| 科目名 |
伝熱工学 |
| 担当教員 |
両角 仁夫 |
| 対象学年 |
3年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
Ａ１０９ |
開講学期 |
２学期 |
| 曜日・時限 |
火４,金４ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
【授業の目的】
伝熱工学は，伝導伝熱，対流熱伝達，ふく射伝熱といった熱の移動形態と熱移動速度を取り扱う学問であり，熱を利用している様々な機器を設計・開発する上で，効率よく熱を移動（加熱・冷却）させるための知識が必要である． この授業の目的は，伝熱工学の基礎を学ぶとともに，熱交換器など様々な熱機器の設計に必要なモデル化と解析方法を習得する．
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| 授業の詳細2 |
【授業の進め方】
○ 熱の移動形態（伝導伝熱，対流熱伝達，ふく射伝熱）と各熱移動形態における伝熱量を表す法則を学ぶ．
○ 熱交換器や様々な熱機器における伝熱問題のモデル化とその解析方法を学習する．
○ 毎回の講義の最後には小テストを実施し，その日の学習内容を復習する．
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| 授業の詳細3 |
【達成目標】
本授業の達成目標は以下の6項目である．
1. 伝導伝熱の概念とその伝熱量を求めることができる．
2. 対流熱伝達の概念とその伝熱量を求めることができる．
3. 熱交換器の原理を理解し，その設計に必要な計算ができる．
4. ふく射伝熱の概念とその伝熱量を求めることができる
5. 様々な機器における伝熱問題をモデル化・解析することができる．
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| 授業の詳細4 |
【講義計画】
1. ガイダンス・概要
本講義の目的，内容，評価方法について説明する．さらに，伝熱工学を学ぶことの意義とその概要について紹介する．
2 ? 3. 伝導伝熱
物質内部において熱が高温から低温へと伝わる伝導伝熱について理解し，物質の熱の伝わりやすさを表す熱伝導率，さらに，単位時間，単位面積当たりの伝熱量がフーリエの法則によって与えられることを学ぶ．
4 ? 6. 対流熱伝達
固体表面と流動している流体との間の熱移動である対流熱伝達の基礎を理解し，対流伝熱による伝熱量がニュートンの冷却の法則によって与えられることを学ぶ．さらに，自然対流伝熱と強制対流伝熱における熱伝達率の算出方法を習得する．
7 ? 8. 熱交換器
熱交換器の原理と基本形式（並流型，向流型）を学び，熱交換器内の温度分布，対数平均温度差および熱交換量の求め方を習得する．
9. 伝熱促進・断熱技術
熱を効率よく利用するため，熱を短時間にかつ適量を放熱・冷却するための伝熱促進技術や熱をできるだけ長時間保持するための断熱技術の基礎を学び，実際の熱機器で用いられている伝熱促進・断熱技術の事例を知る．
10 ? 12. ふく射伝熱
ふく射伝熱の基礎概念を理解し，ふく射伝熱を支配する４つの基本法則（ステフェン・ボルツマンの法則，プランクの法則，ランバートの法則，ウィーンの変移則），黒体放射，灰色体，射出率，形態係数などを学ぶ．これらの基礎を踏まえ，2面間の放射伝熱量を算出する方法を習得する．
13 ? 14. 伝熱問題のモデル化と設計
種々の伝熱形態が複合している機器における伝熱問題のモデル化の手法を学び，いくつかの事例のモデル化とその解析を通して，機器の最適設計と評価に関する知識を習得する．
15. 習熟度確認
本講義の達成目標に記載されている項目の習熟度を確認する．
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| 授業の詳細5 |
【成績評価】
15回の講義のうち10回以上出席し、小テストと習熟度確認の結果に基づき、以下の基準で評価する．
AA すべての達成目標に到達し、応用問題を解くことができる．
A 達成目標に十分に満たしている．
B 達成目標に概ね到達している．
C 達成目標に到達できるだけの知識を習得している．
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| 授業の詳細6 |
【テキスト】
特に指定しない．必要なときにはプリント等の資料を配布する．
【参考書】
『JSMEテキストシリーズ 伝熱工学』日本機械学会，丸善
『JSMEテキストシリーズ 演習 伝熱工学』日本機械学会，丸善
『図解 伝熱工学の学び方』北山直方，オーム社
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| 授業の詳細7 |
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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