| 授業科目 伝熱工学特論 |
担当教員 下村 信雄 |
開講期 前期
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| 科目番号 610109 |
対象学年・学科・コース 1年 生産工学専攻 |
単位区分 選択必修 |
単位数 2単位 |
| 授業概要・授業方針
人類が利用する全エネルギー量の80%以上が熱エネルギーの形であり、熱工学では、この熱エネルギーの変換と移動について講義と演習を行う。 熱と仕事に関する基礎概念や法則を理解し、熱移動の基本的な形態について知識を習得して、実際の熱工学に関する基本的な計算問題を解く能力を身に付ける。更に、数値伝熱の基礎式の誘導を行い、簡単な熱流体連成の伝熱問題が解けるようにする。 |
到達目標
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| 授業要目 | 到達目標 との対応 |
自己点検 |
| 1 | CFDの概念を理解 | 1 | |
| 2 | 熱伝導解析入門 | 1 | |
| 3 | 熱伝導解析モデル作成 | 1 | |
| 4 | 熱伝導解析モデルの計算 | 1 | |
| 5 | 熱伝導方程式の離散化式の導入 | 1 | |
| 6 | 空間積分法の説明（1） | 2 | |
| 7 | 空間積分法の説明（2） | 2 | |
| 8 | 時間積分法の説明 | 2 | |
| 9 | 熱流体連成解析方法（熱応力計算１） | 4 | |
| 10 | 熱流体連成解析方法（熱応力計算２） | 4 | |
| 11 | プリント基板放熱解析（熱・流体計算１） | 3 | |
| 12 | プリント基板放熱解析（熱・流体計算２） | 3 | |
| 13 | 3次元モデルでの改善案検討と評価（1） | 5 | |
| 14 | 3次元モデルでの改善案検討と評価（2） | 5 | |
| 15 | 3次元モデルでの改善案検討と評価（3） | 5 |
| 到達達成度の指標（ルーブリック） |
| 到達 目標 |
理想的なレベル（Ａ）の目安 | 標準的なレベル（Ｂ）の目安 | 未到達なレベル（Ｃ）の目安 | 自己評価 |
| 1 | 簡単なモデルで、非定常の熱伝導計算で合理的な結果を得らことができる | 簡単なモデルで、非定常の熱伝導計算でとにかく結果を得らことができる | 非定常の熱伝導計算ができない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 2 | 汎用の熱流体解析ソフトで簡単なモデルの熱伝導計算で合理的な結果を得らことができる | 汎用の熱流体解析ソフトで簡単なモデルの熱伝導計算でとにかく結果を得らことができる | 汎用の熱流体解析ソフトが使用できない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 3 | 流れ場と温度場を連成させてプリント基板上の放熱評価ができる | 流れ場と温度場を連成させてプリント基板上の放熱計算ができる | プリント基板上の放熱計算ができない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 4 | 上記２の結果に基づいて伝導解析と構造解析の熱応力計算を連成計算し、妥当な結果を出すことができる | 上記２の結果に基づいて伝導解析と構造解析の熱応力計算を連成計算し、とにかく結果を出すことができる | 上記２の結果に基づいて伝導解析と構造解析の熱応力計算を連成計算できない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 5 | ３次元の加熱モデルの流入流出仕様を数々評価し最適仕様を決定できる | ３次元の加熱モデルの流入流出仕様を数々評価できる | ３次元の加熱モデルの流入流出仕様を評価できない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 到達度評価
各課題に関するレポートを100%で評価する。なお、授業の欠席回数が1/4を超えた場合は、原則として単位を認定しない。
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| 履修上の注意
事前学習：本科5年で学習した「伝熱工学」の復習をしておくこと。 関連科目：「伝熱工学」「熱工学」 履修上の注意：全ての物体は熱エネルギを持っており、温度差があるとき熱エネルギーの移動がおこる。伝熱に関する基礎用語を正しく理解すること。そして問題を解く場合、その内容を簡単なCAD操作でモデル化を実施し解析条件を理解することが大切です。また、常に身の回りにおける熱移動現象に関心を持つこと。 |
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| 事前学習・自己学習・関連科目
事前学習：本科5年で学習した「伝熱工学」の復習をしておくこと。 関連科目：「伝熱工学」「熱工学」 履修上の注意：全ての物体は熱エネルギを持っており、温度差があるとき熱エネルギーの移動がおこる。伝熱に関する基礎用語を正しく理解すること。そして問題を解く場合、その内容を簡単なCAD操作でモデル化を実施し解析条件を理解することが大切です。また、常に身の回りにおける熱移動現象に関心を持つこと。 |
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学習・教育目標
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