授業科目名
  エンジン工学Ⅰ
   Heat EngineⅠ
時間割番号
2523
担当教員名
  古谷 正広 他
実務経験
反映科目
学科・年次
  工学部 電気・機械工学科
  工学部 創造工学教育課程
  3年次
科目区分
  専門教育科目
単位数
2
時間割
  前期 木曜3-4限
授業形態
講義
授業実施方法
  ☑ 対面【一部遠隔の場合あり】
  ☐ 全て遠隔【全授業(テストを除く)をオンデマンドで実施(全オンデマンド型)】
  ☐ 全て遠隔【同時双方向で実施】
  ☐ 全て遠隔【オンデマンド及び同時双方向で実施】
  ☐ 1/2遠隔【全授業のうち、1/2以上を遠隔(オンデマンド又は同時双方向)】

・「全て遠隔」又は「1/2遠隔」に✓のある科目は、遠隔授業の上限単位数60単位に算定されます。
・大学院には遠隔授業における上限単位数はありません。
ディプロマ・ポリシーとの対応
☐ 1. 人間,文化,社会を理解し,それらを技術的観点から考察する能力と技術を新しい生活につなぐ強い使命感・責任感,高い倫理観
☑ 2. 現象の理解・操作のための数理的基礎知識と科学的素養
☐ 3. 国内外の人々と対話できるコミュニケーション力と論理的思考力
☑ 4. (高度工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基盤的な知識・技術とこれによって課題を解決する能力,新たな知識・技術を習得する能力
☑ 4. (創造工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基礎知識と他の分野の知識・技術を関連づけ多面的に見ることで新たな価値を創出する能力
授業の目的・達成目標

第8回までは往復式内燃機関の機構,動作原理をを学び,新たな方式を考える上での基礎を作ることを授業の目的・達成目的とする.

第9回~第16回(担当:石野洋二郎)は,速度型の内燃機関の代表として「ガスタービンエンジン(ジェットエンジン)」についての授業を行う.目的・達成目標は以下の通り.

日常,我々が便利に利用している熱機関(エンジン)は,ピストンの往復運動を利用する容積形熱機関と,作動流体の熱エネルギーを高速噴流の速度エネルギーに変換し,その半動力・半作用力を利用する速度形熱機関に大別される.本講義では,後者の速度形熱機関の代表であるガスタービンを取り上げ,その性能,基本構成要素とそれぞれの役割,効率的利用形態を学ぶ.これにより,エンジンの省熱エネルギー・高熱効率が叫ばれている中で,今後,ガスタービンに要求される性能とその果たすべき役割を理解することを目標としている. ガスタービンは,航空機(旅客機や最新鋭航空機)はもちろんであるが,火力発電やコジェネレーション(熱電併給)でも発電用に多く用いられている.授業では,航空工学(エンジン形式や推力発生方法)についても触れる.

授業計画

第8回までの授業計画は

1.外燃機関と内燃機関との関係を説明できる.

2.往復式内燃機関の性能評価についての計算ができる.

4.吸排気機構について説明できる.

5.火花点火機関,圧縮着火機関の機構,動作原理,問題点を説明できる.

学んだ内容を用いる科目: 熱エネルギー変換特論

理解の助けになる科目: 熱力学I,熱力学II,流体力学I,伝熱学I,トライボロジー,材料科学

 

第9回~第16回(担当:石野洋二郎)までの授業計画を以下に記載します.

本講義の内容は,第1章:エンジンの分類,第2章:熱力学の復習,第3章:ガスタービンサイクル,第4章:航空機用ガスタービン,第5章:ガスタービンの3主要構成要素の全5章からなる.
 具体的な授業内容(例).(丸数字は,授業回を示すものではない.また,下記の項目から取捨選択して授業を行う)
①② エンジンの分類によるガスタービンの位置付けおよび熱力学の復習と各種
  の線図表示
③ ガスタービンの基本サイクルであるブレイトンサイクルの構成と性能評価
④ 不可逆性に起因するサイクル上の状態変化の経路変化と性能低減の関係
⑤ サイクル性能改善のための諸手法
⑥ 航空機用エンジンの高速化と高性能・大量輸送化の二方向の開発の流れ
⑦ 航空機用ガスタービンの基本構成と性能評価,分類,サイクル構成および
  線図上の状態変化
⑧ 軸流圧縮機の性能評価法,構成と段の種類
⑨ 軸流圧縮機内のエネルギー変換過程の熱力学的特徴と線図表示
⑩ 軸流圧縮機内の流動様式と圧縮性に起因する諸特性
⑪ 軸流タービン内のエネルギー変換過程の特徴と段の分類
⑫ 効果的なエネルギー変換法とタービン翼の冷却法
⑬ ガスタービン用燃焼器の特徴,幾何学的・燃焼工学的構造と分類

成績評価の方法

レポートと試験とによって評価される.

成績評価の基準
秀  達成目標を超えた成果を上げている 100点~90点
優  達成目標に十分達している     89点~80点
良  達成目標に達している       79点~70点
可  達成目標に概ね達している     69点~60点
不可 達成目標に達していない      59点以下
事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項

第8回までに関しては熱力学2の内容を復習しておいてください.

第9回~第16回については,「熱力学関連授業を修得していることが望ましい.世の中にあるガスタービンエンジン(航空機だけでなく火力発電所でも稼働中)について意識して講義に臨むこと.」.

教科書