- 開講元
- システム制御系
- 担当教員名
- 佐藤 進
- 授業形態
- 講義
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 火3-4(S516) 金3-4(S516)
- クラス
- -
- 科目コード
- SCE.S306
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2021年度
- 開講クォーター
- 2Q
- シラバス更新日
- 2021年3月19日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
media
講義の概要とねらい
本講義は，熱機関サイクル（レシプロエンジン，ガスタービンエンジン，ボイラ，蒸気タービンなど），性能とその制御，コジェネレーションシステム，着火と燃焼反応，クリーン燃焼と環境保全について説明する。またターボ式流体機構の理論，翼素理論，キャビテーションなど熱エネルギー変換に関係する流体の理論と現象について講義するものである。
講義のねらいは，火花点火エンジンと圧縮点火エンジン（ディーゼルエンジン）およびガスタービンエンジンの基礎と応用について理解することと，タービンやコンプレッサなど流体機械におけるエネルギー変換の基礎について理解することである。
到達目標
熱機関サイクルの理解
熱機関の性能に関する基本的知識
熱エネルギー変換に関わる流体理論の理解
実務経験のある教員等による授業科目等
| ✔ 該当する | 実務経験と講義内容との関連（又は実践的教育内容） |
|---|---|
| 本講義は，担当教員が自動車系の研究所勤務時に自動車用エンジン・車両の排出ガス・燃費試験に従事していた経験を活かし，受講⽣に対して基礎的な熱力学・流体力学の知識を与えるだけでなく，実際のエンジン・車両における実例を示しながら教育を行う。 |
キーワード
熱機関サイクル，燃焼，排気，流体機械
学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)
| ✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | 展開力(探究力又は設定力) | ✔ 展開力(実践力又は解決力) |
授業の進め方
講義の中で随時演習問題や基本式の導出をしてもらいます。最後に期末試験を実施します。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | ガスタービンエンジンの基本サイクル | ブレイトンサイクルとその熱効率 |
| 第2回 | ガスタービンエンジンの実際 | ガスタービンエンジンの出力，性能，排気 |
| 第3回 | レシプロエンジンの基本サイクル | オットーサイクルとディーゼルサイクルの熱効率 |
| 第4回 | 実際のエンジンの熱効率 | 熱物性値の変化，熱損失 |
| 第5回 | エンジンの出力向上 | 吸入空気量を増加させる方法，急速燃焼法 |
| 第6回 | 火花点火エンジンの燃焼と性能 | 乱流燃焼，熱発生率の計算 |
| 第7回 | 火花点火エンジンの排気対策 | 運転パラメータ，EGR，触媒 |
| 第8回 | 圧縮着火エンジン（ディーゼルエンジン）の燃焼と性能 | 燃料噴霧の性質，拡散燃焼 |
| 第9回 | 圧縮着火エンジン排気対策 | 高圧燃料噴射，高過給，EGR，触媒 |
| 第10回 | 燃焼反応の基礎 | 反応速度方程式，アレニウスの式 |
| 第11回 | 自動車の排出ガス問題 | 自動車排気に起因する大気環境汚染問題 |
| 第12回 | エネルギ基礎関係式 | エネルギ変換に関係する基礎式 |
| 第13回 | ターボ式流体機構 | ターボ式流体機構の構造と基礎式 |
| 第14回 | 翼素理論，キャビテーション | 一般運動量理論と翼素理論，キャビテーションの基本 |
| 第15回 | 圧縮機械 | 圧縮機械の構造と基礎式 |
授業時間外学修（予習・復習等）
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
教科書
なし
参考書、講義資料等
参考書なし。講義資料を随時配布。
成績評価の基準及び方法
レポート提出による出席点（5%），期末に実施する筆記試験（95%）
関連する科目
- SCE.M302 ： 熱工学基礎
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
設定しない。
連絡先（メール、電話番号） ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。
佐藤 進
sato.s.ay[at]m.titech.ac.jp
03-5734-2227
オフィスアワー
メールで事前予約すること。
