△伝熱工学（Heat Transfer）[4C01]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

伝熱現象は、エネルギー機器を中心に、広範な分野に関連する基礎的過程である。この講義では、各種伝熱過程の現象把握を目的として、概要的な解説と基本事項に関する詳述に演習を加えながら進める。基本的な形状と流れ場における熱伝達計算、或いは熱交換器設計を行える能力獲得を目指す。

（JABEE学習・教育目標）
　　「機械工学エネルギー・デザインプログラム」：(A)○、(D)◎、(F)○
（JABEEキーワード）
　　「機械工学エネルギー・デザインプログラム」：質量と運動量の保存、エネルギー保存則、熱移動と温度、気体の流動、相似則、理想流体の力学、層流と乱流、粘性流体の力学、圧縮性流体の力学、熱放射と放射伝熱、相変化、熱交換器、温度/熱計測、熱伝導、対流熱伝達、エネルギーの伝達
（前提となる基礎知識と習得後の展開）
　　本科目を履修する前に、工業熱力学１及演習により、物質や諸機械の熱的性質や作用の理論を、流れ学１及演習により初等流体力学を、また数学１、２などにより解析学（微分積分学）を習得しておく必要がある。本科目の修得により、蒸気工学で行うような熱エネルギー機器内の現象の理解へ進める。

＜授業計画＞

第　１回　伝熱概説：熱エネルギー伝達、熱伝導の機構、対流伝熱、放射伝熱
第　２回　熱伝導１：熱伝導の微分方程式、境界条件、一次元定常熱伝導（平板、円管、積層等）、熱通過率。
　　　　　演習問題１
第　３回　熱伝導２：内部発熱をともなう１次元定常熱伝導、拡大伝熱面（フィン）と
　　　　　　　　　　フィン効率、２次元定常熱伝導。
　　　　　演習問題２
第　４回　熱伝導３：１次元非定常熱伝導、熱伝導方程式の数値解、ハイスラー線図。
第　５回　対流熱伝達の基礎１：境界層、境界層方程式（連続の式、運動量式、エネルギー式）
第　６回　対流熱伝達の基礎２：次元解析、相似則、熱伝達の無次元表示
　　　　　演習問題３
第　７回　層流熱伝達１：境界層の運動量積分式、平板に沿う速度境界層と温度境界層
第　８回　層流熱伝達２：境界層のエネルギー積分式、流れに平行な平板の層流熱伝達
　　　　　演習問題４
第　９回　層流熱伝達３：円管内の層流熱伝達
第１０回　乱流熱伝達１：乱流における速度変動と渦粘性、乱流境界層の速度分布（平板）
第１１回　乱流熱伝達２：乱流境界層の速度分布（円管）、円管内乱流熱伝達
第１２回　乱流熱伝達３：乱流熱伝達の実験式（円管内＆管外、球、管群、その他）
　　　　　演習問題５
第１３回　熱交換器：対数平均温度差、多重パス・直交流の対数平均温度差補正、汚れ係数
　　　　　演習問題６
第１４回　定期試験

＜成績評価方法及び水準＞

定期試験満点７０点、全レポート合計満点３０点とし、それらの合計得点６０点以上を合格とする。

＜教科書＞

『伝熱工学（上）、（下）』、平田賢他共訳、ブレイン図書出版

＜参考書＞

『Basic Heat Transfer』Ozisik M. N.著、Mcgraw Hill出版
『伝熱概論』甲藤好郎著、養賢堂出版

＜オフィスアワー＞

木曜１４：３０〜１５：００、Ａ−１７１５室
随時
E-mail: koizumiy@cc.kogakuin.ac.jp

＜学生へのメッセージ＞

必ず出席すること。予習、復習を欠かさない事。講義だけではなく、教科書、参考書を自ら読んでもらいたい。
授業中は授業に集中、私語厳禁。

＜参考ホームページアドレス＞

www.mech.kogakuin.ac.jp/~heat/index_j.html

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