- 開講元
- エネルギーコース
- 授業形態
- 講義
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 火3-4(W241,G115)
- クラス
- 大岡山
- 科目コード
- ENR.A403
- 単位数
- 1
- 開講年度
- 2018年度
- 開講クォーター
- 1Q
- シラバス更新日
- 2018年3月20日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 英語
- アクセスランキング
-
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講義の概要とねらい
エネルギーには熱，化学，機械，電気，核エネルギーなど多様な種類があるが，我々の生活で必要とするエネルギー源は動力と電力である。しかしながら，これらの動力は自然界に一次エネルギーとして存在しないために，利用可能な一次エネルギー源から必要に応じて供給する必要がある。エネルギーデバイスには，発電機，熱機関，ヒートポンプ，原子力，燃料電池，太陽電池，発光デバイス，二次電池など様々な種類が存在する。これらのエネルギー変換デバイスは，効率が熱力学の制限を受けるばかりでなく，種々の技術科学的な制約の上で動作している。よって，これらのエネルギーデバイスの動作原理を学ぶことは，将来の持続可能社会の実現に向けて非常に重要である。エネルギーコースでは，エネルギーデバイス論第一およびエネルギーデバイス論第二を通じて，エネルギー変換機器の動作原理や長所，短所および先端技術動向を含めて総合的に学ぶ。
本講義では，エネルギー変換システムにおける要素技術のうち，機械的運動や熱を利用するエネルギーデバイスの動作原理と特徴を理解することを目的とする。具体的にはエネルギーデバイスとして，発電機，熱機関，ヒートポンプ，原子力を取り上げ，原理と効率限界などを総合的に講述する。これらのエネルギー変換機器の巧妙な動作原理に触れることにより，受講生の熱力学やその他の関連技術・学問領域への深い理解を促す。
到達目標
講義終了後，受講者は下記の各項目を行うことが可能になる。
1. 発電機の基礎的事項について説明する
2. 熱機関の基礎的事項について説明する
3. ヒートポンプ技術の基礎的事項について説明する
4. 原子力の基礎的事項について説明する
5. 熱力学に基づいてエネルギー変換デバイスの動作原理と効率の限界を説明する
キーワード
発電機，熱機関，ヒートポンプ，原子力
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
初回に講義全体のガイダンスを行った後，各デバイスについて２回もしくは１回の講義で説明を行います。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 機械・熱エネルギー変換デバイスの全体像 | エネルギー変換と熱力学第二法則の関連性を説明できる。 |
| 第2回 | 発電機の基礎 | 発電機の基礎について説明できる。 |
| 第3回 | 発電機の応用 | 発電機の応用について説明できる。 |
| 第4回 | 熱機関（ガスタービンサイクル）の概要と基礎 | ブレイトンサイクルの動作原理とエネルギー変換技術における位置づけを説明できる。 |
| 第5回 | 熱機関（ランキンサイクル）の概要と基礎 | ランキンサイクルの動作原理やエネルギーのカスケード利用について説明できる。 |
| 第6回 | 原子力の基礎 | 原子力発電の原理や核燃料サイクルについて説明できる。 |
| 第7回 | ヒートポンプの基礎と応用 | ヒートポンプ技術の概略について説明できる。 |
| 第8回 | 全体の総括 | 各々のテーマについて重要なポイントを説明できる。 |
教科書
教科書は使用しません。必要に応じて資料を配布します。
参考書、講義資料等
必要に応じて参考文献を示します。
成績評価の基準及び方法
期末試験、講義中の簡単なクイズにより評価する。
関連する科目
- ENR.A404 ： エネルギーデバイス論第二
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
特になし。
