最終更新日:2017/01/31
Syllabus
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概要
対象年度 年度 2017 (週1コマ)春期 開講時限 月3
開講学部・学科等 大学院
科目コード 041000900 科目ナンバー
授業名 熱エネルギー変換論
英文授業名 Thermal Energy Conversion Theory
担当教員 大髙 敏男

授業形態 講義
e-learning利用 その他:
担当形態 単独
関連する授業 熱工学およびエネルギー工学関連の基礎知識を有している事を前提としています。
当科目履修前に履修して
おくことが望ましい科目
伝熱工学,エネルギー工学
後続関連授業 伝熱工学特論
教職課程科目
テーマ・キーワード エネルギー変換、動力機械、廃熱回収

授業の概要・ねらい 【概要】
 熱エネルギーの変換技術,利用技術に関して解説します.特に,熱エネルギーと力学的エネルギーとの変換について,原理や変換効率,技術的な問題点について論じます.また,熱エネルギーの生成と伝達,熱搬送についても省エネルギーの観点から論じ,どのような熱エネルギー変換機器が社会的に要望されているか,技術的な問題点も踏まえて展望します.特に,廃熱回収技術や省エネ技術として注目度が高いヒートポンプ技術について解説します.

【授業のねらい】
 熱エネルギー変換技術の基礎知識を修得すると共に,未利用エネルギーへの工学的利用技術に着想するエンジニアリングセンスを磨きます.
到達目標 大学院修士課程の学生にふさわしい,熱エネルギー変換工学の基礎を修得します.エネルギーに関する工学的な議論ができる素養を身につけます.
教科書と準備するもの 必要に応じてプリントを配布します.

参考書 参考図書「図解よくわかる廃熱回収・利用技術」(日刊工業新聞社)
H.S.Carslow, J.C.Jaeger,「Conduction of Heat in Solids」(Oxford Univ. Press)
評価の基準 出席状況,演習課題の取り組み状況,小テスト,定期試験により総合的に評価する.
具体的評価方法 出席状況,演習課題の取り組み状況,小テスト,定期試験により総合的に評価する.

取り組み状況(出席状況を含む):20%
小テスト,定期試験,レポートなど:80%
授業評価アンケート
フィードバック・
受講生へメッセージ
プリント等を用いて演習問題の解説を繰り返し行う.
授業評価アンケートフィードバック
単位互換
特記

授業計画
第1回 内容
ガイダンス
熱エネルギーに関する基礎事項
エネルギーの基本法則や熱力学の法則を復習しておいて下さい.
授業時間外における学修(予習・復習等) 工業熱力学の復習をしておいてください.
熱エネルギーの概要についてノートを見ながら良く整理して置いて下さい.
授業実施特記
第2回 内容
地球のエネルギー事情(その1)
地球が保有するエネルギーについて理解を深めます.
授業時間外における学修(予習・復習等) 身の回りのエネルギーについて調べておいて下さい.
また、熱エネルギーの概要について復習をしておいてください.
エネルギーの種類と特長についてノートを見ながら良く整理して置いて下さい.
授業実施特記
第3回 内容
地球のエネルギー事情(その2)
再生可能エネルギーやその他のエネルギーについて理解を深めます.
授業時間外における学修(予習・復習等) 再生可能エネルギーの種類について調べておいて下さい.
再生可能エネルギーについてノートを見ながら良く整理して置いて下さい
授業実施特記
第4回 内容
廃熱の起源(その1)
廃熱の種類や特徴について理解を深めます.

授業時間外における学修(予習・復習等) 身の回りの廃熱とその大きさについて調べておいて下さい.
廃熱の種類と特徴についてノートを見ながら良く整理して置いて下さい
授業実施特記
第5回 内容
廃熱の起源(その2)
廃熱源とエネルギーレベルについて理解を深めます.

授業時間外における学修(予習・復習等) 身の回りの機器の消費電力を調べておいて下さい.
廃熱源についてノートを見ながら良く整理して置いて下さい
授業実施特記
第6回 内容
廃熱の回収技術と濃縮技術(その1)
熱搬送媒体と熱搬送方法について理解を深めます.
伝熱計算の復習をしておいて下さい.

授業時間外における学修(予習・復習等) 伝熱計算について予習しておいて下さい.
伝熱解析についてノートを見ながら良く整理して置いて下さい
授業実施特記
第7回 内容
廃熱の回収技術と濃縮技術(その2)
蓄熱技術と熱交換器について理解を深めます.
熱量計算の復習をしておいて下さい.
授業時間外における学修(予習・復習等) 乱流熱伝達の復習をしておいてください.
非定常解析の基礎知識についてノートを見ながら良く整理して置いて下さい
授業実施特記
第8回 内容
廃熱の回収技術と濃縮技術(その3)
廃熱のエクセルギー評価について理解を深めます.
授業時間外における学修(予習・復習等) エクセルギーについて復習をしておいて下さい.
エクセルギーについてノートを見ながら良く整理して置いて下さい
授業実施特記
第9回 内容
未利用エネルギーの回収技術(その1)
ヒートポンプ,バイナリサイクルについて理解を深めます.
授業時間外における学修(予習・復習等) 未利用エネルギーにはどのようなものがあるかまとめていて下さい.
バイナリサイクルについてノートを見ながら良く整理して置いて下さい
授業実施特記
第10回 内容
未利用エネルギーの回収技術(その2)
ターボ冷凍機,吸収・吸着式冷凍機について理解を深めます.

授業時間外における学修(予習・復習等) 未利用エネルギーの回収技術について調べておいて下さい.
ヒートポンプについてノートを見ながら良く整理して置いて下さい
授業実施特記
第11回 内容
未利用エネルギーの回収技術(その3)
熱電素子やその他の回収技術について理解を深めます.
授業時間外における学修(予習・復習等) 熱電素子について調べておいて下さい.
ゼーベック効果/ペルチェ効果について復習しておいて下さい。
授業実施特記
第12回 内容
廃熱の利用技術(その1)
廃熱の熱利用技術について理解を深めます.

授業時間外における学修(予習・復習等) 熱利用の例を調べておいて下さい.
熱利用技術についてノートを見ながら良く整理して置いて下さい
授業実施特記
第13回 内容
廃熱の利用技術(その2)
廃熱の電気利用や動力利用について理解を深めます.
授業時間外における学修(予習・復習等) 廃熱利用例を調べておいて下さい.
動力機械についてノートを見ながら良く整理して置いて下さい
授業実施特記
第14回 内容
廃熱利用とエネルギー未来地図
複合サイクルなどの利用と将来的なエネルギー利用技術を展望します.
授業時間外における学修(予習・復習等) 将来のエネルギーバランスについて考えをまとめておいて下さい.
複合サイクルについてノートを見ながら良く整理して置いて下さい
授業実施特記
第15回 内容
試験とまとめ
修得知識の確認と演習課題の解説を行います.
授業時間外における学修(予習・復習等) これまでの講義ノートを良く復習しておいて下さい.
本講義の内容をもう一度復習をしておいてください.
伝熱工学の解析方法についてノートを見ながら良く整理して置いて下さい
授業実施特記