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開講学期 Course Start |
2011年度 後期 |
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授業区分 Regular or Intensive |
週間授業 |
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対象学科 Department |
応用理化学系学科 バイオシステムコース |
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対象学年 Year |
2 |
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必修・選択 Mandatory or Elective |
必修 |
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授業方法 Lecture or Seminar |
講義 |
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授業科目名 Course Title |
移動論 （バイオｺｰｽ） |
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単位数 Number of Credits |
2 |
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担当教員 Lecturer |
太田光浩 |
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教員室番号 Office |
H305 |
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連絡先(Tel) Telephone |
0143-46-5767 |
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連絡先(E-mail) |
mohta(at)mmm.muroran-it.ac.jp |
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オフィスアワー Office Hour |
応化ホームページあるいは教員室前のオフィスアワー掲示を参照のこと． |
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授業のねらい Learning Objectives |
化学工業プロセスでは流動(運動量移動)，熱移動、物質移動や反応を制御することで所定の製品を生産している．最適生産プロセスを構築するためには移動現象過程(流動，熱移動、物質移動)の知識が必要であり，本授業では移動現象過程の基礎的メカニズム，相似性(共通法則)および保存式(微分方程式)の解き方を簡単な化学工業プロセスでの扱いを例に習得する． |
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到達度目標 Outcomes Measured By: |
１．化学工業プロセスにおける移動現象の重要性を理解する． (20%) ２．移動現象過程(流動，熱移動、物質移動)の相似性について理解 する．(30%) ３．微分方程式(保存式)の基礎的解法を習得する。(30%) ４．各種移動現象過程の本質を理解し，移動現象過程を考える上 での無次元数と無次元相関式の物理的意味を習得する．(20%) |
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授業計画 Course Schedule |
総授業時間数(実時間): 24.0時間 講義には主に教科書を使用し，補足的に教科書以外の内容も 説明する．また，講義中に複数回の小テストを行う． 小テスト内容を中心に復習を心がけること． 第１週 化学工業プロセスにおける移動論．類似性と共通法則． 流束と拡散係数．（教科書1.3） 第２週 保存式1(数学的基礎，連続の式，運動方程式) （教科書1.5） 第３週 保存式2(エネルギー方程式，拡散方程式)（教科書1.5） 第４週 (流動論) 流体の種類，層流と乱流，円管内層流流れ， 流動に関する無次元数（教科書1.1，1.2，2.1） 第５週 乱流，速度境界層（教科書1.4.5，2.2） 第６週 摩擦係数，機械的エネルギー収支（教科書2.4，2.5） 第７週 圧力，流量，流速の測定法（教科書2.8，2.9） 第８週 (伝熱論) 熱移動の種類，熱伝導（教科書3.1） 第９週 熱対流と伝熱係数．熱移動に関する無次元数と無次元 相関式（教科書3.3） 第１０週 温度境界層，温度境膜，総括伝熱係数 （教科書3.2.3，3.13） 第１１週 熱交換機．熱輻射（教科書3.14，3.10） 第１２週 (物質移動論) 物質移動操作．濃度，相平衡，拡散（教科書4.1） 第１３週 拡散流束，物質移動流束（教科書4.1，4.2） 第１４週 一方拡散，等モル相互拡散，物質移動係数， 総括物質移動係数（教科書4.4，4.6） 第１５週 物質移動に関する無次元数，濃度境界層，濃度境膜， 対流場での物質移動と無次元相関式（教科書4.6） 定期試験 |
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教科書 Required Text |
水科篤郎，荻野文丸著「輸送現象」産業図書4200円# |
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参考書 Required Materials |
Transport Phenomena (2nd ed.), R.B.Bird et al. Wiley (2002)# Transport Phenomena, R.B.Bird et al. Wiley (1960)# |
| 教科書・参考書に関する備考 | 授業中に補助資料として適宜プリントを配布する． |
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成績評価方法 Grading Guidelines |
小テスト(30%)と定期試験(70%)で評価する． |
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履修上の注意 Please Note |
微分積分の基礎を理解していることが望ましい． なお，再試験は行わない．不合格者は再履修とする． |
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教員メッセージ Message from Lecturer |
移動論は化学工学での方法論の基礎となるものです． しっかりと習得することを希望します． |
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学習・教育目標との対応 Learning and Educational Policy |
応用理化学系学科バイオシステムコースの教育目標B-2 (専門的知識-化学工学)の達成に寄与する． |
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関連科目 Associated Courses |
化学システム工学，化学工学量論，化学工学実験Ａ，化学工学実験Bなど． |
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備考 Remarks |