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シラバス詳細照会

シラバス詳細照会

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授業情報

開講年度 2018年度 開講箇所 大学院先進理工学研究科
科目名
Advanced Chemical Engineering A

IPSE Course

担当教員 杉目 恒志/野田 優
学期曜日時限 春学期  月2時限
科目区分 講義 配当年次 1年以上 単位数 2
使用教室 52-101教室 キャンパス 西早稲田(旧大久保)
科目キー 5301GC1006 科目クラスコード 01
授業で使用する言語 英語
  コース・コード CHMC63ZL
大分野名称 化学
中分野名称 化学共通
小分野名称 物理化学
レベル 修士レベル 授業形態 講義

シラバス情報

最終更新日時:2018/02/16 14:51:42

授業概要 化学反応の速度は、小規模な実験装置においても大規模なプラントにおいても、個々の反応に加え、物質移動や伝熱が複雑に関与して決まる。反応速度の決定においても合成プロセスの設計においても欠かせない、反応工学および伝熱工学を講義する。
授業の到達目標 反応装置内で起きている現象の全体像を把握し、定量的に解析できるとともに、適切な反応器を選定し簡単な設計を定量的にできるようになる。
事前・事後学習の内容 講義前に、教科書にて該当部分を読んで下さい。予習に60分程度以上かかると想定されます。
講義後に、講義内容を復習し、クイズに回答、レポートとして提出して下さい。復習に60~120分程度以上かかると想定されます。
授業計画
1:
4/9: Chemical reactions & rectors (Noda)
Single/complex, elementary/non-elementary, homogeneous/heterogeneous reactions. Batch/continuous operations, tank/tubular reactors.
2:
4/16: Reaction rate equations (Noda)
Stoichiometric equations/rate equations of elementary reactions. Steady-state/rate-limiting step approximations. Rate equations.
3:
4/23: Fundamental equations for reactor design (Noda)
Stoichiometry/mass balance, rate of reaction, design equations.
4:
5/7: Rate analysis of single reactions (Noda)
Rate analysis for batch and flow reactors, concentrations & temperatures.
5:
5/14: Design and operation of reactors (Noda)
Batch/continuous stirred tank/plug flow/recycle reactors.
6:
5/21: Complex reaction systems (Noda)
Multiple series/parallel reactions.
7:
5/28: Non-isothermal reactions (Noda)
Heat of reaction & equilibrium. Mass and heat balance.
8:
6/4: Basics of heat transfer & thermal conduction 1 (Sugime)
Heat flow/flux. Three modes; conduction, convection, radiation. Analogy of heat/mass/momentum transfer. Steady-state thermal conduction.
9:
6/11: Thermal conduction 2 (Sugime)
Non-steady-state thermal conduction & time constant. Complex heat transfer in series/parallel.
10:
6/18: Convective heat transfer 1 (Sugime)
Flow field, boundary layer, natural convection, forced convection.
11:
6/25: Convective heat transfer 2 (Sugime)
Dimensionless numbers, quantitative analysis for circular tubes.
12:
7/2: Heat transfer with phase change & heat exchange (Sugime)
Boiling & condensation, boiling curve. Overall heat-transfer coefficient, heat exchange, heat transfer between particles & flow.

13:
7/9: Thermal radiation (Sugime)
Mechanism, view factor, reflection/transmission/absorption/emission, overall emissivity.
14:
7/16: 1st examination & explanation (Noda)
Reaction engineering
15:
7/23: 2nd examination & explanation (Sugime)
Heat transfer engineering
教科書 橋本健治著「改訂版 反応工学」培風館
日本機会学会「JSMEテキストシリーズ 伝熱工学」丸善
成績評価方法
割合 評価基準
試験: 100% 反応工学および伝熱工学の基礎的理解と、定量的解析能力を確認する。
第8週目および第15週目の授業時間中に試験を実施し、理解度の確認を行う。試験の解説も同時間内に行う。なお、授業の進捗状況によって試験実施週が変更になることがある。
レポート: 0% 毎回の講義終了時に出題するクイズに、レポートで答える。

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