2017年 大学院理工学研究科 シラバス - 機械工学専攻
設置情報
科目名 | 熱工学特論Ⅰ | ||
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設置学科 | 機械工学専攻 | 学年 | 1年 |
担当者 | 大久保 英敏 | 履修期 | 後期 |
単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜2 |
校舎 | 駿河台 | 時間割CD | F12B |
クラス |
概要
学修到達目標 | 伝熱工学は温度差の結果として物体間に起こる熱エネルギ伝達を探究する工学であり、質量保存則、運動量保存則、熱エネルギー保存則の三基本原理およびフーリエ熱伝導則等の輸送則から成り立っている。 熱工学特論Ⅰ(副題:伝熱工学特論)では、伝熱の基本形態である熱伝導、対流、熱放射、さらに、相変化を伴う伝熱、伝熱促進などの応用過程を三基本原理と輸送則により体系的に講義する。 伝熱工学はエネルギ工学の分野においてきわめて重要な位置を占めるばかりでなく、機械工学、化学工学、原子力工学、宇宙工学、環境工学など広い応用分野を持っている。 特にエネルギの技術開発に関連してますますその重要性を増している。 本講義では、基本原則の体系的概念の詳細な把握、エネルギー・環境分野への適用概念の把握、宇宙・ナノテクノロジー等フロンティア・先端分野への適用概念の把握を目標にする。 伝熱工学の基礎と最新技術を学び、将来、伝熱工学分野に進む人だけでなく工学の広い分野に進む人のためにも伝熱工学の基礎・応用技術を理解してもらえるようにする。 |
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授業形態及び 授業方法 |
各テーマ毎に3つの基本原理の更なる体系を講義する。また、最新の技術の技術論文、基礎資料を配布して、講義を進める。 さらにエネルギ・環境分野、フロンティア・先端分野への適用について適宜トピックスを取り上げて紹介する。 必要に応じてテーマの小課題を出して、レポートを提出してもらう。 |
準備学習(予習・ 復習等)の内容・ 受講のための 予備知識 |
熱力学等を履修していることが望ましい。 |
授業計画
第1回 | 講義概要 熱力学と伝熱学,熱輸送 |
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第2回 | 熱伝導伝熱 定常熱伝導, 非定常熱伝導, フーリエの法則,熱伝導方程式など |
第3回 | 対流伝熱 強制対流熱伝達、自然対流熱伝達など |
第4回 | 熱放射伝熱 電磁波,黒体放射,黒体と灰色体,形態係数など |
第5回 | 相変化を伴う伝熱 相と相平衡,過熱度,過冷度など |
第6回 | 沸騰伝熱1 沸騰曲線, 冷却曲線, 気液二相流など |
第7回 | 沸騰伝熱2 核沸騰など |
第8回 | 沸騰伝熱3 膜沸騰など |
第9回 | 凝縮を伴う伝熱1 凝縮曲線など |
第10回 | 凝縮を伴う伝熱2 滴状凝縮と膜状凝縮など |
第11回 | 融解・凝固を伴う伝熱1 融解と凝固,ノイマン解など |
第12回 | 融解・凝固を伴う伝熱2 蓄熱,蓄冷など |
第13回 | 物質伝達 濃度,物質伝達率,拡散係数など |
第14回 | 熱交換器 熱伝達率,熱通過率,熱設計など |
第15回 | まとめ |
その他
教科書 |
稲葉・大久保・加藤・鴨志田・河合・原 『伝熱科学』 伝熱科学 朝倉書店 2010年 第6版
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参考資料コメント 及び 資料(技術論文等) |
日本機械学会編 『伝熱工学』 JSMEテキストシリーズ伝熱工学 丸善
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成績評価の方法 及び基準 |
期末レポート評価を中心に、講義中の小課題、出席状況を勘案の上、評価する。 |
質問への対応 | 講義室にて講義前後約30分対応 |
研究室又は 連絡先 |
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オフィスアワー | |
学生への メッセージ |