材料科学者のための輸送現象論

運動量・熱・物質の輸送を基礎から学ぶ

内田老鶴圃
安田秀幸　

• 価格: 3,080円（本体2,800円＋税）
• 発行年月: 2025年03月
• 判型: Ａ５
• ISBN: 9784753651399

内容情報

[BOOKデータベースより]

第１章　熱および物質移動を学ぶにあたって（輸送現象とは；材料科学、材料工学における輸送現象論；輸送現象のための数学的基礎）
第２章　運動量の輸送（流体の性質；流体運動の表現　ほか）
第３章　熱の輸送（熱輸送の基礎；熱エネルギー保存の式　ほか）
第４章　物質の輸送（物質の輸送における物理量；物質の輸送と質量保存　ほか）

[日販商品データベースより]

主に初学者を対象として運動量・熱・物質の輸送を効率的に学ぶ為に執筆された書
【目次】
１　熱および物質移動を学ぶにあたって
1.1　輸送現象とは
1.2　材料科学，材料工学における輸送現象論
1.3　輸送現象のための数学的基礎
常微分，偏微分，全微分／勾配，発散，回転／円柱座標系，球座標系／総和記号の省略

２　運動量の輸送
2.1　流体の性質
流体の定義／粘度，動粘度／流体の分類／圧縮性，非圧縮性
2.2　流体運動の表現
ラグランジュの方法とオイラーの方法／流体の速度，加速度／流体運動のテンソル表現
2.3　層流と乱流
流れの乱れ／レイノルズ数／流れによる熱と物質の輸送
2.4　静止流体における力のつり合い
圧力／オイラーの平衡方程式
2.5　流体のエネルギー収支
質量保存則／エネルギーの収支／ベルヌーイの式／ベルヌーイの式の応用例
2.6　粘性流体の流れ
粘性によるエネルギー損失／ハーゲン-ポアズイユ流れ／円管内の乱流とレイノルズ応力／多孔質媒体中の流れ
2.7　流体の運動方程式
連続の式／流体に作用する応力／運動方程式（ナビエ-ストークスの式）／流動における圧力／ブシネスク近似／積分を用いた連続の式と運動量保存則／円柱座標系，球座標系の基礎方程式／流れの相似則
2.8　粘性流れ
境界層／ストークスの式

３　熱の輸送
3.1　熱輸送の基礎
熱力学に基づいた温度／統計力学に基づいた温度／フーリエの法則／熱伝導／ヴィーデマン-フランツ則／電磁波による伝熱／熱伝達
3.2　熱エネルギー保存の式
熱エネルギーの収支／円柱座標系，球座標系におけるエネルギー保存の式
3.3　強制対流による熱伝達
境界層内の熱伝達／境界層流れの基礎方程式／支配方程式の無次元化と相似則／無次元数を用いた熱伝達係数
3.4　乱流における対流熱伝達
レイノルズ分解／レイノルズ平均を用いた運動量保存則／レイノルズ平均を用いた熱エネルギー保存則／輸送に及ぼす乱流の影響に関する相似則
3.5　自然対流による熱伝達
自然対流／浮力／固体壁近傍の熱伝達
3.6　放射伝熱
黒体放射／黒体炉／プランクの法則／黒体の分光放射輝度／ステファン-ボルツマンの法則／ステファン-ボルツマンの法則と熱力学／灰色体／キルヒホッフの法則／無限平板間の熱の輸送／形態係数／鏡面反射と拡散反射／ガス放射
3.7　相変態を伴う熱の輸送
蒸発を伴う熱の輸送／沸騰現象

４　物質の輸送
4.1　物質の輸送における物理量
濃度・組成，速度，流束／拡散の駆動力／フィックの第1法則／運動量・熱・物質の拡散の類似性
4.2　物質の輸送と質量保存
多成分系の移流拡散方程式／拡散方程式／相互拡散／電気泳動／乱流拡散／一方拡散／運動量・熱・物質の輸送における基礎方程式