到達目標
１．ランキンサクイクルについて理解し，このサイクルの熱力学的考察ができる（A4）
２．ガスタービンの作動原理を理解し，ブレイトンサイクルを熱力学的に考察できる（A4）
３．熱伝導および熱伝達並びにこれらが共存する熱通過等の基本的な問題を解くことができる（A4）
４．拡大伝熱面としてのフィンからの放熱量の算定方法が説明できる（A4）
５．熱交換器における交換熱量が算定できる（A4）
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（到達目標1，2） | ランキンサイクル，ブレイトンサイクルについて説明できる | ランキンサイクル，ブレイトンサイクルについて理解できる | ランキンサイクル，ブレイトンサイクルについて理解できない |
| 評価項目2（到達目標3） | 熱伝導および熱伝達並びにこれらが共存する熱通過を説明できる | 熱伝導および熱伝達並びにこれらが共存する熱通過を理解できる | 熱伝導および熱伝達並びにこれらが共存する熱通過を理解できない |
| 評価項目3（到達目標4） | 拡大伝熱面としてのフィンからの放熱量の算定方法が説明できる | 拡大伝熱面としてのフィンからの放熱量の算定方法が理解できる | 拡大伝熱面としてのフィンからの放熱量の算定方法が理解できない |
| 評価項目4（到達目標5） | 熱交換器における交換熱量の算定方法が説明できる | 熱交換器における交換熱量の算定方法が理解できる | 熱交換器における交換熱量の算定方法が理解できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
蒸気原動機とガスタービン、及びこれの複合機のサイクルや構造について学とともに，伝熱工学の基本法則や基礎理論を学び、これらの知識を基にして熱通過や熱交換器に関する諸問題を考える。
授業の進め方・方法:
予備知識：微積分の基礎と、４年次に学んだ熱力学に関する基本法則と蒸気の諸性質を十分理解しておくこと
講義室：5M教室
授業形式：講義と演習
学生が用意するもの：教科書、ノート、電卓
注意点:
評価方法：前期と後期のそれぞれで行う中間と定期試験（計４回）の平均で評価し，６０点以上を合格とする．授業の節目で行うレポートは実力をつけるために行うものと位置づける．
自己学習の指針：毎回授業後半に課題を提示するので，レポートとして提出すること．中間・定期試験には，その内容が加味されることを前提とする．
オフィスアワー：月曜日と木曜日の16:20～17:20．その他空いている時間．
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
蒸気原動機の特徴とランキンサイクル |
ランキンサイクルの形態を理解し，説明できる
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| 2週 |
基本ランキンサイクルの熱力学的考察と熱効率の理論算定式 |
ランキンサイクルの理論熱効率を熱力学の知識から求めることが出来る
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| 3週 |
ランキンサイクルの熱効率向上に関する理論的考察とその対策法 |
ランキンサイクルの熱効率向上の方法を説明できる
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| 4週 |
再生サイクルの説明とその理論熱効率 |
再生サイクルの理論熱効率を熱力学の知識から求めることが出来る
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| 5週 |
再生サイクルに関する演習問題と再熱サイクルの概要説明 |
再熱サイクルの理論熱効率を熱力学の知識から求めることが出来る
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| 6週 |
再熱・再生サイクルの内容説明と演習問題 |
再生・再熱サイクルの理論熱効率を熱力学の知識から求めることが出来る
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| 7週 |
再熱・再生サイクルの内容説明と演習問題 |
再生・再熱サイクルの理論熱効率を計算できる
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
ガスタービンの特徴とブレイトンサイクル |
ブレイトンサイクルを説明できる
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| 10週 |
ブレイトンサイクルの熱力学的考察と理論熱効率 |
ブレイトンサイクルの理論熱効率を熱力学の知識から求めることが出来る
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| 11週 |
ブレイトンサイクルに関する各種の演習問題 |
ブレイトンサイクルの理論熱効率を計算できる
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| 12週 |
熱効率向上を目指した排熱利用の再生ブレイトンサイクル |
排熱利用の再生ブレイトンサイクルの説明と理論熱率の計算ができる
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| 13週 |
ジェットエンジンの説明と熱効率 |
ジェットエンジンの説明と理論熱効率の計算が出来る
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| 14週 |
コンバインドサイクルの内容説明と熱効率 |
コンバインドサイクルの説明が出来る
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| 15週 |
第9週以降で学んだ事柄に関する総合演習問題 |
コンバインドサイクルの理論熱効率が計算できる
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| 16週 |
前期期末試験 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
熱移動の３つの基本形式（熱伝導、熱伝達、熱放射） |
伝熱の基本形態を理解し、各形態における伝熱機構を説明できる。
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| 2週 |
熱伝導による伝熱量の算定式であるフーリエの法則式の説明 |
フーリエの法則および熱伝導率を説明できる。
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| 3週 |
定常熱伝導による伝熱量の算定法（平板、円管、球） |
平板、円管、球の定常熱伝導について、熱流束、温度分布、熱抵抗を計算できる。
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| 4週 |
定常熱伝導による伝熱量の算定法（多重平板、多重円管） |
多層平板及び多重円管の定常熱伝導について、熱流束、温度分布、熱抵抗を計算できる。
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| 5週 |
対流熱伝達量の算定式であるニュートンの冷却法則式の説明 |
ニュートンの冷却法則および熱伝達率を説明できる。
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| 6週 |
オームの法則を用いた主に熱通過による伝熱量の算定 |
対流を伴う平板の定常熱伝導について、熱流束、温度分布、熱通過率を計算できる。
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| 7週 |
後期第1～6週で学んだ事柄に関する各種演習問題 |
対流を伴う平板の定常熱伝導について、熱流束、温度分布、熱通過率を計算できる。
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
伝熱促進を図るための拡大伝熱面による伝熱量の評価 |
伝熱促進の方法を説明できる
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| 10週 |
フィン効率とこれを用いたフィンからの放熱量の算定 |
フィンを用いた放熱量を計算できる
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| 11週 |
各種フィンの伝熱促進効果に関する演習問題 |
各種フィンを用いた放熱量を計算できる
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| 12週 |
熱交換器による交換熱量の算定法 |
熱交換器の基本構造を理解し，説明できる
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| 13週 |
２重管式の並流形と向流形の熱交換器の特徴に関する検討 |
２重管式の並流形と向流形の熱交換器の特徴を説明できる
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| 14週 |
熱放射による伝熱量の算定法（ステファン・ボルツマンの法則） |
黒体の定義およびステファン・ボルツマンの法則を説明できる。
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| 15週 |
後期第９～１４週で学んだ事柄に関する総合演習問題 |
熱交換器（フィン及び2重管）に関する問題を解くことが出来る
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| 16週 |
後期期末試験 |
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評価割合
| 試験 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 |