授業科目名
  伝熱学Ⅱ
   Heat TransferⅡ
時間割番号
2501
担当教員名
  飯田 雄章
実務経験
反映科目
学科・年次
  工学部 電気・機械工学科
  工学部 創造工学教育課程
  3年次
科目区分
  専門教育科目
単位数
2
時間割
  前期 金曜5-6限
授業形態
講義
授業実施方法
  ☑ 対面【一部遠隔の場合あり】
  ☐ 全て遠隔【全授業(テストを除く)をオンデマンドで実施(全オンデマンド型)】
  ☐ 全て遠隔【同時双方向で実施】
  ☐ 全て遠隔【オンデマンド及び同時双方向で実施】
  ☐ 1/2遠隔【全授業のうち、1/2以上を遠隔(オンデマンド又は同時双方向)】

・「全て遠隔」又は「1/2遠隔」に✓のある科目は、遠隔授業の上限単位数60単位に算定されます。
・大学院には遠隔授業における上限単位数はありません。
ディプロマ・ポリシーとの対応
☐ 1. 人間,文化,社会を理解し,それらを技術的観点から考察する能力と技術を新しい生活につなぐ強い使命感・責任感,高い倫理観
☑ 2. 現象の理解・操作のための数理的基礎知識と科学的素養
☐ 3. 国内外の人々と対話できるコミュニケーション力と論理的思考力
☑ 4. (高度工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基盤的な知識・技術とこれによって課題を解決する能力,新たな知識・技術を習得する能力
☑ 4. (創造工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基礎知識と他の分野の知識・技術を関連づけ多面的に見ることで新たな価値を創出する能力
授業の目的・達成目標

伝熱学では,熱エネルギーの伝達様式のうち,主に熱伝導および対流熱伝達について講述した。伝熱学IIでは,さらに,ふく射伝熱,相変化を伴う伝熱および伝熱機器等への応用について学ぶ。ふく射伝熱は,高温の物体表面から低温の物体表面へと電磁波によって直接熱エネルギーを伝える現象である。また,相変化を伴う伝熱は,液体が沸騰して蒸気に変化する,あるいは,蒸気が凝縮して液体になるような状況下で,潜熱による大量の熱エネルギーを伝達する現象で,発電プラント,エアコンなどの空調冷凍設備などに利用されている。伝熱学IIでは,これらの熱移動現象の理解を促し,具体的な伝熱機器への応用を解説する。

授業計画

① 伝熱学Iの復習と伝熱学IIの概要

② 自然対流(ブジネ近似による自然対流境界層方程式の導出と無次元化)

③ 自然対流(鉛直平板自然対流境界層方程式の解の性質)

④ 自然対流(ヌッセルト数に関する相関式)

⑤ ②,③,④に関する演習問題(動画)

⑥  黒体ふく射,プランクの法則,ステファン・ボルツマンの法則,ウイーンの関係式,黒体放射分率  

⑦  実在面のふく射特性,キルヒホッフの法則,実在面の全放射率,灰色体近似 

⑧  ふく射熱交換(形態係数,閉空間のふく射)

⑨ ⑥,⑦,⑧に関する演習問題(動画)

⑩ 中間試験

⑪ 相変化を伴う伝熱の基礎(クラペイロン・クラウジウスの式,表面張力,過熱度,過冷度)  

⑫ 沸騰曲線,核沸騰

⑬ 膜沸騰,膜状凝縮

⑭ ⑪から⑬に関する演習問題(動画)

⑮ 総括と学期末試験

 

成績評価の方法

原則として中間試験40%,期末試験40%とする。ただし,両者の平均点に大きな差がある場合には平均点が高い方のウエイトが高くなるように配慮する。

レポート20%

成績評価の基準
秀  達成目標を超えた成果を上げている 100点~90点
優  達成目標に十分達している     89点~80点
良  達成目標に達している       79点~70点
可  達成目標に概ね達している     69点~60点
不可 達成目標に達していない      59点以下

自然対流に対する理解が1/3,放射に対する理解が1/3,相変化に対する理解が1/3とする。

事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項

教科書は理解を深めるために例題が挙げられている。いくつかの例題は授業で取り上げるが,自分自身でも演習を行うこと。

事前学修:テキスト予習 (120分) 

事後学修:Moodle に掲げた板書ノートを参考に,各自の授業ノートを完成させ,必要に応じてレポート課題を解く。
教科書