義では熱の移動現象に関する基礎的な知識を身につける．
履修に必要な知識・能力・キーワード
／Prerequisites and Keywords		 微分方程式の解法を十分に理解していること
履修上の注意
／Notes		 熱力学を履修していることが望ましい．
講義では計算演習を行うので，関数電卓を持参すること．
教科書
／Textbook(s)		 「伝熱工学（上，下）」J.P.ホールマン著，平田賢監訳（工業数学研究会出版）
参考文献等
／References		 「エスプレッソ 伝熱工学」相原利雄著（裳華房）
自主学習ガイド
／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework		 講義で行う演習問題を必ず自分で解いてみること．
参考書などを活用し，毎回講義の前後で予習・復習をして下さい．特に，復習が大切です．
資格等に関する事項
／Attention Relating to Professional License		 産業(製造業など)，業務(官庁，商業など)および運輸部門では，必ずエネルギーが使用されており，その使用量と種類によって，下記の国家資格者を常任することが法律で定められている．本講義はその試験科目のひとつになっている基礎科目である．特に，エネルギー管理士は入社数年以内にその資格の取得を求める企業も多い．
エネルギー管理士
高圧ガス製造保安責任者
ボイラー技士　など
備考
／Notes
授業計画詳細情報
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		 配布資料
／Handouts
1 1 [序論]
講義する伝熱工学の概要について説明する．
2 2 [1次元定常熱伝導]
フーリエの法則に基づく熱伝導の基礎方程式，境界条件について概説し，具体例として，平板と円筒の計算方法について講述する．		 講義内容と演習の復習
3 3 [2次元定常熱伝導]
2次元定常熱伝導の数学的解法について講述する．		 講義内容と演習の復習
4 4 [非定常熱伝導]
物体周囲の温度変化に伴って，物体内の温度が平衡状態に達した定常熱伝導に対し，平衡状態に達するまで非定常な変化の解法について講述する．		 講義内容と演習の復習
5 5 [対流熱伝達の基礎]
粘性流体の流れと熱伝達の概念，層流の強制対流熱伝達について講述する．		 講義内容と演習の復習
6 6 [強制対流熱伝達]
伝熱面に強制的に流体を流した場合における管内の乱流熱伝達，円柱，球および管群の熱伝達について講述する．		 講義内容と演習の復習
7 7 [自然対流熱伝達]
自然対流は流体が加熱され，密度が変化するために起こる現象である．垂直平板，垂直円柱，水平平板および水平円柱などの自然対流熱伝達について講述する．		 講義内容と演習の復習
8 8 [中間まとめ]
講義の進捗に合わせて，適宜演習を実施する予定だが，学生の理解度を見て，前半(1～7)の復習を想定している．講義の進捗状況によって行わない場合もある．		 講義内容の復習
9 9 [放射伝熱Ⅰ]
放射伝熱は熱が電磁波の形で空間を透過して直接移動する現象であり，固体面間について，ステファン・ボルツマン法則をはじめとする諸法則を紹介し，計算方法を含む基礎的事項を講述する．		 講義内容と演習の復習
10 10 [放射伝熱Ⅱ]
二酸化炭素や水蒸気などの熱放射の射出・吸収を行うガスおよび火炎の熱放射について講述する．		 講義内容と演習の復習
11 11 [相変化を伴う熱伝達Ⅰ]
蒸発現象とそれに伴う沸騰熱伝達について講述する．		 講義内容と演習の復習
12 12 [相変化を伴う熱伝達Ⅱ]
凝縮現象とそれに伴う凝縮熱伝達について講述する．		 講義内容と演習の復習
13 13 [熱交換器]
隔板式熱交換器，蓄熱式熱交換器などの様々な熱交換器形式について，構造と特徴および設計について講述する．		 講義内容と演習の復習
14 14 [物質伝達を伴う熱伝達]
拡散，物質伝達と熱伝達のアナロジーなどについて講述する．		 講義内容と演習の復習
15 15 [総括]
講義の進捗に合わせて，適宜演習を実施するが，学生の理解度が低い講義タイトルの復習を想定している．講義の進捗状況によっては行わない場合もある．
16 16 [定期試験]
講義内容の理解度を筆記試験により確認する．
授業評価詳細情報
到達目標及び観点／Learning Goal and Specific Behavioral Viewpoints
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
1 熱伝導方程式を解き，現象を説明することができる． ○ ○ ○ ○
2 対流熱伝達の基本特性を理解する． ○ ○ ○ ○
3 ふく射熱伝達の基本特性を理解し応用できる． ○ ○ ○ ○
4 熱交換器の概要を知る． ○ ○ ○ ○
成績評価方法と基準／Evaluation of Achievement
※出席は2/3以上で評価対象となります。
No. 到達目標
／Learning Goal		 定期試験
／Exam.		 受講態度 演習
1 熱伝導方程式を解き，現象を説明することができる． ○ ○ ○
2 対流熱伝達の基本特性を理解する． ○ ○ ○
3 ふく射熱伝達の基本特性を理解し応用できる． ○ ○ ○
4 熱交換器の概要を知る． ○ ○ ○
評価割合（％）
／Allocation of Marks		 60 20 20

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