エネルギー変換工学

科目基礎情報

学校 福井工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 エネルギー変換工学
科目番号 0033 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 生産システム工学専攻 対象学年 専1
開設期 前期 週時間数 4
教科書/教材 使用しない(配布プリントを使用),参考書:図解エネルギー工学,平田・田中・熊野・羽田,森北出版
担当教員 芳賀 正和,田中 嘉津彦

到達目標

(1) 熱機関について説明出来ること.
(2) 熱エネルギーから電気エネルギーへの変換方法について説明できること.
(3) エネルギー問題に対するトライボロジー技術について説明できること.
(4) エネルギー変換に際しての機械の効率について説明できること.

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
エネルギー変換工学における基礎知識を充分に習得し,様々な問題を解決するために応用できる.エネルギー変換工学における基礎知識を充分に習得・理解し,演習問題を解くことができる.エネルギー変換工学における基礎知識が習得できていない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
前半は,エネルギーの種類や熱力学の基礎,および熱エネルギーからのエネルギー変換について学習します.後半では,エネルギー変換に際して派生する各種損失や損傷を紹介し,環境に与える影響について学習します.
授業の進め方・方法:
授業は配布プリントに従って進めます.学習内容に関する課題を課し理解を深めます.第8週目で中間確認試験を行ないます.
注意点:
学習・教育目標:環境生産システム工学プログラム:JB3(◎)
関連科目:熱力学(機械系本科4年),熱機関(機械系本科5年),伝熱工学(機械系本科5年),パワーエレクトロニクス(電気電子系本科5年),機械工学概論(電気電子系および電子情報系本科4,5年)

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 授業概要,エネルギーの基礎
シラバスの説明、仕事,熱エネルギー,比熱,カルノーサイクル,pV線図,熱効率
【授業外学習】エネルギーの基礎に関する復習,および次回の予習
仕事,熱エネルギー,比熱,カルノーサイクル,pV線図,熱効率について理解することができる
2週 熱機関
エントロピー,TS線図,ランキンサイクル
【授業外学習】熱機関に関する復習,および次回の予習
エントロピー,TS線図,ランキンサイクルについて理解することができる
3週 熱エネルギーから電気エネルギーへの変換
火力発電,原子力発電,地熱発電,海洋温度差発電の発表1準備
【授業外学習】発表用スライド・配布資料の作成と発表準備
与えられた発電方法をテーマとして,チームで発表の準備を行うことができる(前半)
4週 熱エネルギーから電気エネルギーへの変換
火力発電,原子力発電,地熱発電,海洋温度差発電の発表1
【授業外学習】発表用スライド・配布資料の作成と発表準備
与えられた発電方法をテーマとして,チームで発表を行うことができる(前半)
5週 熱エネルギーから電気エネルギーへの変換
火力発電,原子力発電,地熱発電,海洋温度差発電の発表2準備
【授業外学習】発表用スライド・配布資料の作成と発表準備
与えられた発電方法をテーマとして,チームで発表の準備を行うことができる(後半)
6週 熱エネルギーから電気エネルギーへの変換
火力発電,原子力発電,地熱発電,海洋温度差発電の発表2
【授業外学習】発表用スライド・配布資料の作成と発表準備
与えられた発電方法をテーマとして,チームで発表を行うことができる(後半)
7週 新エネルギー
発表のまとめ,新エネルギーについて
【授業外学習】発表時の質疑に対する応答,新エネルギーのレポート作成
与えられた新エネルギーに関するテーマの中から一つ選択し,調査を行い,報告書を提出することができる
8週 中間確認試験
第1週目から第7週目までの内容に関する試験
【授業外学習】中間確認試験に関する予習
2ndQ
9週 エネルギー問題におけるトライボロジーの位置付け
トライボロジーの意義と特徴,トライボシステムと潤滑状態
【授業外学習】トライボロジーの意義と特徴,トライボシステムと潤滑状態に関する復習,および次回の予習
トライボロジーの意義と特徴およびトライボシステムと潤滑状態について理解することができる
10週 エネルギー問題におけるトライボロジーの位置付け
摩擦,潤滑剤
【授業外学習】摩擦,潤滑剤に関する復習,および次回の予習
摩擦および潤滑剤について理解することができる
11週 エネルギー問題におけるトライボロジーの位置付け
流体潤滑と環境潤滑
【授業外学習】流体潤滑と環境潤滑に関する復習,および次回の予習
流体潤滑と環境潤滑について理解することができる
12週 エネルギー問題におけるトライボロジーの位置付け
焼付き現象,摩耗
【授業外学習】焼付き現象,摩耗に関する復習,および次回の予習
焼付き現象および摩耗について理解することができる
13週 エネルギー変換の事例
風車と水車
【授業外学習】風車と水車に関する復習,および次回の予習
風車と水車 について理解することができる
14週 エネルギー変換の事例
ポンプとモーター
【授業外学習】ポンプとモーターに関する復習,および定期試験の準備
ポンプとモーターについて理解することができる
15週 学習のまとめ
学習のまとめ
【授業外学習】期末試験に関する復習
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

試験課題合計
総合評価割合9010100
基礎的能力000
専門的能力9010100
分野横断的能力000