単位数: 2. 担当教員: 中田 俊彦. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TMA-MEE324J.
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Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
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Classroomで情報提供を行います。
クラスコード：bjxjucq
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【目的】
機械工学、化学工学、電気・電子工学、環境工学等の工学分野において熱エネルギー機器設計の基礎となる、伝熱学の理解を目的とする。温度差を伴う熱エネルギーの移動現象を対象にして、形態の異なる各伝熱メカニズムの基礎式とその数理解法、工業機器への応用事例を、具体的な演習を含めて修得することを目的とする。
【概要】
伝熱の基本三形態である熱伝導、対流、放射について、物理現象の定式化と解法、現象を支配する無次元数について学ぶ。さらに、加熱・冷却機器、空調機器、熱交換器など実用的な工学機器設計への応用手法について修得する。
【達成方法】
伝熱学の基礎を理解し、工業、工学分野における熱エネルギー機器の最適設計のための学力を修得する。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
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Class code: bjxjucq
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1. Objectives
The purpose of this course is to provide students with an understanding of heat transfer science, which is the basis for the design of heat energy equipment in engineering fields such as mechanical engineering, chemical engineering, electrical and electronic engineering, and environmental engineering. The aim of this course is to provide students with an understanding of the basic equations of heat transfer mechanisms, their mathematical solutions, and their applications to industrial equipment, including specific exercises, for the phenomena of heat energy transfer with temperature differences.
2. Outline
In this course, students will learn the formulation and solution methods of the physical phenomena of heat conduction, convection and radiation, which are the three basic forms of heat transfer, and the non-dimensional numbers that govern the phenomena. In addition, students will learn how to apply these phenomena to the design of practical engineering equipment such as heating and cooling equipment, air conditioning equipment, and heat exchangers.
3. Methods of achievement
To understand the fundamentals of heat transfer and to acquire the academic skills for the optimum design of heat energy equipment in industry and engineering.
４セメスターまでに開講される「熱力学」と「流体力学 」の履修を前提としている。
It is assumed that students will have completed Thermodynamics and Fluid Dynamics by the end of the fourth semester.
1．第1章 序論
2．第2章 熱伝導（定常）
3．第2章 熱伝導（定常）
4．演習 人体表面の伝熱
5．演習 半導体、太陽電池の伝熱
6．第2章 熱伝導（非定常）
7．第3章 強制対流
8．第3章 強制対流（平板）
9．第3章 強制対流（円管）
10. 第3章 自然対流
11. 第4章 相変化
12. 第5章 ふく射
13. 第6章 熱交換器
14. 演習 電気自動車のバッテリー冷却
15. 最終試験
1. Chapter 1: Introduction
2. Chapter 2: Heat conduction (steady)
3. Chapter 2: Heat conduction (steady)
4. Exercises: Heat transfer on human body surface
5. Exercises: Heat transfer in semiconductors and solar cells
6. Chapter 2: Heat Transfer (Unsteady)
7. Chapter 3: Forced convection
8. Chapter 3: Forced convection (flat plate)
9. Chapter 3: Forced convection (circular tube)
10. chapter 3: Natural convection
11. chapter 4: Phase change
12. chapter 5: Radiation
13. chapter 6: Heat exchangers
14. Exercise: Battery cooling in electric vehicles
15. Final exam
各授業ごとに予習と復習を行い、各メカニズムの概念と理解と、機械設計への応用について理解を深めること。
Students should prepare and review for each class to gain an understanding of the concepts and understanding of each mechanism and its application to machine design.
原則として、演習レポート、最終試験、出席状況を考慮して総合評価する。
In principle, the overall evaluation will take into account the exercise reports, the final examination and attendance.
教科書は、下記から電子ブックを無償でダウンロード可。
東北大学付属図書館電子ブック Maruzen ebookLibrary
https://elib.maruzen.co.jp/elib/html/BookList?13
毎週金曜日午後、予約のこと。
Every Friday afternoon, by appointment.
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