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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学研究科 機械理工学専攻 熱物質移動論

熱物質移動論

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科目ナンバリング
  • G-ENG05 6G039 LB71
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
配当学年 修士・博士
対象学生 大学院生
使用言語 日本語
曜時限 金3
教員
  • 中部 主敬(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 本講では,更なる省資源,省エネルギーを図るための熱エネルギー制御技術に必須である熱エネルギー・物質の移動現象に関する知識を習得することに目標を置き,熱伝導,強制対流,自然対流による熱移動を中心とした基礎事項を詳述する.また,速度場-温度場-濃度場における相似則や乱流熱流束に関するモデリング,多成分系,相変化の随伴する場合の熱物質移動についても言及するとともに,最近の熱エネルギー制御技術に関する具体例についても紹介する.
到達目標 熱伝導,強制対流,自然対流が生じる熱流動系の速度場-温度場-濃度場に関する基礎的知識を習得し,理解を深めることで,熱および物質の移動現象の把握や熱交換技術・熱流動制御などの諸問題の考察が行えるようになる.
授業計画と内容 第1~2回 熱物質移動現象の紹介
 身近な伝熱機器を例にとって熱移動現象を考える.また,伝熱学とその研究の歴史的変遷なども併せて紹介する.
第3~5回 支配方程式と無次元数
 伝熱学で用いられる支配方程式,各種条件設定や無次元数について講述する.
第6~7回 境界層流れ
 強制対流あるいは自然対流の条件下における境界層流れについて,支配方程式と熱・物質伝達特性について講述する.
第8~9回 外部流および内部流
 外部流あるいは内部流の具体的事例を示し,それらの熱・物質伝達特性について講述する.
第10~11回 乱流現象
 乱流伝熱の特徴,乱流現象の統計解析,モデリングなどの基礎事項について講述する.
第12~14回 その他のトピックス
 相変化や化学反応の伴う場合,外部電場などの影響を受ける場合,作動流体が混相流れである場合などの熱物質移動現象について講述する.
第15回 フィードバック

期末試験/学習到達度の評価
成績評価の方法・観点 出席,レポート,学期末試験などで総合的に評価する.
履修要件 前期開講基幹科目である「基盤流体力学」,「熱物理工学」の受講が望ましい.
授業外学習(予習・復習)等 授業中に配布する資料の内容について予習および復習を行うこと.
教科書
  • 教科書は特に指定しない.プリント資料を適宜配布する.
参考書等
  • Transport Phenomena (Bird, R.B. et al.) などを含め,必要に応じて授業中に紹介する.