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授業情報／Course information

科目名／Course: 熱流動工学／Thermofluids Engineering
科目一覧へ戻る 2024/09/10 現在

授業基本情報
科目名（和文）
／Course		 熱流動工学
科目名（英文）
／Course		 Thermofluids Engineering
時間割コード
／Registration Code		 23232001
学部（研究科）
／Faculty		 情報工学部
学科（専攻）
／Department		 人間情報工学科
担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors		 ○春木　直人 , 尾崎　公一
オフィスアワー
／Office Hour		 春木　直人(前期：月曜日4限，場所：情報工学部棟1階2110室
後期：金曜日4限，場所：情報工学部棟1階2110室)
尾崎　公一(金曜5限，2106室)
開講年度
／Year of the Course		 2024年度
開講期間
／Term		 後期
対象学生
／Eligible Students		 3年
単位数
／Credits		 2.0
授業概要情報
更新日
／Date of renewal		 2024/02/29
使用言語
／Language of Instruction		 日本語
オムニバス
／Omnibus		 該当なし
授業概略と目的
／Cource Description and Objectives		 熱?物質の移動は物体間に生じた温度差?濃度差によりもたらされ，それらを工学的に理解することは人体生理の工学モデル，機器?装置の設計、宇宙?建築における伝熱現象の解明などで幅広く必要とされる．この授業では，熱とその移動現象，および移動現象の基となる流体力学に関する基礎的な考え方を身につけるとともに，流体や熱移動に関する簡単な計算ができることを目的とする．
履修に必要な知識?能力?キーワード
／Prerequisites and Keywords		 熱伝導，熱伝達，ふく射，流体力学が特に重要．
履修上の注意
／Notes		 微分積分や微分方程式の解法を十分復習しておくこと．
教科書
／Textbook(s)		 JEME テキストシリーズ?伝熱工学?，日本機械学会編，丸善出版（ISBN：9784888983372）, 旧版でも可．
参考文献等
／References		 「はじめて学ぶ移動現象論」，杉山ほか著，森北出版
「伝熱学」，西川?藤田著，理工学社
「JSMEテキストシリーズ流体力学」，日本機械学会編，丸善出版
自主学習ガイド
／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework		 熱と流体の流れは身近に存在する．現象を熱流動工学の視点で捉え直してみることが重要である．各章終了時に指定された演習問題を宿題として提出する．さらに，講義内で示した課題等でも必ず自らの手で計算してみること．
資格等に関する事項
／Attention Relating to Professional License		 なし
アクティブラーニングに関する事項
／Attention Relating to Active Learning		 本授業では、次のアクティブ?ラーニングを採用している。
?課題（宿題等）
実務経験に関する事項
／Attention Relating to Operational Experiences		 該当しない．
備考
／Notes		 ?本科目は，対面で実施するが，一部または全部をオンライン授業で実施する可能性がある．
?本科目は，計算のため，関数電卓を使用する場合がある．
授業計画詳細情報
No. 単元（授業回数）
／Unit (Lesson Number)		 単元タイトルと概要
／Unit Title and Unit Description		 時間外学習
／Preparation and Review		 配付資料
／Handouts
1 1（1） [講義の概要]
熱流動工学の概要について説明する．
2 2（2～6） [流体力学]
流体力学の基本的な知識として，流体の性質，流体運動の基礎について説明する．		 例題の実践，課題提出
3 3（7～8） [熱伝導と熱通過]
熱伝導の基本法則であるフーリエの法則，熱伝導方程式の導出，熱伝導方程式の平板，円柱，球への適用，熱通過の考え方を説明する．		 例題の実践，単元終了後に章末問題の課題提出
4 4（9～10） [非定常熱伝導]
過渡熱伝導について，一様温度場を仮定する集中熱容量系，および，非一様温度場を仮定する場合の考え方を説明する．		 例題の実践，単元終了後に章末問題の課題提出
5 5（11～13） [対流熱伝達]
連続，ナビエ?ストークス，エネルギーに関する保存則とそれらの流れ場への適用方法，流れ場を特徴付ける因子，熱伝達の予測法を説明する．		 例題の実践，単元終了後に章末問題の課題提出
6 6（14～15） [ふく射伝熱]
熱ふく射の基本法則，固体面間の熱ふく射を中心に説明する．		 例題の実践，単元終了後に章末問題の課題提出
7 7（16） [定期試験]
定期試験を実施する．
授業評価詳細情報
到達目標及び観点／Learning Goal and Specific Behavioral Viewpoints
No. 到達目標
／Learning Goal		 知識?理解
／Knowledge & Undestanding		 技能?表現
／Skills & Expressions		 思考?判断
／Thoughts & Decisions		 伝達?コミュニケーション
／Communication		 協働
／Cooperative Attitude
1 流体の性質と，オイラーの運動方程式やベルヌーイの式についての説明ができる（E） ○ ○ ○
2 伝導伝熱の基礎として，フーリエの法則，熱伝導方程式についての説明と，定常熱伝導に関する計算ができる（E）． ○ ○ ○
3 非定常熱伝導に関する説明と，集中熱容量モデルや過渡熱伝導の簡易推定法を用いた計算ができる（E）． ○ ○ ○
4 対流熱伝達の基礎として，ニュートンの冷却法則および基礎方程式（連続，ナビエ?ストークス，エネルギーの式）の説明ができる（E）． ○ ○ ○
5 対流熱伝達に関する様々な無次元数の説明と，平板や円管内層流や乱流流れの流動抵抗と熱伝達に関する計算ができる（E）． ○ ○ ○
6 ふく射伝熱の基礎として，反射，吸収，透過と黒体放射，プランクの法則，ステファン?ボルツマンの法則についての説明ができる（E）． ○ ○ ○
7 実在面のふく射特性と，ふく射による熱交換の基礎についての説明と，計算ができる（E）． ○ ○ ○
成績評価方法と基準／Evaluation of Achievement
※出席は2/3以上で評価対象となります。
No. 到達目標
／Learning Goal		 定期試験
／Exam.		 課題演習
1 流体の性質と，オイラーの運動方程式やベルヌーイの式についての説明ができる（E） ○
2 伝導伝熱の基礎として，フーリエの法則，熱伝導方程式についての説明と，定常熱伝導に関する計算ができる（E）． ○ ○
3 非定常熱伝導に関する説明と，集中熱容量モデルや過渡熱伝導の簡易推定法を用いた計算ができる（E）． ○ ○
4 対流熱伝達の基礎として，ニュートンの冷却法則および基礎方程式（連続，ナビエ?ストークス，エネルギーの式）の説明ができる（E）． ○ ○
5 対流熱伝達に関する様々な無次元数の説明と，平板や円管内層流や乱流流れの流動抵抗と熱伝達に関する計算ができる（E）． ○ ○
6 ふく射伝熱の基礎として，反射，吸収，透過と黒体放射，プランクの法則，ステファン?ボルツマンの法則についての説明ができる（E）． ○ ○
7 実在面のふく射特性と，ふく射による熱交換の基礎についての説明と，計算ができる（E）． ○ ○
評価割合（％）
／Allocation of Marks		 70 30

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