熱・流体力学・制御演習

科目基礎情報

学校 群馬工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 熱・流体力学・制御演習
科目番号 9 科目区分 専門 / 選択
授業形態 演習 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 生産システム工学専攻 対象学年 専2
開設期 前期 週時間数 1
教科書/教材 特になし.各教員が適宜資料配布.
担当教員 花井 宏尚,平社 信人,矢口 久雄

到達目標

機械工学におけるエネルギ系の重要な基礎科目である熱力学,流体力学,制御工学の主要なテーマについて問題演習を行い,より理解を確実なものとして応用力を養う.

□熱力学の基礎的な原理について説明できる
□化学平衡や熱力学的平衡について理解し、自由エネルギーを説明できる
□熱機関とサイクルについて理解し、効率や仕事について計算できる
□連続の式,ベルヌーイの式,運動量の法則を用いた計算ができる
□ポテンシャル流れについて理解し,それを用いた簡単な解析ができる
□平行平板間の流れなどについてナビエ・ストークス方程式を用いた解析ができる
□制御工学問題を十分理解し,解くことができる

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1流体力学問題を十分理解し,解くことができる流体力学問題を解くことができる流体力学問題を解くことができない
評価項目2熱力学問題を十分理解し,解くことができる熱力学問題を解くことができる熱力学問題を解くことができない
評価項目3制御工学問題を十分理解し,解くことができる制御工学問題を解くことができる制御工学問題を解くことができない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
熱力学,流体力学,制御工学に関係する問題演習と解説を行う.
授業の進め方・方法:
3教員におけるオムニバス形式
注意点:

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 流れを記述するための概念や数学的方法 ラグランジュ表示とオイラー表示,連続の式,圧縮性
の判定,流線,ベルヌーイの定理が説明できる
2週 連続の式,ベルヌーイの式,運動量の法則を用いた計算(1) 管路内の流れやノズルから噴出する流れの計算ができる.
3週 連続の式,ベルヌーイの式,運動量の法則を用いた計算(2) 風車の最大理論効率(ベッツ限界)を求めることができる.
4週 ナビエ・ストークス方程式の厳密解 平行平板間の流れなどについて厳密解が求められる
5週 複素速度ポテンシャル 複素速度ポテンシャルを用いた計算ができる
6週 制御工学(1)
7週 制御工学(2)
8週 制御工学(3)
2ndQ
9週 制御工学(4)
10週 制御工学(5)
11週 エネルギー変換 エネルギー変換の問題を解くことができる
12週 化学平衡、平衡定数 化学平衡および平衡定数の説明ができる
13週 熱力学の第一法則 熱力学の第一法則の関係式を用い問題を解くことができる
14週 自由エネルギー 自由エネルギーの問題を解くことができる
15週 ガスサイクル、蒸気サイクル 各種ガスサイクルおよび蒸気サイクルに関する問題を解くことができる
16週

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合00000100100
基礎的能力0000000
専門的能力00000100100
分野横断的能力0000000