エネルギー変換工学Ⅰ
 Energy Conversion Engineering Ⅰ
 担当教員:鹿野 一郎(KANO Ichiro)
 担当教員の所属:工学部・機械システム工学科
 担当教員の実務経験の有無:
 担当教員の実務経験の内容(有の場合):株式会社ブリヂストンTBタイヤ開発部(1994~1996)
 開講学年:3年,4年  開講学期:前期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:機械システム工学科  科目区分:専門科目・選択 
【授業の目的】
人類の永続的繁栄には,環境に負荷が低く高効率なエネルギーシステムを構築することが必須である.
1.この科目の履修によって,エネルギーの種類や,再生可能エネルギーを利用したエネルギー変換技術を学び、エネルギーの有効な活用法(省エネ)を考えるために,各種エネルギー変換技術とその変換効率の評価方法を学ぶことを目的とする(学習・教育到達目標(C)「実践的機械工学」〔CP3〕).
2.エネルギーの基礎知識を講義した後,省エネルギー技術や新エネルギーを用いたエネルギー変換技術について学習する.また,地球環境やエネルギー問題に関連して,地球環境に配慮した循環型エネルギーの利用技術を習得することを目的とする(学習・教育到達目標(F)「実践的機械工学」〔CP6〕).

【授業の到達目標】
このエネルギー変換工学を履修した学生は,
(1) 学習・教育到達目標(C) 世界のエネルギー状況や地球環境とエネルギーに関する知識を述べることができる.〔DP4〕
(2) 学習・教育到達目標(C) 各種エネルギー変換技術の現状と仕組みを述べることができる.〔DP4〕
(3) 学習・教育目標(F) 地球的観点から循環型エネルギー利用の考え方に立ったエネルギー管理について述べることができる.〔DP9〕

【授業概要(キーワード)】
状態量と状態変化,エネルギー保存則,熱力学の第二法則,エネルギーの形態と変換,ガスサイクル,粘性流体の力学,反応の熱力学,高エンタルピー流,燃焼反応,エネルギーの伝達

【学生主体型授業(アクティブラーニング)について】
A-2.小レポート等により、事前学習(下調べ、調査等含む)が必要な知識の上に思考力を問う形での文章を記述する機会がある。:51~75%

【科目の位置付け】
機械システム工学科の学習・教育到達目標の(C)〔CP3,DP4〕「実践的機械工学(熱流体・エネルギー工学領域)の専門知識」と(F)〔CP6,DP9〕「自主的・継続的学習能力」を養成する科目である.

【SDGs(持続可能な開発目標)】
04.質の高い教育をみんなに
07.エネルギーをみんなにそしてクリーンに
08.働きがいも経済成長も
09.産業と技術革新の基盤をつくろう
11.住み続けられるまちづくりを
12.つくる責任つかう責任

【授業計画】
・授業の方法
主にテキストに沿った講義(90分×15回)を行う。さらにテキスト章末問題などの自己学習用の課題レポート(60分程度×13回)によって,講義内容の理解を深め,応用力を高められるようにする.
・日程
第1週…エネルギーの種類とその変換
第2-4週…熱力学の理論
第5-6週…内燃機関
第7週…ガスタービン
第8週…蒸気タービン
第9週…外燃機関
第10週…火力発電と原子力発電
第11週…原子力発電
第12週…風力発電
第13週…水力発電と波力発電
第14週…太陽光発電、燃料電池及び熱電発電
第15週…期末試験及び解説

【学習の方法・準備学修に必要な学修時間の目安】
・受講のあり方
教科書・WebCass上の資料を熟読し,わからない点は質問すること.課題の提出期限を守ること.
・授業時間外学習(予習・復習)のアドバイス
WebClass資料及び教科書を丹念に通読してエネルギー変換工学に関する基礎学力を向上させること.授業中の課題の遅れは次回までに取り戻しておくこと.

【成績の評価】
・基準
期末試験を70点,演習および毎回の出席チェックを兼ねるレポートを30点とする.この講義の合格ラインは60点とする.
「授業概要(目標)」に挙げた項目に対する評価の比率は(1)10%,(2)50%,(3)40%とする.
・方法
期末試験およびレポートの結果を総合して成績を決定する.期末試験では,授業概要(到達目標)の各項目の達成度を評価する.課題レポートでは,主にテキストから抜粋して課題とする.

【テキスト・参考書】
「テキスト」平田哲夫など著,図解エネルギー工学,森北出版(¥2,940円)
「参考書」
濱川圭弘,ほか2名,エネルギー環境学,オーム社(¥2,625円)
桂井誠,基礎エネルギー工学,数理工学社(¥2,310円)
化学工学会SCE.Net編,図解新エネルギーのすべて, 工業調査会(¥2,857円)

【その他】
・学生へのメッセージ
今や省エネは人間社会の義務である.経済的エネルギーは保存されない.エネルギー変換技術の有効性評価は,これからの技術者にとって必須の知識である.また演習およびレポートは必ず提出こと.質問があればいつでも可能である.
講義受講後,教科書の演習問題を必ず自分で解くことによって理解を深めること.
・オフィス・アワー
鹿野 一郎: 毎週火曜日16:00~17:00,9-300-4号室

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