2016年度 エネルギー操作   Energy Transfer Operation

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開講元
応用化学系
担当教員名
森 伸介 
授業形態
講義     
曜日・時限(講義室)
木3-4(S423)  
クラス
-
科目コード
CAP.C211
単位数
1
開講年度
2016年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
2016年4月27日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

 化学プラントに必要不可欠な装置である熱交換器の原理・構造・設計法についての講義・演習を行います。また,蒸発装置による蒸発操作およびその理解に必要となる相変化を伴う伝熱現象について学びます。さらに,エクセルギー,カルノサイクル,ランキンサイクル,ヒートポンプといった熱-仕事変換や蒸気システムに関する内容について学びます。
 本講義では、化学工業におけるエネルギー操作とエネルギー変換に関する基礎的知識について学習し、化学プラントのエネルギー効率向上のために重要な装置である熱交換器の原理・構造に習熟し,熱交換器の設計を行える能力を身に着けることをねらいとします。

到達目標

【到達目標】 本講義を履修することによって,エネルギー変換に関する基礎知識およびエネルギー操作の基本的事項を理解することを到達目標とします。また,化学工業におけるエネルギー操作や熱エネルギー問題について説明できるようになることを目標とします。
【テーマ】 本講義では,熱交換器や蒸発装置などによる熱的単位操作とそれら装置内における伝熱現象,および熱-仕事変換や蒸気システムといったエネルギー変換プロセスをテーマとして扱います。

キーワード

熱交換器,蒸発操作,カルノサイクル,エクセルギー,ガスサイクル,蒸気サイクル,ランキンサイクル,ヒートポンプ

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

講義の前半で,復習を兼ねて前回の演習問題の解答を解説します。また,その日の講義内容の要点を演習形式で示します。講義の後半で,その日の講義内容に関する演習問題に取り組んでもらいます。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 熱交換器(1):総括伝熱係数,対数平均温度差 熱交換器の総括伝熱係数,対数平均温度差について説明できるようになる
第2回 熱交換器(2):温度効率と伝熱単位数,熱交換器の設計 熱交換器の温度効率と伝熱単位数および熱交換器の設計方法を説明できるようになる
第3回 熱操作(1):複合伝熱,断熱技術,相変化を伴う伝熱 複合伝熱,断熱技術,相変化を伴う伝熱について説明できるようになる
第4回 熱操作(2):蒸発操作 蒸発操作について説明できるようになる
第5回 熱-仕事変換(1):仕事,カルノサイクル 熱-仕事変換およびカルノサイクルについて説明できるようになる
第6回 熱-仕事変換(2):エントロピー,エクセルギー 熱-仕事変換におけるエントロピーやエクセルギーについて説明できるようになる
第7回 熱-仕事変換(3):ガスサイクル ガスサイクルについて説明できるようになる
第8回 熱-仕事変換(4):蒸気サイクル,ヒートポンプ 蒸気サイクル,ランキンサイクルおよびヒートポンプについて説明できるようになる

教科書

特になし(自作の資料)

参考書、講義資料等

必要に応じ講義開始時に資料を配付し、Power-pointを用いた解説を行う。講義で使用するPower-pointファイルは事前にOCWを介し開示するので予習/復習に用いること。

成績評価の基準及び方法

演習および期末試験で成績を評価する。

関連する科目

  • CAP.B216 : 物理化学第一(熱力学法則)
  • CAP.C202 : 移動現象第二(熱移動)
  • CAP.C204 : 化工熱力学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

なし

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