科目概要

対象年度 2004
教育課程名 博士前期課程 専攻別科目
授業科目名 熱流体移動工学特論
Subject Name Advanced Transport Phenomena
単位数 2
必修・選択の別 選択
対象学科・学年 機械システム工学専攻1年
開講時期 後期
授業方法 講義
担当教官 河合秀樹
教官室番号 B-219
連絡先(Tel) 0143-46-5304
連絡先(E-Mail) hdkawai0@mmm.muroran-it.ac.jp


シラバス

授業のねらい 移動現象論(熱移動,物質移動,運動量移動)は,固体力学,流体力学,熱力学,電気学などとともに工学基礎(Engineering Science)の一つであり,移動量と移動を起こす推進力および,それに付帯する抵抗との関係を示す基礎方程式が同一形式になる点に注目し,各移動を統一的に講義しようとする学問である.移動現象(輸送現象)を支配する基礎的法則から場の量を決定するための基礎式を誘導し,工学的諸問題の解析に対応できることを目的とする.
授業の目標 ・移動現象を司る基礎式の物理的意味を説明し,その解析方法についてコンピュータによる数値解析法の紹介も交えながら講義する. 
・基礎式から得られる無次元パラメータについても,その意味を咀嚼しながら解説していく. 
・工学的な利用例としては,「エンジン冷却フィンの設計」について話してみたい. 
授業計画 1.移動速度に関する法則 
  ・拡散と移動現象,運動量移動,エネルギー移動,質量移動, 
  ・移動現象の相似性 
2.移動現象に対する基礎方程式(保存式) 
  ・連続の式,運動量の保存式,エネルギー保存式 
3.数学的Taylor展開による連続体の基本運動の導出 
4.エネルギーとパワースペクトル 
5.粘性流体(境界層内流れと無次元パラメータの理解) 
6.粘性流体の方程式を使った実在流れの紹介 
7.熱伝導と熱対流を理解と,エンジン冷却フィンの基本設計への応用
                                                 以上 
教科書及び教材 (1) 今井  功,「流体力学(前編)」,裳華房 
(2) 甲藤 好郎,「電熱概論」,養賢堂 
(3) 大矢晴彦,諸岡成二,「移動現象論」,技法堂出版 
(4) 石井 勉,「基礎移動現象論」,朝倉書店
参考書
成績評価方法 レポート,出席状況を総合して評価
履修条件等 流体力学,伝熱工学の授業を受けていることが望ましい. 
教官からのメッセージ ベクトル,テンソル表示などが出てくる場合があり,数学の力を借りないと導出できない部分も紹介します. 
復習も兼ねて,完全流体を使った流体の記述には多くの本質が捉えられていることも説明したいと思います. 
その他