流体エネルギー変換工学

科目基礎情報

学校 石川工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 流体エネルギー変換工学
科目番号 0002 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電子機械工学専攻 対象学年 専1
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:ターボ機械協会編「ターボ機械-入門編-」日本工業出版/プリントを配布する
担当教員 長谷川 雅人

到達目標

1. 流体エネルギーの変換方法を説明できる。
2. 流体機械の作動原理と構造を説明できる。
3. 流体機械運転時の特性と問題点を説明できる。
4. 風力,水力発電システムについて説明できる。
5. 自然エネルギーの利用例について説明できる。

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
到達目標 項目1流体エネルギーの変換方法を説明できる。流体エネルギーの変換方法を簡単に説明できる。流体エネルギーの変換方法を説明できない。
到達目標 項目2流体機械の作動原理と構造を説明できる。流体機械の作動原理と構造を簡単に説明できる。流体機械の作動原理と構造を説明できない。
到達目標 項目3流体機械運転時の特性と問題点を説明できる。流体機械運転時の特性と問題点を簡単に説明できる。流体機械運転時の特性と問題点を説明できない。
到達目標 項目4風力,水力発電システムについて説明できる。風力,水力発電システムについて簡単に説明できる。風力,水力発電システムについて説明できない。
到達目標 項目5自然エネルギーの利用例について説明できる。自然エネルギーの利用例について簡単に説明できる。自然エネルギーの利用例について説明できない。

学科の到達目標項目との関係

創造工学プログラム A1専門(機械工学&電気電子工学&情報工学) 説明 閉じる
創造工学プログラム B1専門(機械工学) 説明 閉じる
創造工学プログラム B1専門(電気電子工学&情報工学) 説明 閉じる
創造工学プログラム F1専門(電気電子工学&情報工学) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
本講義では,流体エネルギーを力学的エネルギーに変換する原理と方法について学ぶ。具体的な例として,ポンプ,軸流タービン・圧縮機などを取り上げ,その作動原理と仕組みを理解する。次に,最近注目を浴びている自然エネルギーを利用した風力発電,水力発電などにおけるエネルギー変換技術について理解し,技術動向と問題点について学ぶ。これにより,自然環境や社会環境に適合しうる有効な流体エネルギー利用技術とその課題について理解を深めるとともに,環境諸問題への解決方法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
【事前事後学習など】
随時レポート課題を課する。
【関連科目】
移動現象論,環境技術
注意点:
授業後に復習することが重要です。分からない場合は随時質問してください。
【評価方法・評価基準】
随時与える課題(40%),学期末試験(60%)で評価する。
成績の評価基準として60点以上を合格とする。

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 流体エネルギー利用とターボ機械 流体機械(ターボ機械)による流体と機械の間のエネルギー移動について理解し、説明できる。
2週 流体と羽根車間のエネルギー変換 流体機械の力学の基礎とある流れ学の関連項目を理解し、説明できる。
3週 流体と羽根車間のエネルギー変換 流体機械の力学の基礎とある流れ学の関連項目を理解し、説明できる。
4週 遠心羽根車構造と内部流れ(1) 遠心式ポンプの作動原理と構造を説明できる。
5週 遠心羽根車構造と内部流れ(2) 遠心式ポンプの作動原理と構造を説明できる。
6週 遠心羽根車構造と内部流れ(3) 遠心式ポンプの作動原理と構造を説明できる。
7週 軸流羽根車構造と内部流れ 軸流式流体機械の作動原理と構造を説明できる。
8週 ターボ機械の性能と運転 ターボ機械の運転時の特性と問題点を説明できる。
2ndQ
9週 エネルギー資源の現状 エネルギー資源の現状について説明できる。
10週 風力発電システム 風力発電システムについて説明できる。
11週 水力発電システム 水力発電システムについて説明できる。
12週 試験
13週 発電システム・自然エネルギー利用技術 発電システム・自然エネルギー利用技術について調査し、その内容を説明できる。
14週 発電システム・自然エネルギー利用技術 発電システム・自然エネルギー利用技術について調査し、その内容を説明できる。
15週 発電システム・自然エネルギー利用技術 発電システム・自然エネルギー利用技術について調査し、その内容を説明できる。
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週

評価割合

試験ポートフォリオ合計
総合評価割合6040100
基礎的能力000
専門的能力6040100
分野横断的能力000