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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 航空システム工学科
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
熱流体工学
Introduction to Thermofluids
2 E121-01 2024年度
5期(前学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.エンジンシステム 2.エネルギー変換プロセス 3.エンジンサイクル 4.伝熱 5.地域連携 「熱流体工学」では,熱流体機関における熱変換プロセスと有効エネルギーの考え方をジェ ットエンジンサイクルを主な題材として学ぶとともに,エンジン以外も含む各種の機械設計 を行う上で必要不可欠な熱移動現象の基本的な取扱い方を学習する.本科目の履修により, エンジンシステムのエネルギー変換プロセスをモデル化して定式化する方法を学び,機械要 素で生じる熱移動量を見積もる基礎・応用能力を身につける.得られた知識をもとに,熱流 体現象がもたらす地域や社会への影響についても考えられるようになる.
授業の概要および学習上の助言
主要な学習項目は以下の通りである.  1.エンジンシステムとエネルギー変換プロセス   (1)基本概念,流体力学と熱力学の基本法則   (2)エネルギー変換プロセスと有効エネルギー   (3)ジェットエンジンサイクル    基本サイクル計算,システムと熱移動の関係  2.伝熱の基礎   (1)熱の伝わり方(熱伝導,対流熱伝達,ふく射)   (2)熱伝導の基本的な計算   (3)対流熱伝達の基本的な計算   (4)ふく射伝熱の基本的な計算   ※伝熱については,「参考書」を参照しておくことが望ましい  それぞれオンデマンドの授業資料を活用して理解度を確認し,学修を行う.  明細で示した学習内容およびスケジュールは参考であり、詳細は初回講義時に提示する.  また,クラスの平均的理解度,到達度を考慮して変更することがある.  教員の指示および連絡には注意すること.
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:機械工学テキストシリーズ2「熱力学」[朝倉書店] 参考書:伝熱工学[森北出版]、ジェットエンジン[森北出版]、はじめて学ぶ移動現象論[森北出版] リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
1.講義は流れ学Ⅰ/Ⅱ,熱力学Ⅰ/Ⅱをそれぞれ履修していることを前提で行う.
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
D, 熱エネルギー変換システムの基本概念を説明できる
D,J,M ジェットエンジンのサイクル計算,各点の状態量計算ができる
D,J,M 熱伝導,熱伝達の簡単な計算ができる
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 30 40 30 0 0 0 0 100
指標と評価割合 総合評価割合 30 40 30 0 0 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 10 10 10 0 0 0 0 30
思考・推論・創造する力 15 10 10 0 0 0 0 35
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 5 10 5 0 0 0 0 20
学習に取組む姿勢・意欲 0 10 5 0 0 0 0 15
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 学期末に達成度確認試験を実施し,以下の項目を中心として全体の理解度を評価する.  1.熱エネルギー変換システムの基本概念および各プロセス  2.エンジンサイクル計算,各点の状態量計算  3.熱伝導,熱伝達の計算
クイズ
小テスト
以下の項目について,それぞれの範囲での理解度を小テストで評価する.  1.熱エネルギー変換システムの基本概念  2.エンジンサイクル計算,各点の状態量計算  3.熱伝導,熱伝達の計算 なお,授業中に実施する追加試験および小テストの振返り課題とその理解度のレポート等は,クイズ・ 小テストの一部として評価することがある。
レポート 授業中に提示する課題について,レポートの形式で提出する. レポートでは以下の項目を評価する.  1.問題点や理解不足の事項を発見し、それを自ら解決する姿勢  2.学習意欲
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
1.流動を伴うエネルギー変換過程に関し,物理的現象を正し く把握でき,定式化できる 2.流動を伴うエネルギー変換過程を使ったエネルギー変換( 例えばジェットエンジン)に関わる諸問題解決に応用できる能 力を持つ 3.伝熱の考え方について説明でき,必要な式を正しく導くこ とができる 1.流動を伴うエネルギー変換過程を正しく理解でき,定式化 された関係式を用いて計算できる 2.ジェットエンジンなどのエネルギー変換の諸状態量、熱効 率,出力を計算できる 3.熱の伝わり方について説明でき,基本的なな熱伝導,対流 熱伝達の計算ができる
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分※
1 「熱流体工学の意義と講義の進め方」 「各種熱機関の基本サイクル」 「有効エネルギー」 :学習支援計画書  本科目の学科の教育目標との関連  授業の運営方針等を理解する. :エンジンシステムと熱流体工学の関係 :オットーサイクルの構成,性能計算について学ぶ. 講義 演習 自己点検 【予習】教科書のサイクルの項を 復習しておく. 【復習】熱流体工学の必要性や基 礎的な事項を理解する. 30 30
2 「ガスタービンの基本サイクル」 :ブレイトンサイクルの構成,性能計算について学ぶ . 講義 演習 自己点検 【予習】教科書のブレイトンサイ クルの項を復習しておく. 【復習】講義および演習内容を復 習し,課題が出された場合は取り 組む. 30 60
3 「ジェットエンジンサイクル」 :ジェットエンジンサイクルの構成,性能計算および 熱による影響について学ぶ. 講義 演習 自己点検 【予習】教科書のジェットエンジ ンサイクルの項を予習しておく. 【復習】講義および演習内容を復 習し,課題が出された場合は取り 組む. 30 60
4 【小テスト(1)】  :1〜3回の講義内容について小テストを行う. 「伝熱の基礎」  :基本的な熱の伝わり方について学ぶ. 小テスト 講義 演習 自己点検 【予習】教科書,ノートおよびこ れまでの演習問題について復習す る. 【復習】小テストの出題内容およ び出題範囲を復習する.課題が出 された場合は取り組む. 120 60
5 【中間振り返り学習(1)】 :小テスト(1)の内容を中心に,理解の不十分な部 分を確認する. 「熱伝導(1)」 :平板の熱伝導について学ぶ. 講義 演習 自己点検 【予習】熱伝導について,指定し た資料等を用いて予習する. 【復習】講義および演習内容を復 習し,課題が出された場合は取り 組む。 30 60
6 「熱伝導(2)」 :円管の熱伝導について学ぶ. 講義 演習 自己点検 【予習】熱伝導について,指定し た資料等を用いて予習通読する. 【復習】講義および演習内容を復 習し,課題が出された場合は取り 組む. 30 60
7 「熱伝導のまとめ(振返り授業)」 :熱伝導に関するまとめを行う.内容の理解度を各自 確認する. 講義 演習 自己点検 【予習】これまでの授業資料,演 習を振返り,理解度を確認してお く. 【復習】講義および演習内容を復 習し,課題が出された場合は取り 組む. 30 60
8 【小テスト(2)】 :5〜7回の講義内容について小テストを行う. 「対流熱伝達(1)」 :熱伝達の基本式について学ぶ. 小テスト 講義 自己点検 【予習】理解度に不安がある部分 について,演習問題を中心に復習 する. 【復習】小テストの出題内容およ び出題範囲を復習する.課題が出 された場合は取り組む. 120 60
9 【中間振り返り学習(2)】 :小テスト(2)の内容を中心に,理解の不十分な部 分を確認する. 「対流熱伝達(2)」 :熱伝達の基本式について学ぶ. 講義 演習 自己点検 【予習】対流熱伝達について,指 定した資料等を用いて予習する. 【復習】講義および演習内容を復 習し,課題が出された場合は取り 組む. 30 60
10 「対流熱伝達(3)」 :熱伝達に関連する無次元数について学ぶ. 講義 演習 自己点検 【予習】対流熱伝達について,参 考資料等を用いて予習する. 【復習】講義および演習内容を復 習し,課題が出された場合は取り 組む. 30 60
11 「対流熱伝達(4)」 :対流熱伝達の実験式と計算について学ぶ. 講義 演習 自己点検 【予習】対流熱伝達について,指 定した資料等を用いて予習する. 【復習】講義および演習内容を復 習し,課題が出された場合は取り 組む. 30 60
12 【小テスト(3)】 :9〜11回の講義内容について小テストを行う. 「ふく射」 :ふく射熱伝達の基本事項について学ぶ(1). 小テスト 講義 自己点検 【予習】教科書、ノートおよびこ れまでの演習問題について復習す る。 【復習】小テストの出題内容およ び出題範囲を復習する。課題が出 された場合は取り組む。 120 60
13 【中間振り返り学習(3)】 :小テスト(3)の内容を中心に,理解の不十分な部 分を確認する. 「ふく射」 :ふく射熱伝達の基本事項について学ぶ(2). 【総合演習(1)】 :これまでの学習全体について総合的に復習し,理解 を深めるとともに,より発展的な問題に挑戦する. 講義 演習 自己点検 【予習】小テスト,演習・課題を 復習しておく. 【復習】小テスト,演習・課題問 題を完全に解けるように練習する . 60 60
14 【達成度確認試験】 :講義全般について,行動目標に対応した理解度確認 試験を行う. 【総合演習(2)】 :これまでの学習全体について総合的に復習し,理解 を深めるとともに,より発展的な問題に挑戦する. 演習 達成度確認試験 自己点検 【予習】試験範囲を十分復習して おく 【復習】試験問題を解きなおし, 完全にできるように復習する。 120 30
15 【総合演習(3)】 :達成度確認試験の内容をを中心に,授業全体につい て総合的に復習し,理解を深める. 【自己点検】 :行動目標の達成について確認,評価する 講義 演習 自己点検 アンケート 【予習】授業全体について復習し ,行動目標について達成度を自己 評価する. 【復習】達成度について反省する . 30 30