概要:
エネルギー資源（５年前学期）の内容に引き続き、連続の式およびベルヌーイの式を流体の諸問題に適用し、風力・水力エネルギーを電気エネルギーへ変換する方法についてその原理と特徴を学習し、またジェットエンジンやヒートポンプなどについてその原理や熱効率、成績係数の求め方を学習する。
授業の進め方・方法:
講義資料をベースに各項目ごとの解説で基本事項を理解してもらい、課題（演習問題）により理解度をチェックし、理解の促進を図る。講義資料は授業前にGoogleClassroomにアップする。事前学習に利用すること。
注意点:
【成績評価の基準・方法】
試験の成績を70 %，平素の学習状況（課題・小テストを含む）を30 %の割合で総合的に評価する。試験の成績は定期試験で評価する。評価は中間と期末の平均とする。技術者が身につけるべき専門基礎として，到達目標に対する達成度を試験等において評価する。
【事前・事後学習】
事前学習：講義資料をGoogleClassroomにアップします。講義資料と参考書の該当箇所を読んで授業に臨むこと。
事後学習：授業内で指示した課題を行うこと。その課題とした演習問題については，学生とのデッスカッション等により，理解を深めること。
【学修単位科目（授業時間外の学習時間等）】
本科目は学修単位のため，以下の標準学習時間を設定した自主学習を累計45時間分以上実施して提出しなければならない。
・全15回の授業に対して，0.5時間の事前学習と1.5時間の事後学習。計30時間分。
・中間試験および期末試験に対してそれぞれ試験勉強のための課題学習4時間。計8時間分。
・冬期休業中に総まとめ課題として7時間分。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
流体力学の基礎：流体の物性、流れの様相について学ぶ。 |
流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を理解できる。
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| 2週 |
流体力学の基礎：連続の式とベルヌーイの式について学ぶ。 |
連続の式およびベルヌーイの式を説明できる。
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| 3週 |
流体力学の基礎：物体にはたらく流体力について学ぶ。 |
運動量の法則を理解し、流体が物体の及ぼす力を説明できる。
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| 4週 |
流体力学の基礎：物体にはたらく流体力について学ぶ。 |
風車の分類、性能について説明できる。
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| 5週 |
風力発電：風車の基礎理論、風車の種類について学ぶ。 |
水車の分類、性能について説明できる。
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| 6週 |
風力発電：各種風車の変換効率について学ぶ。 |
各種風車の変換効率について説明できる。
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| 7週 |
水力発電：水車の基礎理論、水車の種類について学ぶ。 |
水車の分類、性能について説明できる。
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| 8週 |
後学期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
水力発電：各種水車の変換効率について学ぶ。 |
各種水車の変換効率について説明できる。
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| 10週 |
中小水力発電：中小水力用利用水源の種類、導入に向けた施策と課題について学ぶ |
中小水力用利用水源の種類、導入に向けた施策と課題が説明できる。
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| 11週 |
ガスサイクル：ガスタービンの理論サイクルについて学ぶ。 |
ジェットエンジンのガス流動に関する関係式を説明できる。
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| 12週 |
ガスサイクル：ブレイトンサイクルの効率改善について学ぶ。 |
再生サイクルの状態変化を理解し、その熱効率を説明できる。
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| 13週 |
ガスサイクル：ジェットエンジンの理論サイクルについて学ぶ。 |
ジェットエンジンの理論サイクルを理解し、その熱効率を説明できる。
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| 14週 |
蒸気サイクル：ランキンサイクルの効率改善について学ぶ。ガスサイクル：ジェットエンジンのガス流動に関する関係式について学ぶ。 |
ジェットエンジンのガス流動に関する関係式を説明できる。
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| 15週 |
空調システム：湿り空気の物性値と蒸気圧縮式冷凍サイクルの基本構造と性能の評価方法を学ぶ。 |
湿り空気の物性値を説明でき、また蒸気圧縮式冷凍サイクルの状態変化を理解し、冷凍機・ヒートポンプの成績係数を説明できる。
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| 16週 |
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| 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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 熱流体 | 流体の定義と力学的な取り扱い方を理解し、適用できる。 | 2 | |
| 流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を理解し、適用できる。 | 2 | |
| ニュートンの粘性法則、ニュートン流体、非ニュートン流体を説明できる。 | 2 | |
| 絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 2 | |
| パスカルの原理を説明できる。 | 2 | |
| 液柱計やマノメーターを用いた圧力計測について問題を解くことができる。 | 2 | |
| 平面や曲面に作用する全圧力および圧力中心を計算できる。 | 2 | |
| 物体に作用する浮力を計算できる。 | 2 | |
| 定常流と非定常流の違いを説明できる。 | 2 | |
| 流線と流管の定義を説明できる。 | 2 | |
| 連続の式を理解し、諸問題の流速と流量を計算できる。 | 2 | |
| オイラーの運動方程式を説明できる。 | 2 | |
| ベルヌーイの式を理解し、流体の諸問題に適用できる。 | 2 | |
| 運動量の法則を理解し、流体が物体に及ぼす力を計算できる。 | 2 | |
| 層流と乱流の違いを説明できる。 | 2 | |
| レイノルズ数と臨界レイノルズ数を理解し、流れの状態に適用できる。 | 2 | |
| ダルシー・ワイスバッハの式を用いて管摩擦損失を計算できる。 | 2 | |
| ムーディー線図を用いて管摩擦係数を求めることができる。 | 2 | |
| 電気・電子系分野 | 電力 | 水力発電の原理について理解し、水力発電の主要設備を説明できる。 | 4 | |
| 火力発電の原理について理解し、火力発電の主要設備を説明できる。 | 4 | |
| 原子力発電の原理について理解し、原子力発電の主要設備を説明できる。 | 4 | |
| その他の新エネルギー・再生可能エネルギーを用いた発電の概要を説明できる。 | 4 | |