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 2018
授業科目 流体エネルギー変換工学
科目番号 0010 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 プリントを配布する/参 考 書:ターボ機械協会編「ターボ機械-入門編-」日本工業出版,牛山 泉「風力エネルギー読本」オーム社,小水力利用推進協議会編「小水力
担当教員 木綿 隆弘

到達目標

1. 流体エネルギーの変換方法を説明できる。
2. ポンプの作動原理と構造を説明できる。
3. ポンプ運転時の問題点を説明できる。
4. 送風機,圧縮機の作動原理と構造を説明できる。
5. 流体継手,トルクコンバータの作動原理と構造を説明できる。
6. ターボチャージャーの作動原理と構造を説明できる。
7. 風力発電システムについて説明できる。
8. 水力発電システムについて説明できる。
9. 地熱発電システムについて説明できる。
10. 自然エネルギー利用における問題点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
評価項目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。
評価項目2ポンプの作動原理と構造を説明できる。ポンプの作動原理と構造を簡単に説明できる。ポンプの作動原理と構造を説明できない。
評価項目3ポンプ運転時の問題点を説明できる。ポンプ運転時の問題点を簡単に説明できる。ポンプ運転時の問題点を説明できない。
評価項目4送風機,圧縮機の作動原理と構造を説明できる。送風機,圧縮機の作動原理と構造を簡単に説明できる。送風機,圧縮機の作動原理と構造を説明できない。
評価項目5流体継手,トルクコンバータの作動原理と構造を説明できる。流体継手,トルクコンバータの作動原理と構造を簡単に説明できる。流体継手,トルクコンバータの作動原理と構造を説明できない。
評価項目6ターボチャージャーの作動原理と構造を説明できる。ターボチャージャーの作動原理と構造を簡単に説明できる。ターボチャージャーの作動原理と構造を説明できない。
評価項目7風力発電システムについて説明できる。風力発電システムについて簡単に説明できる。風力発電システムについて説明できない。
評価項目8水力発電システムについて説明できる。水力発電システムについて簡単に説明できる。水力発電システムについて説明できない。
評価項目9地熱発電システムについて説明できる。地熱発電システムについて簡単に説明できる。地熱発電システムについて説明できない。
評価項目10自然エネルギー利用における問題点について説明できる。自然エネルギー利用における問題点について簡単に説明できる。自然エネルギー利用における問題点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 B1専門(機械工学) 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,送風機,圧縮機,流体継手,ターボチャージャーなどを取り上げ,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,地熱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】
講義2回に1回の割合で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
2週 流体と羽根車間のエネルギー変換 流体エネルギーの変換方法を説明できる。
3週 遠心羽根車構造と内部流れ ポンプの作動原理と構造を説明できる。
4週 軸流羽根車構造と内部流れ
5週 ターボ機械の性能と運転
6週 キャビテーション・旋回失速・サージング・水撃現象 ポンプ運転時の問題点を説明できる。
7週 ターボ送風機・圧縮機 送風機,圧縮機の作動原理と構造を説明できる。
8週 流体継手・トルクコンバータ・ターボチャージャー 流体継手,トルクコンバータの作動原理と構造を説明できる。
ターボチャージャーの作動原理と構造を説明できる。
2ndQ
9週 エネルギー資源の現状
10週 世界と日本の風力発電の現状と展望
11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。
12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。
13週 地熱発電システム 地熱発電システムについて説明できる。
14週 自然エネルギー利用における問題点と展望 自然エネルギー利用における問題点について説明できる。
15週 前期復習
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60000400100
基礎的能力0000000
専門的能力60000400100
分野横断的能力0000000