数値乱流輸送工学｜シラバス情報

授業科目名

数値乱流輸送工学

(英語名)

Numerical Turburent Transport Phenomena

科目区分

専門教育科目

対象学生

工学研究科

学年

1年

ﾅﾝﾊﾞﾘﾝｸﾞｺｰﾄﾞ

HETMK5MCA1

単位数

2単位

ナンバリングコードは授業科目を管理する部局、学科、教養専門の別を表します。詳細は右上の？から別途マニュアルをダウンロードしてご確認ください。

授業の形態

講義 (Lecture)

開講時期

2024年度前期

担当教員

本田逸郎

所属

工学研究科

授業での使用言語

日本語

関連するＳＤＧｓ目標

目標7／目標9

ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所

月曜日10:40〜12:10：C235研究室

連絡先

honda@eng.u-hyogo.ac.jp

対応するディプロマ・ポリシー(DP)・教職課程の学修目標

二重丸は最も関連するDP番号を、丸は関連するDPを示します。

学部DP

ー

研究科DP

1◎

全学DP

ー

教職課程の学修目標

ー

講義目的・到達目標

講義目的
エネルギー変換は主に流体の運動によって行われる．最近では，コスト削減等の要求により，熱流体を介したエネルギー変換の計算には，ほとんどすべてコンピュータによって行われることが多い．そのため本講義では，このような熱流体の伝熱現象や運動をパソコンを用いて簡単なプログラム言語によるプログラム作成を行い数値的に取り扱えるようになることを目的としている．

達成目標
熱流体の基礎式が導出できること．離散式が導出できること．熱の物理的な平衡をプログラム言語で計算する手順がかけるようになることを到達目標とする．

授業のサブタイトル・キーワード

数値解析，流体力学，伝熱工学

講義内容・授業計画

我々が利用するエネルギーはほとんどが熱を介して得られるものである．そのため，熱交換や伝熱といった現象を捉えることは，エネルギーの高効率な利用に重要な役割を果たす．本講義では，固体の熱伝導から流体の熱伝達，さらには熱交換器の設計や性能計算について，その理論を説明し，それらの計算を表計算ソフトにより簡単に実演し，熱交換の理論について説明できることを目的としている．

授業計画
1. ガイダンス
2. 時系列データーの解析（ヒストグラム，確率密度関数，平均，移動平均，位相平均）
3. 時系列データーの解析（分散，歪度，平坦度）
4. 時系列データーの解析（自己相関）
5. フーリエ解析
6. 逆フーリエ変換
7. フィルター
8．スペクトル法での解析
9. 多層平板の熱伝導
10. 一次元非定常熱伝導
11. 等熱流束平板の熱伝達の計算
12. 熱交換器の設計計算
13. 混合長モデル
14. 時間平均乱流モデル
15. LES

教科書

流体解析の基礎，河村哲也著，朝倉出版

参考文献

偏微分方程式の差分解法（東大出版会），Excelで学ぶ流体力学（丸善）

事前・事後学習（予習・復習）の内容・時間の目安

【予習】授業に際して配布したプリントの事前読み込み（15ｈ）、プログラミングの準備（15ｈ）
【復習】プログラム作成（15回、30ｈ）

アクティブ・ラーニングの内容

採用しない

成績評価の基準・方法

レポート課題を課し，その内容で評価する．計算法とその考察が論理的に整理できているかを重視する．熱のつり合いを理解し，それをプログラム言語で計算手順として書き下せるものに単位を授与する．
講義目標・到達目標に達する能力の到達度に応じてSからCまでの成績を与える．

課題・試験結果の開示方法

小テストは、原則次の講義内で解説する。

履修上の注意・履修要件

コンピュータの操作が出来ること．表計算ソフトが扱えること．

実践的教育

該当しない

備考

生成系 AIを使用したことが判明場合は単位認定をしない

英語版と日本語版との間に内容の相違が生じた場合は、日本語版を優先するものとします。