Web Syllabus(講義概要)

平成29年度

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熱流力学(Heat Transfer) 大森 隆夫
3年 前期 専門科目選択 2単位
【航空・前】 17-1-0333-2012

1.
授業の概要(ねらい)

序論、熱伝導と熱伝導方程式、定常熱伝導、非定常熱伝導、強制対流熱伝達、自然対流熱伝達、熱放射、放射伝熱について解説します。

2.
授業の到達目標

機械工学において伝熱学は基本の一つであり、熱を効率的に伝達したり、あるいは逆に熱伝達を抑制するために重要な役割を担っています。航空宇宙工学においても、高速飛行に伴う空力加熱、ジェットエンジン燃焼器やタービン翼・ディスクの冷却、ロケットエンジンにおける燃焼熱負荷と冷却、衛星本体の熱環境制御等伝熱学に関わる分野は数多くあります。本講義では伝熱の基本形態である、熱伝導、熱伝達、熱放射について取り扱いますが、伝熱に関する基本的な概念の把握に努めましょう。

3.
成績評価の方法および基準

期末試験の結果により評価します。

4.
教科書・参考書

相原利雄著、エスプレッソ『伝熱工学』、裳華房

5.
準備学修の内容

伝熱工学の内容で対流熱伝達に関する部分は、流体力学の粘性流れや境界層流れが基礎になっています。

6.
その他履修上の注意事項

ノートを取るだけでなく、物理的イメージが持てるまで教科書を繰り返し読んでください。何がわからないかをはっきりさせ、参考書の利用や質問などにより、分からないところを減らしていく努力をしてください。
参考書:日本機械学会偏、JSMEテキストシリーズ 「伝熱工学」

7.
各回の授業内容
【第1回】
伝熱学の基礎(熱と温度、内部エネルギー、熱力学の第2法則、伝熱の基本形態)
【第2回】
熱伝導(フーリエの法則、熱伝導率)
【第3回】
熱伝導方程式、熱伝導率、温度伝導率、熱伝導率測定法
【第4回】
定常熱伝導(一次元熱伝導、多層平板、円筒および球の半径流熱伝導)
【第5回】
定常熱伝導(熱抵抗、熱通過率)
【第6回】
定常熱伝導(拡大伝熱面、フィン)
【第7回】
定常熱伝導(二次元熱伝導、フーリエ級数、形状係数)
【第8回】
非定常熱伝達(一次元非定常熱伝導、ハイスラー線図)
【第9回】
強制対流熱伝達(層流強制対流熱伝達)
【第10回】
強制対流熱伝達(乱流強制対流熱伝達)
【第11回】
自然対流熱伝達(層流自然対流熱伝達)
【第12回】
放射熱伝達(黒体放射)
【第13回】
放射熱伝達(灰色体)
【第14回】
放射熱伝達(灰色体系の熱伝達)
【第15回】
テスト・まとめ