熱工学特論

科目基礎情報

学校 佐世保工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 熱工学特論
科目番号 0044 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: 1
開設学科 機械工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 1
教科書/教材 使用せず(自作のノートによって講義する)
担当教員 松山 史憲

到達目標

1.熱機関の基本原理が理解できる.(A4)
2.内燃機関(ガソリン,デイーゼル)の作動原理と熱力学に基づいた性能評価を説明できる.(A4)
3.スターリングエンジンの作動原理や特徴を説明することができる.(A4)
4.冷凍機の基本原理が説明できる.(A4)
5.蒸気圧縮冷凍機および吸収冷凍機の構成装置やその作動原理を説明することができる.(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1,2,3)内燃機関(ガソリン,デイーゼル)やスターリングエンジンの作動原理と熱力学に基づいた性能評価を説明できる.内燃機関(ガソリン,デイーゼル)やスターリングエンジンの作動原理と熱力学に基づいた性能評価を理解できる.内燃機関(ガソリン,デイーゼル)やスターリングエンジンの作動原理と熱力学に基づいた性能評価を理解できない.
評価項目2(到達目標4)冷凍機の基本原理が説明できる冷凍機の基本原理が理解できる冷凍機の基本原理が理解できない
評価項目3(到達目標5)蒸気圧縮冷凍機および吸収冷凍機の構成装置やその作動原理を説明することができる蒸気圧縮冷凍機および吸収冷凍機の構成装置やその作動原理を理解できる蒸気圧縮冷凍機および吸収冷凍機の構成装置やその作動原理を理解できない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
熱機関(ガソリン機関,デイーゼル機関,蓄熱機関)及び冷凍機とヒートポンプの構造と作動原理を学ぶと共に,サイクルの熱力学的考察を通して各種機関の性能について検討する.
授業の進め方・方法:
予備知識: 熱力学の基礎知識と簡単な微積分を理解しておくこと.
講義室:5M教室
授業形式:講義と演習
学生が用意するもの:ノート、電卓
注意点:
評価基準:中間試験と定期試験の2回の平均が60点以上の場合を合格とする.授業内容の節目で行うレポートはあくまで実力を付けさせるためのものと位置づける
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16:00~17:00.その他空いている時間.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 熱機関の発達史と分類法 熱機関の分類が説明できる
2週 熱機関の一般的な基本原理と性能評価法 熱機関の一般的な基本原理を説明できる
3週 4サイクルと2サイクル内燃機関の作動原理と特徴 4サイクルと2サイクル内燃機関作動原理と特徴が説明できる
4週 オットーサイクルの熱力学的考察 オットーサイクルが説明できる
5週 ガソリン機関に関する各種演習問題 オットーサイクルの理論熱効率が計算できる
6週 デイーゼルサイクルの作動原理と熱力学的考察 ディーゼルサイクルが説明できる
7週 デイーゼル機関に関する各種演習問題 ディーゼルサイクルの理論熱効率が計算できる
8週 中間試験
4thQ
9週 サバテサイクルに関する熱力学的考察と演習問題 サバテサイクルが説明できる
10週 蓄熱過程を持つ各種熱機関の作動原理と熱力学的考察 蓄熱過程を持つ熱機関のサイクルが説明できる
11週 スターリング機関の運転実演と熱力学的考察 スターリング機関のサイクルが説明できる
12週 冷凍機及びヒートポンプの一般原理と性能評価 冷凍機・ヒートポンプの成績係数を計算できる。
13週 蒸気圧縮冷凍機の作動原理とサイクルの熱力学的考察 蒸気圧縮冷凍機のサイクルを説明できる
14週 Ph蒸気線図を用いた蒸気圧縮冷凍機に関する演習問題 蒸気圧縮冷凍機のサイクルをPh蒸気線図を用いて説明できる
15週 吸収冷凍機の作動原理 吸収冷凍機の作動原理を説明できる
16週 期末試験

評価割合

試験合計
総合評価割合100100
基礎的能力00
専門的能力100100
分野横断的能力00