【 2008 年度 授業概要】
科   目 熱機関論 ( Theory of Heat Engine )
担当教員 吉本 隆光 教授
対象学年等 機械システム工学専攻・1年・後期・選択・2単位
学習・
教育目標
A4-2(100%)
JABEE
基準1(1)
(d)1,(d)2-a,(d)2-d,(g)
授業の概要
と方針
熱エネルギーを動力に変換する熱機関に関して,熱力学の基礎事項を理解し,理論サイクルとの関係ならびに性能に関する物理・化学過程について理解を深める.理解を深めるため毎回演習をおこなう.工業英語によるコミュニケーション基礎能力をつけるため,配布プリントは英文とする.



1 【A4-2】  熱エネルギーの変換技術を理解する.
2 【A4-2】  熱工学の基本事項を理解して,その応用技術について考察できる思考力をつける.
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1 熱エネルギーの変換技術を理解しているかを,小テスト・中間・定期試験とレポートから評価する.
2 熱工学の基本事項およびその応用技術を理解して,考察できる思考力をつけているか小テスト・中間・定期試験とレポートから評価する.
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成績は,試験85% レポート5% 小テスト10% として評価する.100点満点で60点以上を合格とする.
テキスト 「熱力学」:高城他(大阪大学出版会)
プリント(英文)
参考書 「THERMO-DYNAMICS 」:J. F. Lee and F. W. Sears (Addison-Wesley)
関連科目 工業熱力学,エネルギー変換工学,熱・物質移動論,流体工学
履修上の
注意事項
4・5年での工業熱力学及びエネルギ変換工学を基礎に,理論的に熱力学を理解する.

【授業計画( 熱機関論 )】
上段:テーマ/下段:内容(目標、準備など)
1 熱力学の基礎事項
流れ(flow)・圧力(pressure)・温度(temperature)と状態量(properties)熱平衡(thermodynamics equilibrium ) 相変化(phase change)
2 熱力学の第1法則
熱力学の第1法則(The first law of thermodynamics)熱(heat)と仕事(work)
3 理想気体と状態式
気体の状態式(equation of state for ideal gas)気体の分子運動論(kinetic theory of gas)状態変化(change of states)
4 熱力学第2法則
熱力学第2法則(The second law of themodynamics)とエントロピ(entropy)カルノーサイクル(Carnot cycle)
5 エクセルギー
有効エネルギー(avalable energy)とエクセルギー(exergy)
6 燃焼
燃焼反応(combustion reaction)と化学平衡(chemical equilibrium)
7 蒸気の性質と状態変化
蒸気の性質(characteristics of steam)と状態変化(change)
8 蒸気原動所システム
ランキンサイクルVapor Power Cycle (Rankin cycle)
9 ガス動力サイクル(1)
内燃機関のサイクル論(Analysis of Internal Combustion Engine Process)オットーサイクル(Otto cycle)
10 ガス動力サイクル(2)
ディーゼルサイクルInternal Combustion Engine Process (Diesel cycle)
11 ガス動力サイクル(3)
ガスタービンサイクルGas turbine Cycle (Brayton cycle)
12 冷凍サイクル
冷凍機プロセスと熱システム(Refrigeration Process)
13 気体の流動(1)
流体の動力学(Dynamics of fluid flow)流体の特性(Characteristics of fluid flow ,viscosity and Reynolds number)
14 気体の流動(2)
音速とマッハ数(Sonic velocity and Mach number)
15 気体の流動(3)
衝撃波の特性及び現象(Shock Wave)


後期中間試験および後期定期試験を実施する.毎回演習(小テスト)を行い,理解を含める.