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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 物理工学科 伝熱工学(機)

伝熱工学(機)

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科目ナンバリング
  • U-ENG25 35153 LJ71
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 金1
教員
  • 岩井 裕(工学研究科 教授)
  • 巽 和也(工学研究科 准教授)
授業の概要・目的 加熱、冷却あるいは断熱技術の基礎となる熱移動現象、すなわち熱伝導、対流伝熱、熱ふく射について講義する。熱伝導については定常・非定常現象や拡大伝熱面の理論を、対流熱伝達については単相流の強制対流・自然対流および相変化を伴う沸騰・凝縮伝熱を、また熱ふく射についてはその基礎理論を取り扱う。
到達目標 熱移動現象(熱伝導、対流伝熱、熱ふく射)についての基本的な知識と理解を深める。
授業計画と内容 (1) 一般的事項:加熱、冷却、断熱技術を必要とするエネルギ変換、機器の温度管理の数例を対象として、伝熱工学の重要性と熱移動現象の基本的機構につき解説する。
(2)熱伝導:熱流束,熱伝導率とフーリエの法則、熱伝導方程式の導出
(3)熱伝導:基礎的な例題を示しつつ熱伝導現象に関する基礎事項を解説
(4)熱伝導:拡大伝熱面(フィン)の理論
(5)対流熱伝達:基礎的事項、支配方程式の導出、無次元数について解説
(6)強制対流熱伝達:内部流、円管内や平行平板間流れの熱流動について解説
(7)強制対流熱伝達:外部流、平板層流境界層の熱流動について解説
(8)強制対流熱伝達:外部流、平板乱流境界層の熱流動について解説
(9)自然対流熱伝達:鉛直加熱平板に沿う自然対流の熱流動について解説
(10)沸騰熱伝達:沸騰曲線、核沸騰・膜沸騰、核沸騰熱伝達に及ぼす諸因子の影響
(11)凝縮熱伝達:滴状凝縮と膜状凝縮、鉛直平板膜状凝縮、ヌセルトの解
(12)ふく射伝熱:ふく射伝熱の基礎、黒体および灰色体、キルヒホッフの法則、ふく射強さ
(13)ふく射伝熱:プランクの公式、ウィーンの変位則、ステファン・ボルツマンの法則
(14)ふく射伝熱:黒体面間および灰色体面間のふく射伝熱、気体のふく射
(15) フィードバック
成績評価の方法・観点 基本的に定期試験(筆記)で評価するが、講義中のクイズやレポートを行った場合はその分を最大10%までで加味する。
履修要件 熱力学1、熱力学2、流体力学1、流体力学2を学習していることを前提とする。
授業外学習(予習・復習)等 講義内容について復習を行うこと。
参考書等
  • 伝熱工学 (JSMEテキストシリーズ) ISBN 9784888981200