最終更新日:2020/09/17
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概要
対象年度
年度
2020
期
(週1コマ)秋期
開講時限
木1
開講学部・学科等
理工
科目コード
641008600
科目ナンバー
授業名
工業熱力学B
英文授業名
Seminar on Industrial Thermodynamics B
担当教員
大髙 敏男
授業形態
講義
e-learning利用
manaba
その他:
担当形態
単独
関連する授業
機械工学系の基礎的な4力学の一つであり、DPにおける「基礎知識」の必携科目である。
当科目履修前に履修して
おくことが望ましい科目
工業熱力学A
後続関連授業
伝熱工学、環境工学、冷凍及び空調
教職課程科目
教科に関する科目
テーマ・キーワード
解放系のエネルギー収支、熱交換、空気調和、蒸気、伝熱、燃焼
授業の概要・ねらい
[授業のねらい] 工業熱力学Aの開放系の基礎について、エネルギバランスを理解し基礎的問題に解答することで工学的な問題の解決方法を習得し開放系における熱力学を把握させる。特に、ガスタービンやボイラーなどの実用機器のサイクル、一般燃焼器や熱交換器など燃焼や伝熱、空気調節など実務的な熱機械についてその基本を学習する。
春期の工業熱力学Aと異なり毎週行う小テストには、プリント以外の教科書・ノートの持ち込みを可としている
到達目標
身の回りの熱エネルギー機器の理解ができること。
エネルギー保存式が使える。ノズル・デフューザの流れの計算ができる。
湿り空気、蒸気の説明ができ、空調機などで用いる、熱力学計算の方法を示すことができる。伝熱の3つの形式の説明ができる。
教科書と準備するもの
斎藤、小泉著、「工業熱力学」、共立出版
科学計算電卓(プログラムが組めるものが最適、通信機能を持つものは不可)
参考書
1. 吉田幸司ほか、基礎から学ぶ熱力学、オーム社
2. Yunus A Cengel,Micheal A Boles著、 図解基礎熱力学、オーム社
3. JSMEテキストシリーズ「熱力学」、日本機械学会
評価の基準
到達目標に達している度合いで評価する。その方法は主として、期末試験と毎時間のテストを用いる。
また、毎回のテストでは解説が配布されるので次の時間までに自分の解答と比較して再度の出題に備える必要がある。
具体的評価方法
期末試験+授業内小テスト:85%、受講態度15%
試験の点数は13回〜15回実施する授業内小テストと期末試験の合計点を総合的に評価し、合否の境界とする。なお、テストにおける軽微な不正行為一回でもこの科目は不可になる。
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
ちゃんと理解して欲しい項目を半年で消化するのは大変だと思うが、興味を持って学習グセを自分につけることのできる授業を行なっている。
単位互換
世田谷6大学コンソーシアム
首都圏西部単位互換
特記
教職員は担当教員の承諾なくこの授業を参観できます。
授業計画
第1回
内容
開放系のエネルギ方程式基礎
授業内テストについて、問題の解き方について解説する。
授業時間外における学修(予習・復習等)
[復習] 閉鎖系と開放系の差を解説した授業のまとめを見直し、授業内テストを解き直す。
[予習] 教科書第7章をよみ巻末の問題を解いておく
授業実施特記
授業内テスト(概ね15分)
第2回
内容
開放系のエネルギ方程式の応用例
授業時間外における学修(予習・復習等)
[復習] エネルギ保存式中のエンタルピが温度で表せ、断熱変化などで見積もれることを授業のまとめとして見直し、授業内テストを解き直す。
[予習] 教科書第7章でエネルギーバランス式でノズルとは何かを理解しておく。
授業実施特記
授業内テスト(概ね15分)
第3回
内容
開放系のエネルギ方程式(その1)
ノズルやディフューザの式、音速が流れを閉塞する原理を理解させ、より難しい問題を理解するステップとなることを理解する。
授業時間外における学修(予習・復習等)
[復習] 授業のまとめを見直し、授業内テストを解き直す。
[予習] ガスタービンにおける吸気、圧縮、加熱、膨張、排気という過程がどの箇所に
授業実施特記
授業内テスト(概ね15分)
第4回
内容
開放系のエネルギ方程式(その2)
授業時間外における学修(予習・復習等)
[復習] 授業のまとめを見直し、授業内テストを解き直す。
[予習] 浮力の定義を見直し、熱気球、熱サイフォン、煙突が同じ計算式で表されることを学習しておくこと。
授業実施特記
授業内テスト(概ね15分)
第5回
内容
ボイラ、熱交換器、ノズルなどの機器についての問題、エクセルギバランス、エントロピ閉塞
授業時間外における学修(予習・復習等)
[予習] 教科書第7章のでのエクセルギとは何か説明できるようにする
[復習] 章末の問題を解いておく
授業実施特記
授業内テスト(概ね15分)
第6回
内容
気体流れ。気体の状態変化およびエネルギ、エントロピなどの変化過程
授業時間外における学修(予習・復習等)
[予習] 教科書第8章 ガスタービンについて読んでくる
[復習] 熱バランス式の応用問題としてタービンサイクル問題を解き直す
授業実施特記
授業内テスト(概ね15分)
第7回
内容
蒸気の性質、蒸気表
授業時間外における学修(予習・復習等)
[予習] 教科書第9章 単一物質で気体と液体としての蒸気を把握する
[復習] 授業のまとめを見直し、授業内テストを解き直す。
授業実施特記
授業内テスト(概ね15分)
第8回
内容
ランキンサイクル
授業時間外における学修(予習・復習等)
[予習] 教科書第9章 を読む
[復習] 授業のまとめを見直し、授業内テストを解き直す。
授業実施特記
授業内テスト(概ね15分)
第9回
内容
湿り空気
授業時間外における学修(予習・復習等)
[予習] 教科書第10章 を読む
[復習] 授業のまとめを見直し、授業内テストを解き直す。
授業実施特記
授業内テスト(概ね15分)
第10回
内容
湿り空気と空調
授業時間外における学修(予習・復習等)
[予習] 教科書第10章 を読む
[復習] 授業のまとめを見直し、授業内テストを解き直す。
授業実施特記
授業内テスト(概ね15分)
第11回
内容
固体内の熱伝導を簡単な熱伝導方程式
授業時間外における学修(予習・復習等)
[予習] 教科書第11章 を読む
[復習] 授業のまとめを見直し、授業内テストを解き直す。
授業実施特記
授業内テスト(概ね15分)
第12回
内容
対流伝熱と熱伝達率の求め方
授業時間外における学修(予習・復習等)
[予習] 教科書第11章 を読む
[復習] 授業のまとめを見直し、授業内テストを解き直す。
授業実施特記
授業内テスト(概ね15分)
第13回
内容
放射熱伝達
授業時間外における学修(予習・復習等)
[予習] 教科書第11章 を読む
[復習] 授業のまとめを見直し、授業内テストを解き直す。
授業実施特記
授業内テスト(概ね15分)
第14回
内容
燃焼化学方程式
授業時間外における学修(予習・復習等)
[予習] 教科書第12章 を読む
[復習] 授業のまとめを見直し、授業内テストを解き直す。
授業実施特記
授業内テスト(概ね15分)
第15回
内容
熱化学平衡計算問題とまとめ
授業時間外における学修(予習・復習等)
[復習] 授業のまとめを見直し、授業内テストを解き直し定期試験に備える。
授業実施特記
授業内テスト(概ね15分)