科目一覧へ戻る | 2021/09/17 現在 |
開講科目名 /Course |
伝熱工学II |
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時間割コード /Course Code |
7212000161 |
ナンバリングコード /Numbering Code |
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開講所属 /Course Offered by |
理工学部/ |
曜日コマ /Day, Period |
月/Mon 3 |
開講区分 /Semester offered |
後期/second semester |
単位数 /Credits |
2.0 |
学年 /Year |
3,4 |
主担当教員 /Main Instructor |
鳥飼 宏之/TORIKAI HIROYUKI |
科目区分 /Course Group |
専門教育科目 |
教室 /Classroom |
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必修・選択 /Required/Elective |
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遠隔授業 /Remote lecture |
No |
教員名 /Instructor |
教員所属名 /Faculty/Department |
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鳥飼 宏之/TORIKAI HIROYUKI | 理工学研究科/ |
難易度(レベル) /Level |
レベル3 |
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対応するCP/DP /CP/DP |
CP・DP 1 見通す力 CP・DP 2 解決していく力 CP・DP 3 学び続ける力 |
授業としての具体的到達目標 /Concrete arrival target as the class |
○伝熱現象の応用である熱交換器,そして相変化を含む熱輸送である沸騰伝熱と液滴の蒸発現象また電磁波による熱輸送である放射熱伝達に関する詳しい知識を講義を通して得ること[解決する力] ○本講義で学んだ熱そして物質輸送に関する内容に基づいて,火災・消火などの安全工学に関してだけでなく,エンジンなどの推進機関やエネルギ変換技術についての理解を深めること[見通す力] ○物理現象を解析する上で有効な次元解析についても本講義で取り上げ,それらの知識を通して自然界で生じている速度過程が影響する様々な現象について理解し,そしてそれらの輸送現象が工学的にどのように利用されているかの広い知識を獲得すること[学び続ける力] |
授業の概要 /Summary of the class |
伝熱工学Ⅰの発展版といえます.ただ,講義の一部には伝熱工学Ⅰの復習する事項をいれて,伝熱工学Ⅰが不得意な人にも配慮して,より深く広い輸送現象論について講義を行います. 具体的には,伝熱工学Ⅰでは扱えなかった,熱交換器,沸騰伝熱,油滴蒸発そして放射熱輸送そして次元解析手法を用いた輸送現象の理解と,その問題の解き方について講義します.できる限り講義を行った当日に,授業で取り扱った内容の演習を解いてもらい着実に知識が身につくようにします. |
授業の内容予定 /Contents plan of the class |
授業は以下のように進めていきます. 1.【ガイダンス】講義の進め方について説明します. 2.【熱輸送現象について】伝熱工学Ⅰの内容を一通り復習します. 3.【熱交換器①】工業的に実際に使用されている熱交換器を紹介し,その伝熱量の計算方法を示します. 4.【熱交換器②】演習問題を解き,その作業を通して熱交換器の役割と,設計方法について学びます. 5.【相変化を伴う熱伝達現象】相変化を利用した熱輸送現象について,工業的に使用されている例と紹介します.また,その代表的な熱輸送現象である沸騰伝熱について説明します. 6.【沸騰伝熱】沸騰伝熱について詳しく説明し,その熱伝達量の計算方法を学びます. 7.【液滴の蒸発現象】液滴の気体中での蒸発現象について取り上げます.この現象について考えは,エンジン内での液体燃料の蒸発等様々なところで利用することができます. 8.【放射熱輸送①】ステファンボルツマンの法則を用いて,放射による熱輸送の計算方法を学びます. 9.【放射熱輸送②】放射熱輸送で用いる形態係数の算出の仕方,そしてその熱量計算における利用の仕方について具体的に学びます. 10.【次元解析】工学では多くの物理現象は数学的に解けないことが多いです.そうなると,実験的な手法を用いて現象を解く必要があります.このときに,対象としている物理現象がどのような要因によって支配されているかを明らかにできると,手間のかかる実験手法を用いても工学的に利用可能な解を得ることができます.そのような次元解析について学びます. 11.【次元解析の実際①】次元解析の実際の例として,これまで力学や熱力学で慣れ親しんだ問題の解を,次元解析を用いて導きます. 12.【次元解析の実際②】流体力学に関する問題を次元解析を用いて検討します. 14.【次元解析の実際③】熱輸送問題を次元解析を用いて解きます. 15.【演習】 次元解析に関する問題を実際に解いてもらいます. 16.【期末試験】 注:授業の進行状況等により,シラバスと実際の内容と異なる場合には,その都度説明します. |
成績評価方法及び採点基準 /A scholastic evaluation method and marking standard |
平常評価(授業への参加度):20% 期末評価:80% 上記を合算して,最終的な成績評価を行います. |
予習及び復習等の内容 /Contents such as preparations for lessons and the review |
[予習] シラバスに記載された各回の授業範囲を参考として,授業で配布したプリントの当該箇所を授業実施までに予習する必要があります. [復習] 配布プリントの講義で進んだ範囲について,授業実施後に復習を行う必要があります. 注:予習,復習は,最低でも各1時間程度行う必要があります. |
教材・教科書 /The teaching materials, textbook |
教科書は特に指定しません.授業内容をまとめたプリントを配布し,そのプリントに従って講義をします. |
参考文献 /bibliography |
以下の参考書を推奨します. (1)坂田勝 編集,田坂英紀 著,「伝熱工学」,森北出版,(2005). (2)五十嵐保,杉山均,「流体工学と伝熱工学のための次元解析活用法」,共立出版,(2013). |
留意点・予備知識 /Point to keep in mind, back ground |
この講義には,流体力学や熱力学そして伝熱工学Ⅰの基礎知識を必要としますが,流体力学,熱力学そして伝熱工学Ⅰが不得意な人にも出来るだけ理解できるように配慮して授業を進めます.特に,授業中に演習問題を解くことで,受講者の理解度を確認しながら授業を進めてゆきます. |
授業内容に関する質問・疑義等 /Question, doubt about class contents |
オフィスアワー:鳥飼宏之,金曜日,17:30~18:30,理工学部1号館320号室 相談,質問等あれば,オフィスアワー以外の時間でも対応いたしますので,何時でも気軽にドアをノックしてください. |
Eメールアドレス・HPアドレス /E-mail address, HP address |
担当者である鳥飼のEメールアドレス:torikai@hirosaki-u.ac.jp(質問等あれば,気軽にメールしてください) |
学問分野1(主学問分野) /Discipline 1 |
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学問分野2(副学問分野) /Discipline 2 |
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学問分野3(副学問分野) /Discipline 3 |
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実務経験のある教員による授業科目について /About the class subject by the teacher with the work experience |
なし |
地域志向科目 /Local intention subject |
なし |
授業形態・授業方法 /Class form, class method |
講義は,配布したプリントに従って進めます.また,しばしばプロジェクターを利用したスライドによる授業も行います.各講義において,授業内容の理解について確認を行うために,実際に問題を解いてもらいます.そのため,必ず関数電卓を持参して,授業に参加してください. |
科目ナンバー /The subject number |
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メディア授業による著作物利用の有無について /Whether or not copyrighted works are used in media classes |
有/Yes |
その他 /Others |
この講義は主に熱輸送現象論を基礎としており,エネルギー変換機器(エンジン等)の設計に有用となる科目です. そして,この講義は”複合領域の理解と知的探求心の養成”に関連しています. |
No. | 回(日時) /Time (date and time) |
主題と位置付け(担当) /Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 /Methods and contents |
備考 /Notes |
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該当するデータはありません |