科目コード | 科 目 名 | 学年 | 単位・時間 | 科目区分 | 授業形態 | 学修単位 | |||||||||||||
2124 | 伝熱工学:Heat Transfer Engineering | 5M | 2・100分 | 必修 | 講義・通年 | ○ | |||||||||||||
教 員 名 | 城戸 秀樹:KIDO Hideki | ||||||||||||||||||
授業概要 | 伝熱とは、熱エネルギーの移動現象を総称した言葉で、熱伝導、熱伝達、熱放射の三形態がある。 本講義では、この三つの伝熱現象を解説し、伝熱工学の基礎を理解させる。 節毎に演習を行うことで理解を深めさせる。 |
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到 達 目 標 | 評 価 方 法 | ||||||||||||||||||
(1)熱エネルギーの移動形態について説明できる。 (2)熱の移動の基礎的な計算ができる。 |
@中間試験(40%)、A期末試験(40%)、B演習(20%)により評価する。 | ||||||||||||||||||
学習・教育目標 | (E)@ | JABEE基準1(1) | (d)−(1)−C | ||||||||||||||||
授 業 計 画 | 回 | 項 目 | 内 容 | 授 業 計 画 | 回 | 項 目 | 内 容 | ||||||||||||
伝熱工学の目的・意義、熱移動の形態 | 伝熱工学の基本的な意味や必要性について説明する。熱伝導、熱伝達、熱放射の概要を説明する。 | 沸騰熱伝達、沸騰曲線 | 沸騰熱伝達の概要、沸騰曲線について説明する。 | ||||||||||||||||
第1 | 第16 | ||||||||||||||||||
熱伝導に関する基本事項 | 熱伝導に関する基礎事項(温度場、熱流束、熱伝導率、フーリエの法則など)について説明する。 | プール沸騰熱伝達 | プール沸騰熱伝達について説明する。 | ||||||||||||||||
第2 | 第17 | ||||||||||||||||||
熱伝導の計算@ | 平板壁での熱伝導について説明する。 | 強制対流沸騰熱伝達 | 強制対流沸騰熱伝達について説明する。 | ||||||||||||||||
第3 | 第18 | ||||||||||||||||||
熱伝導の計算A | 多層平板壁、円管壁での熱伝導について説明する。 | 凝縮熱伝達 | 凝縮熱伝達の概要について説明する。 | ||||||||||||||||
第4 | 第19 | ||||||||||||||||||
熱伝導の計算B | 多層円管壁、球での熱伝導について説明する。 | 膜状凝縮熱伝達 | 膜状凝縮熱伝達について説明する。 | ||||||||||||||||
第5 | 第20 | ||||||||||||||||||
熱伝導の計算C | 非定常熱伝導について説明する。 | 膜レイノルズ数、滴状凝縮熱伝達 | 膜レイノルズ数、滴状凝縮熱伝達について説明する。 | ||||||||||||||||
第6 | 第21 | ||||||||||||||||||
熱伝達 | 熱伝達に関する基礎事項について説明する。 | 中間まとめ | 中間まとめとして試験を実施する。 | ||||||||||||||||
第7 | 第22 | ||||||||||||||||||
中間まとめ | 中間まとめとして試験を実施する。 | 熱放射の基礎 | 熱放射の基礎法則について説明する。 | ||||||||||||||||
第8 | 第23 | ||||||||||||||||||
熱通過@ | 平板壁の熱通過について説明する。 | 黒体系の放射伝熱 | 黒体系の放射伝熱について説明する。 | ||||||||||||||||
第9 | 第24 | ||||||||||||||||||
熱通過A | 円管壁の熱通過について説明する。 | 灰色体系の放射伝熱 | 灰色体系の放射伝熱について説明する。 | ||||||||||||||||
第10 | 第25 | ||||||||||||||||||
熱通過B | 多層円管壁の熱通過について説明する。 | 射度及び外来照射量 | 射度及び外来照射量について説明する。 | ||||||||||||||||
第11 | 第26 | ||||||||||||||||||
熱交換器@ | 熱交換器の種類、並流、向流式熱交換器の対数平均温度差について説明する。 | 灰色体系放射熱交換の等価電気回路 | 灰色体系放射熱交換の等価電気回路について説明する。 | ||||||||||||||||
第12 | 第27 | ||||||||||||||||||
熱交換器A | 様々な熱交換器の対数平均温度差について説明する。 | 放射伝熱の等価熱伝達率 | 放射伝熱の等価熱伝達率について説明する。 | ||||||||||||||||
第13 | 第28 | ||||||||||||||||||
熱交換器B | 熱交換器の温度効率とエネルギー効率について説明する。 | 物質伝達 | 物質伝達について説明する。 | ||||||||||||||||
第14 | 第29 | ||||||||||||||||||
熱交換器C | 熱通過数について説明する。 | まとめ | 全体の学習事項のまとめを行う。また授業評価アンケートを行う。 | ||||||||||||||||
第15 | 第30 | ||||||||||||||||||
関連科目 | 熱力学、熱機関 | ||||||||||||||||||
教 科 書 | JSMEテキストシリーズ 伝熱工学(日本機械学会・丸善) | ||||||||||||||||||
参 考 書 | |||||||||||||||||||
授業評価・理解度 | 最終回に授業評価アンケートを行う。 | ||||||||||||||||||
副担当教員 | |||||||||||||||||||
備 考 |