対象年度	年度	2020	期	(週1ｺﾏ)春期	開講時限	水2
開講学部・学科等	理工
科目コード	641003100		科目ナンバー
授業名	伝熱工学
英文授業名	Heat Transfer Engineering
担当教員	佐藤　公俊

授業形態	講義
	e-learning利用		その他：
担当形態	単独
関連する授業	工業熱力学、流体力学
	当科目履修前に履修して おくことが望ましい科目	工業熱力学、流体力学
	後続関連授業	エネルギー工学、熱応用工学特論（大学院講義）
教職課程科目
テーマ・キーワード	熱伝導、対流、ふく射、沸騰、凝縮、熱交換器

授業の概要・ねらい	伝熱工学とは，主に「高温部から低温部へ移るエネルギー」としての熱の移動速度の問題を取り上げるものです。本講義は，熱の移動の基礎的機構を学習し，熱交換器のような熱エネルギーを移動させたり、機械を作動させる上で必須な温度制御といった、工業上のプロセスに含まれる現象を理解して活用することを目的としています。
到達目標	伝熱の機構を理解し、機械技術者として，伝熱の応用や伝熱機器設計に関する基礎知識を修得する
教科書と準備するもの	「これならわかる伝熱工学」（コロナ社） ・毎回の授業時に参考資料を配布します ・関数機能つき電卓を持参してください
参考書	「伝熱工学」(JSMEテキストシリーズ) 「図解伝熱工学の学び方」（オーム社）
評価の基準	定期試験、授業中に行う小テスト、演習課題を総合して評価します
具体的評価方法	定期試験70％、小テスト20％、演習課題10％

授業評価アンケート フィードバック・ 受講生へメッセージ	授業評価アンケートの結果を活用して，きめ細やかな難度の課題演習を実施する
単位互換
特記	熱系の研究室（大高研、佐藤研）で卒業研究を希望する学生は本科目の履修が望ましい

第1回	内容	【履修ガイダンス　熱移動とは】 ・伝熱工学の意義と応用分野について理解する ・本科目の基礎となる熱力学の内容を確認する
	授業時間外における学修（予習・復習等）	・熱力学の内容を復習しておくこと ・伝熱工学が活用される日常の場面・産業応用をノートに整理しておくこと
	授業実施特記
第2回	内容	【定常熱伝導その１】 温度差のある物体内を伝って移動する熱について理解する
	授業時間外における学修（予習・復習等）	・身の回りの物質の熱の伝わりの性質の違いについて体感・整理しておく事 ・熱伝導に関する以下の事項を復習すること 　　熱流束、温度勾配、熱伝導率、フーリエの式
	授業実施特記
第3回	内容	【定常熱伝導その2】 直交座標および円筒座標での熱伝導の伝熱量の計算について理解する
	授業時間外における学修（予習・復習等）	・熱伝導の基礎式について理解しておく事 ・直交座標および円筒座標での熱伝導の式の導出から伝熱量の計算までを復習する事
	授業実施特記
第4回	内容	【熱通過】 異なる材質の積層、端部の熱伝達の影響が全体の熱通過量に対してどのように影響するかを理解する
	授業時間外における学修（予習・復習等）	・熱伝導の基礎式について理解しておく事 ・熱通過に関する以下の事項を復習すること 　　熱抵抗、熱伝導率、熱通過率
	授業実施特記
第5回	内容	【非定常熱伝導】 熱伝導をしている物体に対して、時間経過による温度分布の変化について理解する
	授業時間外における学修（予習・復習等）	・熱伝導の基礎式について理解しておく事 ・非定常熱伝導に関する以下の事項を復習すること 　　非定常熱伝導方程式（微分方程式）、数値解析
	授業実施特記
第6回	内容	【強制対流熱伝達その１】 流れが外部からの力によって駆動される場合の熱伝達について理解する 強制対流の運動量方程式とエネルギー方程式を展開する
	授業時間外における学修（予習・復習等）	・流体力学の以下の基礎事項を予習しておくこと 　　層流と乱流、連続の式、運動量方程式、レイノルズ数、 ・対流熱伝達に関する以下の事項を復習すること 　　温度境界層、熱伝達率
	授業実施特記
第7回	内容	【強制対流熱伝達その２】 層流の強制対流熱伝達率について理解し、伝熱量を計算できるようにする
	授業時間外における学修（予習・復習等）	・流体力学の以下の基礎事項を予習しておくこと 　　層流と乱流、連続の式、運動量方程式、レイノルズ数、 ・対流熱伝達に関する以下の事項を復習すること 　　ニュートンの式、熱伝達率、プラントル数、ヌセルト数
	授業実施特記
第8回	内容	【強制対流熱伝達その３】 乱流の強制対流熱伝達の特徴について理解し、伝熱量を計算できるようにする
	授業時間外における学修（予習・復習等）	・流体力学の以下の基礎事項を予習しておくこと 　　層流と乱流、連続の式、運動量方程式、レイノルズ数、 ・対流熱伝達に関する以下の事項を復習すること 　　レイノルズ応力、乱流熱伝達の整理式
	授業実施特記
第9回	内容	【自然対流熱伝達】 外力による流体移動を伴わない条件での熱伝達の機構を理解する
	授業時間外における学修（予習・復習等）	・これまでに学習した強制対流熱伝達の内容を理解しておくこと ・自然対流と強制対流との相違を理解すること
	授業実施特記
第10回	内容	【沸騰熱伝達】 ・液体→気体の相変化を伴う伝熱現象としての沸騰の機構を理解する
	授業時間外における学修（予習・復習等）	・熱力学の基礎事項を理解しておく事（相変化と潜熱等） ・核沸騰と膜沸騰の違いについて理解する事 ・沸騰曲線の意味について理解する事
	授業実施特記
第11回	内容	【凝縮熱伝達】 ・気体→液体の相変化を伴う伝熱現象としての凝縮の機構を理解する
	授業時間外における学修（予習・復習等）	・熱力学の基礎事項を理解しておく事（相変化と潜熱等） ・滴状凝縮と膜状凝縮の違いについて理解する事
	授業実施特記
第12回	内容	【ふく射】 接触しない物体間の熱移動現象としてのふく射の機構を理解する
	授業時間外における学修（予習・復習等）	・ふく射（熱放射）の基礎・関連事項を事前に理解しておくこと（電磁波、波長、透過吸収など） ・ふく射に関する以下の事項を復習すること 　　ステファン-ボルツマンの法則、キルヒホッフの法則、ふく射伝熱量の計算
	授業実施特記
第13回	内容	【小テスト】 これまでに習得した知識の理解度を確認するための小テストを行う
	授業時間外における学修（予習・復習等）	これまでに学習した伝熱工学全般について資料･ノート・教科書をよく確認する事
	授業実施特記
第14回	内容	【総合復習】 小テストの内容を基に、これまでに習得した知識の理解を深める
	授業時間外における学修（予習・復習等）	小テストの結果について認識し、できなかった箇所を克服する事
	授業実施特記
第15回	内容	【期末試験】 これまでに習得した知識の理解度を確認・評価する
	授業時間外における学修（予習・復習等）	これまでに学習した範囲を理解し、演習課題が解けるように準備しておくこと。試験結果を反映し復習して理解すること
	授業実施特記