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授業科目名
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担当教員
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伝熱工学
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一宮 浩一
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時間割番号
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単位数
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コース
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履修年次
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期別
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曜日
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時限
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| 261070 | 2 | D | 2 | 後期 | 月 | III |
| ［概要］ | ||||||
| 身の回りに生じている熱移動現象（熱伝導、対流熱伝達、熱放射）の基礎を理解する。 室内の暖房、冷房、自動車、バイクのフィン、伝熱配管、建築の断熱材、太陽熱パネルなど生活に密着した実例を挙げながら熱移動が、熱交換、エネルギー評価に如何にかかわっているかを実感する。 |
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| ［具体的な達成目標］ | ||||||
| 機械工学の基礎の一つとして、熱移動の下記の基本的課題についての理解と問題解決する能力を身につけることを目標とする。 （１）熱伝導のフーリエの法則、対流熱伝達のニュートンの冷却則、熱放射のステファン ボルツマン則の理解。 （２）熱伝導方程式を理解し，簡単な問題に適用して温度分布が求められる。 （３）対流に関係して質量、運動量、エネルギーの保存の理解と簡単な流路内の熱輸送量等 を求める。 （４）熱放射による表面エネルギー交換量を求める。 |
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| ［必要知識・準備］ | ||||||
| 基礎教育」部門の中の「数学」、「基礎物理学？、？」、「微分方程式？」について基礎知識を習得しておくこと。さらに基礎工学の中の「熱力学」を修得しておくことが望ましい。具体的内容を下記に示す。 （１）微分、積分の定義と意味。 （２）ベクトルの意味、力学。 （３）温度、熱力学第１法則（エネルギー保存）。 （４）流れの初歩。 （５）簡単な微分方程式を解く。 本科目に引き続き「エネルギー変換学」が開講されている。これを履修することを前提として本科目の単位を修得することが望ましい。 |
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| ［評価方法・評価基準］ | ||||||
| 理解度を確認するための演習、小テスト、レポートを課す。試験は、中間と期末の２回実施する。 成績評価は演習、小テスト、レポートで約４割、試験で約６割とする。 |
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| ［教科書］ | ||||||
| ［参考書］ | ||||||
| ［講義項目］ | ||||||
| １．講義の目標と概要 ２．総論：熱移動の機構 熱伝導 ３．熱伝導熱伝導方程式の導出および境界条件、 ４．定常熱伝導 ５．1次元非定常熱伝導 ６．フィンの熱伝導 ７．熱伝導数値解析 対流熱伝達 ８．層流強制対流熱伝達の基礎方程式の導出 ９．熱伝達における相似則 １０．乱流熱伝達の特性 １１．自然対流熱伝達の基礎方程式と積分法 熱放射 １２．黒体、プランクの法則、ステファンボルツマンの法則 １３．キルヒホフの法則、放射強度 １４．形態係数、表面間のエネルギー交換 |
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| ［教育方法］ | ||||||
| ・講義が主となるができるだけ双方向授業とする。 ・プロジェクター、OHPによる視覚教材を利用する。 ・テキストの各章が終了するごとに質問、演習問題のレポートを課し理解を助ける。 |
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| ［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］ | ||||||
| JABEE学習教育目標： ・基準1-(1)-(d)「該当する分野の専門技術に関する知識とそれらを問題解決に応用できる能力」->主体的に対応（◎） ・基準1-(1)-(c)「数学、自然科学及び情報技術に関する知識とそれらを問題解決に応用できる能力」->付随的に対応（○） MDコース学習・教育目標： ・基準(C)「機械工学の基礎」->主体的に対応（◎） 関係するJABEE分野別要件キーワードとその学習時間 ・要件1-(2)「エネルギーと流れ」基本キーワード(B)「質量と運動量の保存」２時間 ・要件1-(2)「エネルギーと流れ」基本キーワード(C)「エネルギー保存」６時間 ・要件1-(2)「エネルギーと流れ」基本キーワード(E)「熱移動と温度」１４.５時間 |
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| ［その他］ | ||||||
| オフィスアワー：講義終了後、金曜日第５時限 | ||||||