| 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-AM2(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． | |||
| 到 達 目 標 |
1 | 【A4-AM2】 熱エネルギーの変換技術を理解する． | 2 | 【A4-AM2】 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． | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 評 価 方 法 と 基 準 |
到 達 目 標 毎 |
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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| 9 | ||||
| 10 | ||||
| 総 合 評 価 |
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） |
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| 参考書 | 「THERMO-DYNAMICS 」：J. F. Lee and F. W. Sears (Addison-Wesley) |
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| 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． | |||
| 回 | 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 | 熱力学第1法則 |
| 熱力学第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 | エクセルギー蒸気の性質と状態変化 |
| 有効エネルギー(avalable energy)とエクセルギー(exergy)蒸気の性質(characteristics of steam)と状態変化(change) | |
| 6 | 燃焼蒸気原動所システム |
| 反応(combustion reaction)と化学平衡(chemical equilibrium)ランキンサイクルVapor Power Cycle(Rankin cycle） | |
| 7 | 中間試験 |
| 熱力学に関する基礎知識の理解度を調べる． | |
| 8 | 中間試験回答 |
| 上記中間試験までの熱力学に関する基礎知識を理解する． | |
| 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） | |
| 備 考 |
本科目の修得には，30 時間の授業の受講と 60 時間の自己学習が必要である． 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． |