エネルギー変換工学特論

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
エネルギー変換工学特論
Energy Conversion, Advanced
P120160001 2 1 前期授業 専門科目 TMMEE6220-J1 月2 B4-東K-301 金田 昌之

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授業目標

エネルギー変換は、発電所および動力機械の基本となる重要な過程です。この講義では、種々のエネルギー機器、とりわけエンジン・熱交換器・燃料電池・自然エネルギーのエネルギー変換原理について理解することができます。また、講義で得た知識を応用して、エネルギー機器の設計について合理的な考察ができるようになります。

教科書

特に指定しません。
授業資料を授業支援システムを通して公開します。

関連科目

熱力学入門、熱力学B、伝熱工学、エネルギー変換工学、流体力学

授業時間外の学習(準備学習等について)

ポータルを通じて講義資料を適宜配布します。基本は対面授業とします

授業の概要

各種エネルギー形態相互の変換およびエネルギーの輸送、貯蔵、利用を目的として使用される様々なエネルギー機器を紹介し、その特性、機構を具体的な事例とともに講述します。また、エネルギー機器開発、環境負荷軽減対策、新エネルギー利用などに関する現状と将来性などについても併せて紹介します。
特に、熱エネルギーを軸とした幅広いエネルギー変換技術について理解できることを目標とします。具体的には以下の通りです。
自動車の従来技術とそこにある問題点を理解し、最新技術によりどこまで解決できているかについて理解できます。
熱交換器については要素技術から性能評価と設計指針までを理解できます。
(水素貯蔵技術について水素吸蔵合金をとりあげ、その概要を理解できます。)
燃料電池についてはPEFC・SOFCを中心に、変換効率や問題点を理解できます。
(自然エネルギーは風力発電ならびに太陽光発電の概要を理解できます。)
(ガスタービン・ジェットエンジンでは高効率化のための手法や技術を理解できます。)
(熱流動の能動制御技術では、将来的な応用が見込まれる技術について紹介します。)

授業計画

第1回 授業概要に関して
エネルギー変換効率について
自動車の省エネ化に寄与する技術1
準備学習等
第2回 自動車の省エネ化に寄与する技術2 準備学習等
第3回 熱交換器の概要(要素) 準備学習等
第4回 熱交換器の概要(効率など) 準備学習等
第5回 熱交換器の性能評価 準備学習等
第6回 水素貯蔵・熱電変換 準備学習等
第7回 燃料電池の動作原理と変換効率 準備学習等
第8回 燃料電池の動作原理と変換効率2 準備学習等
第9回 燃料電池の動作原理と変換効率3 準備学習等
第10回 自然エネルギー(太陽光・風力)の利用 準備学習等
第11回 自然エネルギー(太陽光・風力)の利用2 準備学習等
第12回 ガスタービン・ジェットエンジンの概要と高効率化 準備学習等
第13回 ガスタービン・ジェットエンジンの概要と高効率化2 準備学習等
第14回 熱流動の能動制御技術、その他 準備学習等
第15回 授業総括 準備学習等
第16回 試験 準備学習等

成績評価

種々のエネルギー機器のエネルギー変換原理についての理解の達成度で成績評価を行います.
C(合格)となるためには,講義で説明するエネルギー変換機器の種類や変換原理の基礎について答えられることが必要です.
成績は講義支援システムを通じて課すレポートで評価します.