タイトル

ナンバリングコード     科目ナンバリングについて
授業科目名 科目区分 時間割 対象年次及び学科
環境エネルギー変換工学    
 
  後期 水3 1~ 工学研究科博士前期課程知能機械システム工学専攻
講義題目 水準・分野 DP・提供部局
対象学生・
特定プログラムとの対応
 
 
M3 BCAT 2O
担当教員 授業形態 単位数 時間割コード
奥村 幸彦 Lx 2 943220
DP・提供部局  
BCAT
 
授業形態  
Lx
 
関連授業科目  
 
履修推奨科目  
熱力学,流体力学Ⅰ,Ⅱ
 
学習時間  
講義90分 × 15回 + 自学自習
 
授業の概要  
現在まで(20世紀)の熱エネルギー変換法と多用されてきたエネルギー輸送現象を中心に理解し,21世紀にあるべき姿のエネルギー消費の仕方や熱エネルギー変換の高効率化について熟考していく.先ず,(1)熱エネルギー変換の高効率化には限界が存在すること,(2)人類によるエネルギー使用が地球環境に影響を及ぼすことについて理解することが重要である.エクセルギーの観点からエネルギーの高度利用について理解していく.
 
授業の目的  
エネルギー変換工学の基礎として,各種エンジンのメカニズムと設計指針,そして環境に配慮した熱機関の設計を修得する.加えて,燃焼(反応性熱流体)における量論混合比や燃焼生成物のモル比/質量比,生成エンタルピー等を計算できると同時に,実践的な熱機関設計に対応できる基礎能力を涵養する(DPの「専門知識・理解」).特に,地球温暖化の影響をふまえた熱機関設計とエネルギーの高度利用について議論できるようになること(DPの「研究能力・応用力」)を目指す.
 
到達目標  
1.人間活動と地球環境の保全:地球温暖化の問題点,原因と対策について議論ができる.
2.CO2排出の増加による地球環境問題を理解し,現在各国が取り組んでいるエネルギーシフト政策や排出量取引について議論できる.
3.熱機関(ガソリンエンジン,ディーゼルエンジン,ジェットエンジン,ガスタービンエンジン等)に関する解析ができる.
4. 熱機関のエネルギー変換効率の向上策やそれぞれのエンジンの設計指針について説明できる.
5.熱の有効エネルギーについて説明できる.
6. 燃焼からの環境汚染物質(排ガス成分)と抑制技術について説明できる.
 
学習・教育到達目標(工学部JABEE基準)  
 
成績評価の方法と基準  
試験(50%)およびリポート・討議(50%)を考慮して総合的に評価します。
 
授業計画並びに授業及び学習の方法  
第1回 エネルギー工学概論(熱とはこんなに質の低いエネルギーなのか!)
第2回 現状のエネルギー消費とCO2排出増加による地球温暖化
第3回 完全ガスの等圧変化,完全ガスの等容変化の復習
第4回 完全ガスの等温変化,完全ガスの断熱変化の復習,絶対仕事と工業仕事の復習
第5回 動力の取り出し方について [天才カルノーの提案]
第6回 ガスによるエネルギー変換(スターリングエンジン,メカニズムと設計指針)
第7回 ガスによるエネルギー変換(ガソリンエンジン,メカニズムと設計指針)
第8回 ガスによるエネルギー変換(ディーゼルエンジン,メカニズムと設計指針)
第9回 ガスによるエネルギー変換(ジェットエンジン,ガスタービンエンジン)
第10回 燃焼工学(反応性熱流体のふるまい)
第11回 層流火炎と乱流火炎,予混合燃焼と拡散燃焼,当量比
第12回 燃焼からの環境汚染物質(排ガス成分)と抑制技術
第13回 エクセルギーの概念の誕生,その観点からのエネルギーの高度利用
第14回 ガスタービン+ランキン複合発電,バイオマスガス化等
第15回 総合演習とレポート課題,試験
 
教科書・参考書等  
参考書:「工業熱力学」(森北出版),平田哲夫,田中誠,武居昌宏,2016,ISBN:978-4-627-67341-0,および「燃焼工学」(森北出版),水谷幸夫,2002,ISBN:978-4-627-67023-5
 
オフィスアワー  
オフィスアワーは水曜日の16:50~17:50に研究室(1309室)にて受け付けます.質問は随時にE-mail (okumura@eng.kagawa-u.ac.jp) により送ってください.回答します.
 
履修上の注意・担当教員からのメッセージ  
近年,CO2排出の増加による地球的規模の温暖化が深刻な問題となっています.私達は化石燃料の多量消費社会からの転換を早急に実現し,クリーンエネルギーシステム社会へと移行しなければなりません(COP21).本講では,現在(20世紀)まで多用されてきた熱エネルギーの変換法と熱エネルギー輸送現象を中心に理解し,21世紀にあるべき姿のエネルギー消費やエネルギー変換法について熟考します.CO2フリーの考え方は,地球環境を少しでも良くしようとする人々にとって,多くのヒントを与えるものと確信しています.
 
参照ホームページ  
 
メールアドレス  
okumura@eng.kagawa-u.ac.jp
 
↑ページの先頭へ戻る