伝熱工学 (F51O)

日本大学理工学部

2024年理工学部シラバス - 機械工学科

設置情報

科目名	伝熱工学
設置学科	機械工学科	学年	3年
担当者	石井　将人	履修期	前期
単位	2	曜日時限	金曜1
校舎	駿河台	時間割CD	F51O
クラス
履修系統図	履修系統図の確認

概要

学修到達目標	熱伝導，強制対流熱伝達，自然対流熱伝達，相変化をともなう熱伝達，熱放射，熱通過率，熱交換器の分野について，どのようにして熱が移動するのかという現象そのものを理解することができる．どのくらい熱が移動するかを定量的に求められる．
授業形態及び授業方法	板書を中心に授業を進める．
履修条件	専門教育科目（選択）熱力学I,II，流体力学（流れの力学）I,II,IIIが修得済みであることが望ましい．
ディプロマ・ポリシー（DP）及びカリキュラム・ポリシー（CP）との関連	本授業科目はDP3・5及びCP3・5に該当しています．

授業計画

第1回	伝熱の三形態（熱伝導，熱対流，熱放射）の説明と熱伝導（フーリエの法則，1次元定常熱伝導）	【事前学修】教科書1~14ページを読み，理解できない箇所をまとめる．【事後学修】講義ノートを復習し，学習箇所の理解を深める．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第2回	熱伝導の支配方程式（基礎方程式の誘導と定常問題）	【事前学修】教科書17~23ページを読み，理解できない箇所をまとめる．【事後学修】講義ノートを復習し，学習箇所の理解を深める．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第3回	熱伝導の支配方程式非定常熱伝導問題（1次元）	【事前学修】教科書27~32ページを読み，理解できない箇所をまとめる．【事後学修】講義ノートを復習し，学習箇所の理解を深める．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第4回	対流熱伝達（対流熱伝達の分類，熱伝達率，ヌセルト数）	【事前学修】教科書37~42ページを読み，理解できない箇所をまとめる．【事後学修】講義ノートを復習し，学習箇所の理解を深める．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第5回	強制対流熱伝達（境界層流れ）	【事前学修】教科書43~47ページを読み，理解できない箇所をまとめる．【事後学修】講義ノートを復習し，学習箇所の理解を深める．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第6回	強制対流熱伝達（内部流れ、外部流れ）	【事前学修】教科書48～58ページを読み，理解できない箇所をまとめる．【事後学修】講義ノートを復習し，学習箇所の理解を深める．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第7回	自然対流熱伝達（垂直平板，水平円柱，水平平板，水平流体層，垂直流体層）	【事前学修】教科書第6章を読み，理解できない箇所をまとめる．【事後学修】講義ノートを復習し，学習箇所の理解を深める．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第8回	相変化をともなう熱伝達沸騰熱伝達（プール沸騰熱伝達の沸騰様相と沸騰特性曲線）	【事前学修】教科書8.1節から8.2.1節を読み，理解できない箇所をまとめる．【事後学修】講義ノートを復習し，学習箇所の理解を深める．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第9回	沸騰熱伝達（プール沸騰熱伝達の相関式，強制流動沸騰熱伝達，ミスト冷却）	【事前学修】教科書8.2.1節から8.2.3節を読み，理解できない箇所をまとめる．【事後学修】講義ノートを復習し，学習箇所の理解を深める．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第10回	凝縮熱伝達（膜状凝縮熱伝達の現象，膜状凝縮熱伝達（平板））	【事前学修】教科書8.3.1節を読み，理解できない箇所をまとめる．【事後学修】講義ノートを復習し，学習箇所の理解を深める．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第11回	熱放射（現象の説明，黒体からの熱放射）・プランクの法則・ウィーンの変位則・ステファン・ボルツマンの法則・ランバートのコサインの法則	【事前学修】教科書9.1節から9.3.1節を読み，理解できない箇所をまとめる．【事後学修】講義ノートを復習し，学習箇所の理解を深める．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第12回	熱放射（灰色体からの熱放射，２黒体表面間の熱放射による伝熱）・キルヒホッフの法則・物体面の射出率・２黒体表面間の熱放射・形態係数	【事前学修】教科書9.3.1節から9.4.2節を読み，理解できない箇所をまとめる．【事後学修】講義ノートを復習し，学習箇所の理解を深める．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第13回	熱通過率（平板壁をはさむ熱通過，円管壁の熱通過）・１次元定常熱伝導の復習・平板壁と円管壁の熱通過	【事前学修】教科書2.2節および11.1節から11.3.1節を読み，理解できない箇所をまとめる．【事後学修】講義ノートを復習し，学習箇所の理解を深める．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第14回	熱通過率（フィン付き伝熱壁）・フィン付き伝熱壁の熱抵抗・フィンの伝熱解析・フィン効率・フィン付き伝熱壁の熱通過率	【事前学修】教科書11.3.1節から第11章末を読み，理解できない箇所をまとめる．【事後学修】講義ノートを復習し，学習箇所の理解を深める．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第15回	平常試験及び解説	【事前学修】教科書第1〜9章，11章の式と用語をまとめる．この範囲の章末問題をできる範囲で解く．【事後学修】上記範囲のできなかったところについて，用語と数式，解き方を再確認してまとめる．	【事前学修】2時間【事後学修】2時間

その他

教科書	丸茂榮佑, 矢尾匡永, 牧野州秀『伝熱工学』機械系教科書シリーズ 25 コロナ社 2009年第1版１回目，２回目の講義に合わせて教科書を販売します．
参考書	北村健三・大竹一友『基礎伝熱工学』共立出版 1991年第1版小川邦康『見える伝熱工学』コロナ社 2011年第1版
成績評価の方法及び基準	第1回〜第14回の間に課す課題を60％，平常試験を40％として100％で評価し，60%以上を合格とする．ただし，課題のみの提出で平常試験を受験していない場合は修得を認めない．
質問への対応	教室またはメールにて随時受け付けます。
研究室又は連絡先	第1回講義時に提示します。
オフィスアワー
学生へのメッセージ	本質を理解するように努めてください．CST-VOICEのアナウンスをよく確認してください．出された課題は細かいミスも減点の対象にするので，ミスのないよう，また問題の指示にきちんと従うように気をつけてください．

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