熱機関工学

科目基礎情報

学校	都城工業高等専門学校	開講年度	2018
授業科目	熱機関工学
科目番号	0060	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	機械工学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	倉林俊雄ほか共著「工業熱力学」（朝倉書店）
担当教員	白岩 寛之

到達目標

1) 熱力学の基本法則を理解し、基本的な計算ができること。
2) 熱機関の性能に関係する基礎理論を理解できること。
3) 熱機関の基本的な構造および作動原理を説明できること。

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	最低到達レベルの目安(可)
評価項目1	熱力学の基本法則を十分に理解し、応用問題を解くことができる。	熱力学の基本法則を理解し、基礎的な計算ができる。	熱力学の基本法則の一部を理解し、平易な基礎問題を解くことができる。
評価項目2	熱機関の性能に関係する基礎理論を十分に理解し、説明できる。	熱機関の性能に関係する基礎理論を理解できる。	熱機関の性能に関係する基礎理論の一部を理解できる。
評価項目3	熱機関の構造および作動原理を理解し、発展的な説明ができる。	熱機関の基本的な構造および作動原理を理解し、説明ができる。	熱機関の基本的な構造および作動原理の一部を理解できる。

教育方法等

概要:

熱機関は、燃料の燃焼によって発生する熱エネルギを利用して、動力を生み出す機械である。熱機関には、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービン、ジェットエンジン、蒸気タービンなどがあり、現在広く社会で利用されている。これら熱機関の性能を考察するための基礎知識を得るとともに、基本的な構造および作動原理について理解する。

授業の進め方・方法:

4学次で学んだ熱力学の内容を十分に復習し、理解しておく必要がある。また、講義前後の自学自習にしっかと取り組む必要がある。
諸計算式を用いた計算方法について、演習問題等を通して理解を深めていくため、自学自習課題レポートとして課させる演習問題等に積極的に取り組み、予習・復習などの自己学習をしっかり行うこと。

注意点:

参考資料：丸茂榮佑ほか共著「工業熱力学」（コロナ社）、越智敏明ほか共著「熱機関工学」（コロナ社）、西脇仁一編著「熱機関工学」（朝倉書店）
成績の評価方法について：最終評価点は、前期中間試験結果（35％）、前期末試験結果（35％）、課題レポート成績（30％）により評価する。
評価基準について：学年成績60点以上を合格とする。ただし、課題レポート提出は必須とし、満たされない場合は不合格とする。
科目の認定条件は実際に行われた講義時間を基準とし、その出席時数が4分の3以上であること。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	１．オットーサイクル	ガソリンエンジンの基本ガスサイクルであるオットーサイクル、基本的な構造および作動原理について理解する。
		2週	２．ディーゼルサイクル	低速ディーゼルエンジンの基本ガスサイクルであるディーゼルサイクル、基本的な構造および作動原理について理解する。
		3週	３．サバテサイクル	高速ディーゼルエンジンの基本ガスサイクルであるサバテサイクル、基本的な構造および作動原理について理解する。
		4週	４．ブレイトンサイクル	ガスタービンの基本ガスサイクルであるブレイトンサイクル、基本的な構造および作動原理について理解する。
		5週	５．実在ガスおよび蒸気	蒸気の一般的性質、蒸気表および蒸気線図を理解する。
		6週	５．実在ガスおよび蒸気	蒸気の一般的性質、蒸気表および蒸気線図を理解する。
		7週	５．実在ガスおよび蒸気	蒸気の一般的性質、蒸気表および蒸気線図を理解する。
		8週	５．実在ガスおよび蒸気	蒸気の一般的性質、蒸気表および蒸気線図を理解する。
	2ndQ
		9週	前期中間試験
		10週	６．ガスおよび蒸気の流れ	熱力学的状態変化を伴う流れの基本式を理解し、この基本式を先細ノズルおよび末広ノズルに応用する。
		11週	６．ガスおよび蒸気の流れ	熱力学的状態変化を伴う流れの基本式を理解し、この基本式を先細ノズルおよび末広ノズルに応用する。
		12週	７．ランキンサイクル	蒸気タービンの基本蒸気サイクルであるランキンサイクル、基本的な構造および作動原理について理解する。
		13週	８．再熱サイクル	再熱サイクルについて理解する。
		14週	９．再生サイクル １０．再熱・再生サイクル	再生サイクルについて理解する。 再熱・再生サイクルについて理解する。
		15週	１０．再熱・再生サイクル １１．複合サイクル	再熱・再生サイクルについて理解する。 複合サイクルについて理解する。
		16週	前期末試験

評価割合

	定期試験	レポート	合計
総合評価割合	70	30	100
知識の基本的な理解	50	20	70
思考・推論・創造への適応力	20	10	30