| 開講学期／Course Start | 2019年度／Academic Year 後期／Second |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 火/Tue 7,火/Tue 8 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | 機械航空創造系学科 |
| 対象学年／Year | 2年,3年,4年 |
| 授業科目区分／Category | 教育課程 主専門教育科目 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 選択 |
| 授業方法／Lecture or Seminar |
講義科目 |
| 授業科目名／Course Title | 伝熱学 |
| 単位数／Number of Credits | 2.0 |
| 担当教員名／Lecturer | 今井良二,湊 亮二郎 |
| 時間割コード／Registration Code | B2226 |
| 連絡先／Contact |
今井良二(５３３６)
湊 亮二郎(B204, TEL:0143-46-5378, E-mail : r-minato@mmm.muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours |
今井良二(水曜日１５：００－１７：００)
湊 亮二郎(火曜日 16:30～18:00) |
| 実務経験／Work experience |
今井良二(輸送用機器製造事業を扱う企業での航空推進システムの流体設計技術の開発及び航空宇宙推進システム、原子力、エネルギープラント関連機器の伝熱設計技術の開発経験を有する)
湊 亮二郎(自動車等の技術開発事業を扱う企業でのエンジンの熱流体解析業務に携わった在職経験及び自動車、その他の熱流体解析業務に携わった在職経験を有する) |
| 更新日／Date of renewal | 2019/09/27 |
|---|---|
| 授業のねらい ／Learning Objectives |
伝熱の３形態（熱伝導、熱伝達、輻射）の基本的メカニズムについて理解を深め、様々な伝熱問題に対し、伝熱量、温度、熱伝達率等の計算方法を取得する。 また、それらの知識を航空宇宙工学で扱う伝熱問題に応用する力を養う。 |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
(1) 1次元及び多次元の熱伝導問題を解いて、伝熱量を推算できる (2) 平板や管内における熱伝達問題について、熱伝達率や伝熱量を求めることができる． (3）輻射伝熱問題について、伝熱量等を推算できる。 (4) 上記の手法、能力を航空宇宙工学の伝熱問題に応用できる． |
| 授業計画 ／Course Schedule |
総授業時間数（実時間）：24時間 第 1回 シラバス説明，伝熱学の概要 第 2回 熱伝導基礎 第 3回 一次元熱伝導問題 第 4回 非定常熱伝導問題 第 5回 熱伝達現象・熱流体の無次元数 第 6回 管内流強制熱伝達 第 7回 沸騰熱伝達 第 8回 境界層方程式 第 9回 温度境界層 第10回 高速気流での熱伝達 第11回 超音速ノズルの熱伝達 第12回 輻射熱伝達 Stefan Boltzmannの法則 第13回 輻射熱伝達 ・放射と吸収 第14回 航空宇宙工学における冷却と断熱 第15回 まとめと復習 第16回 定期試験 |
| 教科書 ／Required Text |
絵とき「伝熱学」基礎のきそ |
| 参考書等 ／Required Materials |
例題で学ぶ伝熱工学
機械工学基礎講座 伝熱学 工学部で学ぶ数学 |
| 教科書・参考書に関する備考 |
上記リスト以外にも、多数参考書あり 応用解析学等、数学分野の知識も必要となるので、数学、解析の教科書、参考書も必要になる。 |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
到達度目標(1)〜(4)の達成度は、定期試験の点数（70~80%）、および、レポート課題（20~30%）で評価し、それらの総和100点満点中60点以上を取得した場合に合格とする。再履修者も同じ。 各到達目標の評価方法は以下のようにする。 (1)(2)(3)(4)共に、レポート課題および定期試験において、計算問題や考察問題を出題し達成度の評価とする。 |
| 履修上の注意 ／Notices |
ホームワークを出しますが、提出期限は厳守のこと。提出期限に遅れた場合は採点しない。 |
| 教員メッセージ ／Message from Lecturer |
伝熱学は、航空宇宙分野では、推進、空力加熱、衛星設計等で重要になる分野である。この分野では、必須となる知識であるので、しっかり履修して欲しい。 |
| 学習・教育目標との対応 ／Learning and Educational Policy |
航空宇宙システム工学コースの学習・教育目標との対応： B) 航空宇宙システム工学分野に必要な様々な知識，技術の習得 （航空宇宙工学基盤知識「専門分野の基礎と応用能力」を身につける） |
| 関連科目 ／Related course |
航空宇宙熱力学 ジェットエンジン ロケット工学 |
| 実務経験のある教員による授業科目 ／Course by professor with work experience |
1.関連した実務経験を有している教員が担当する科目 |
| 備考 ／Notes |
| No. | 回（日時） ／Time (date and time) |
主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 ／Methods and contents |
備考 ／Notes |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 熱伝導基礎・一次元熱伝導問題 | ||
| 2 | 2 | 多次元熱伝導問題 | ||
| 3 | 3 | 非定常熱伝導問題 | ||
| 4 | 4 | 熱伝導問題の解法 | ||
| 5 | 5 | 強制熱伝達 | ||
| 6 | 6 | 管内流強制熱伝達 | ||
| 7 | 7 | 乱流熱伝達 | ||
| 8 | 8 | 境界層熱伝達（境界層方程式） | ||
| 9 | 9 | 温度境界層・自然対流熱伝達 | ||
| 10 | 10 | 高速気流での熱伝達 | ||
| 11 | 11 | 超音速ノズルと衝撃波の熱伝達 | ||
| 12 | 12 | 輻射熱伝達 Stefan Boltzmannの法則 | ||
| 13 | 13 | 輻射熱伝達 放射率と灰色体 | ||
| 14 | 14 | 航空宇宙工学における冷却と断熱 | ||
| 15 | 15 | まとめと復習 |
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Active learning 1-1 ／主体的学修（反転授業，小テスト，振り返り 等） |
レポート課題、演習課題を通して、実戦的に伝熱学の学習を進める |
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Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%～50% |
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Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
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Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
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Active learning 3-1 ／深い学修（複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等） |
空気力学で扱う高速気流中での伝熱問題について学習を深める |
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Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%未満 |