シラバス参照

授業情報/Class Information

科目一覧へ戻る 2024/03/29 現在

基本情報/Basic Information

開講科目名
/Course
伝熱工学I/Heat transfer Ⅰ
時間割コード
/Course Code
7241000162
ナンバリングコード
/Numbering Code
開講所属
/Course Offered by
理工学部/
曜日コマ
/Day, Period
火/Tue 4
開講区分
/Semester offered
前期/first semester
単位数
/Credits
2.0
学年
/Year
3,4
主担当教員
/Main Instructor
岡部 孝裕/OKABE TAKAHIRO
科目区分
/Course Group
専門教育科目 
教室
/Classroom
必修・選択
/Required/Elective
授業形式
/Class Format
講義科目
メディア授業
/Media lecture

担当教員情報/Instructor Information

教員名
/Instructor
教員所属名
/Faculty/Department
岡部 孝裕/OKABE TAKAHIRO 理工学研究科/
難易度(レベル)
/Level
レベル3
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
人は熱,物質そして流体を輸送する速度や量を制御することで社会に役に立つ様々な科学・技術を生み出しています.簡単な例としては自動車や航空機のエンジン等です.本講義では,以下のことを学び,身につけます.

○ 熱,物質そして流体の輸送のメカニズムや,その性質そして制御方法を学びます[見通す力]

○ 多様なエネルギー変換機器の設計するのに必要な基礎知識を身に着けます[解決していく力]

○ 自然界で生じている様々な輸送現象や速度過程が影響する現象について理解します[学び続ける力]
授業の概要
/Summary of the class
○ 流体現象の中で生じる熱,物質そして運動量の輸送現象の速度を決定する基本的な法則を学びます.

○ 本講義を通して学んだ計算手法を用いて,様々な熱輸送現象,物質輸送現象そして流体現象について定量的な計算を可能とする能力を身につけます.

○ 授業の進め方としては講義で学んだ内容を,できるだけその講義中に演習を行い,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.

4/16(火) 1.【伝熱工学序論①】 講義の進め方と身近な伝熱現象について説明します.
4/23(火) 2.【伝熱工学序論②】講義全体の説明と,導入として熱流体を用いた科学技術について紹介します.また,熱量と温度の関係,そして熱平衡と定常状態について学びます.
4/30(火) 3.【熱伝導①】 熱伝導による熱輸送速度を決めるフ-リエの法則について学びます.
5/7(火) 4.【熱伝導②】一次元定常熱伝導における熱流束および伝熱量の求め方を習得します.
5/14(火) 5.【熱伝導③】 多次元定常熱伝導における伝熱量の求め方を学びます.また,定常熱伝導に関する演習を行います.
5/21(火) 6.【熱伝導④】非定常熱伝導現象の支配方程式と,その解法について学びます.
5/28(火) 7.【熱伝導⑤】非定常熱伝導に関する問題を実際に解いてもらいます.問題を具体的に解くことで,各物性値や無次元数の取り扱い方が身に付きます.
6/4(火) 8.【対流熱伝達①】流れがある場で行われる熱輸送現象を議論するためのニュートンの冷却則について学びます.特に「境界層」という概念について理解します.
6/11(火) 9.【対流熱伝達②】強制対流中に置かれた平板などの理論式を用いた熱伝達率の求め方を学びます.
6/18(火) 10.【対流熱伝達③】強制対流熱伝達に関する問題を実際に解きます.問題を具体的に解くことで,各物性値や無次元数(レイノルズ数やプラントル数)の取り扱い方が身につきます.
6/25(火) 11.【対流熱伝達④】自然対流中に置かれた垂直平板,水平円筒などの,相関式を用いた熱伝達率の求め方を学びます.
7/2(火) 12.【対流熱伝達⑤】自然対流熱伝達に関する問題を実際に解いてもらいます.問題を具体的に解くことで,各物性値や無次元数(グラスホフ数やレーリー数)の取り扱い方が身につきます.
7/9(火) 13.【熱ふく射①】ふく射伝熱の基礎について学びます.そしてステファン―ボルツマンの法則について学びます.
7/23(火) 14.【熱ふく射②】ふく射伝熱で用いる形態係数の算出方法やふく射伝熱量の求め方について学びます.
7/30(火) 15.(最終回)【まとめ】学習状況の確認(期末試験含む)と振り返り

注:授業の進行状況により,シラバスと実際の内容が異なる場合には,その都度説明を行います.
  また,出張等により,授業日程が変更となる場合には,その都度説明を事前に行います.
成績評価方法及び採点基準
/A scholastic evaluation method and marking standard
平常評価(平常ミニレポート):20%
期末評価(期末試験):80%
上記の割合で評価し,60点以上の者に単位が認定されます.
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,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] 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2時間程度行う必要があります.
教材・教科書
/The teaching materials, textbook
小山敏行,「例題で学ぶ伝熱工学」,2012年,森北出版.
なお,参考資料を配布する場合があります.
参考文献
/bibliography
特になし.
留意点・予備知識
/Point to keep in mind, back ground
この講義には,流体力学や熱力学の基礎知識を必要とします.ただし,流体力学や熱力学が不得意な人にも出来るだけ伝熱現象が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:岡部孝裕,金曜日,17:30~18:30,理工学部1号館321号室
e-mail: oka@hirosaki-u.ac.jp(質問等あれば,気軽にメールしてください)
Eメールアドレス・HPアドレス
/E-mail address, HP address
岡部孝裕:oka@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
C19:流体工学、熱工学およびその関連分野
学問分野2(副学問分野)
/Discipline 2
該当なし
学問分野3(副学問分野)
/Discipline 3
該当なし
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
講義形式で行います.また,メディア授業に移行した場合は、Teamsにより実施します.
提示するスライドに従って講義を進めます.また授業内容の理解について確認を行うために,授業時間内に実際に問題を解いてもらいます.そのため授業を受けるときに,必ず手元に「関数電卓」を用意しておいてください.
科目ナンバー
/The subject number
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
○この講義は主に熱や物質の移動速度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.
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
該当するデータはありません

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