数値乱流輸送工学

Numerical Turburent Transport Phenomena

専門教育科目

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工学部

1年

HETMK5MCA1

2単位

講義 (Lecture)

2024年度前期

本田 逸郎

工学研究科

日本語

目標7／目標9

月曜日10:40〜12:10：C235研究室

honda@eng.u-hyogo.ac.jp

1◎

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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．

数値解析，流体力学，伝熱工学

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

流体解析の基礎，河村哲也著，朝倉出版

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）

【予習】授業に際して配布する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】レポート作成（15回、30ｈ）

採用しない

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．

小テストは、原則次の講義内で解説する。

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．

該当しない

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