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開講学期 Course Start |
2015年度 前期 |
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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 |
山中真也 |
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教員室番号 Office |
H307 |
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連絡先(Tel) Telephone |
46-5747 |
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連絡先(E-mail) |
syama(at)mmm.muroran-it.ac.jp |
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オフィスアワー Office Hour |
月・金曜日 11:55-12:45 学科のウェブサイト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時間 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 中間演習 第10週 中間演習の解説，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11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12週 熱交換機．熱輻射（教科書3.14，3.10） 第13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14週 拡散流束，物質移動流束，一方拡散（教科書4.1，4.2，4.4） 第15週 等モル相互拡散，物質移動係数，物質移動に関する無次元数，濃度境界層，濃度境膜（教科書4.4，4.6） （第16週 定期試験） 教科書の該当する部分を予め予習して授業に参加すること． 講義には主に教科書と補助資料を使用する． 理解を促すために教科書以外の内容を説明することもある． また，講義中に複数回の小テストを行うので，小テスト内容を中心に復習すること． |
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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 |
小テストおよび中間演習(30%)と定期試験(70%)で評価する．60点以上を合格とする． 各到達度目標の評価方法は，次のように行う． 目標１．中間演習，定期試験において論述問題を出題し，達成度を評価する． 目標２．小テスト，中間演習，定期試験において問題を出題し，達成度を評価する． 目標３．小テスト，中間演習，定期試験において問題を出題し，評価する． 目標４．小テスト，中間演習，定期試験において計算問題を出題し，達成度を評価する． |
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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 |
化学工学基礎，化学システム工学，化学工学実験Ａ，化学工学実験Bなど． |
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備考 Remarks |