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対象課程	科目名	単位数	科目コード	開講時期	授業科目区分
博士前期課程（修士課程）	熱エネルギー特論 Thermal Engineering	2	2226-01	2023年度前学期	関係科目

担当教員名
十河　憲夫、, 福江　高志

授業科目の学習・教育目標

キーワード

学習・教育目標

1.発電用ガスタービン 2.サイクル計算 3.航空用ガスタービン 4.ラムジェットエンジン 5.ロケットエンジン

流体機械が実社会の中でどのように役立っているかを、発電用ガスタービンを通して、エネルギー・環境問題とも関連付けて講義を行う。ガスタービンの基本サイクルを元に、高性能化への各種サイクルを学んだ後、ガスタービンの主要構成要素である圧縮機やタービンの構造、作動原理、翼列理論、性能特性などを学ぶ。

授業の概要および学習上の助言

エネルギー，環境問題に関する関心が高まり，熱エネルギーの有効利用と多様化が国内外を問わず注目されている．本講義では、まず発電用ガスタービンを対象に，熱エネルギー効率の改良がどのように進められているか，すなわち，ガスタービンの基本サイクルを元に、高性能化へ向けて進んでいく各種サイクル，およびサイクル計算の手法について学習する。そして，熱エネルギーシステムの対象を地上から空へ広げ，航空用ターボジェットエンジンやターボファンエンジン，ラムジェットエンジンに至るまで，航空用エンジンにおいて熱エネルギー性能がどのように評価され，改良が進められているかを学ぶ．一方，今後宇宙開発を拡大していく上では輸送コストの大幅な低減が必要であり，究極の熱エネルギー有効利用が必須である．本講義では，最後に打ち上げロケットにおける熱エネルギーの使われ方や性能効率の向上について学習する．以上の学びにより，地上から空，宇宙へ至るまでの各熱エネルギーシステムについて，総括的な理解を得ることを主眼とする．

教科書および参考書・リザーブドブック
特に定めない。講義ごとに資料を配布する。

履修に必要な予備知識や技能
●学部開講の「熱力学」の知識が不可欠である．また，流れ学、流体力学を履修し、関連知識を身につけていることが前提となる。

学生が達成すべき行動目標
No.
①	以下の項目を通して、技術者の責任を考え行動し、物事の本質を見出し、未知のことに積極的に挑戦できる。
②	ガスタービン単純サイクルのサイクル計算法を理解し、実際に式を導くことが出来る。
③	ガスタービン性能向上の方法をサイクル的に考察し、各種サイクルを説明出来る。
④	航空用ガスタービンエンジンのサイクル計算・性能算出法を理解，式を導くことができる．
⑤	ラムジェットエンジンのサイクル計算・性能算出法を理解し，式を導くことができる．
⑥	ロケットのステージング、エンジン性能の算出法を理解し，式を導くことができる．

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	0	0	75	25	0	0	0	100

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	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
クイズ小テスト	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
レポート	①	レ	レポートにて学生が達成すべき目標の理解度を評価する。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥	レ
成果発表 (口頭・実技)	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
作品	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
ポートフォリオ	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
その他	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥

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) ガスタービン単純サイクルのサイクル計算法を理解し、適切に説明することが出来る． (2) ガスタービン性能向上の方法をサイクル的に考察し、各種サイクルを適切に説明することが出来る． (3) 航空用ガスタービンエンジンのサイクル計算・性能算出法を理解し，適切に説明することができる． (4)ラムジェットエンジンのサイクル計算・性能算出法を理解し，適切に説明することができる． (5) ロケットのステージング、エンジン性能の算出法を理解し，適切に説明することができる．

(1) ガスタービン単純サイクルのサイクル計算法の概要を理解し、説明することが出来る． (2) ガスタービン性能向上の方法の概要を理解し、各種サイクルを説明することが出来る． (3) 航空用ガスタービンエンジンのサイクル計算・性能算出法の概要を理解し，説明することができる． (4)ラムジェットエンジンのサイクル計算・性能算出法の概要を理解し，説明することができる． (5) ロケットのステージング、エンジン性能の算出法の概要を理解し，説明することができる．

※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	第１回　　総論ガスタービンの特徴、歴史、種類、適用例等，及びエネルギー・環境問題	講義と質疑応答各回10分間の自己点検を行う．	予習：配布資料の通読復習：講義内容を見直して理解し，課題に取り組む．	30 150
2	第２回　　サイクル計算の基礎ガスタービンの熱力学、空気、燃焼ガスの物理的性質、気体の流動・圧縮・膨張	講義と質疑応答各回10分間の自己点検を行う．	予習：配布資料の通読復習：講義内容を見直して理解し，課題に取り組む．	30 150
3	第３回　ガスタービンサイクル論（１）単純サイクル	講義と質疑応答各回10分間の自己点検を行う．	予習：配布資料の通読復習：講義内容を見直して理解し，課題に取り組む．	30 150
4	第４回　ガスタービンサイクル論（２）再生サイクル	講義と質疑応答各回10分間の自己点検を行う．	予習：配布資料の通読復習：講義内容を見直して理解し，課題に取り組む．	30 150
5	第４回　ガスタービンサイクル論（２）再生サイクル	講義と質疑応答各回10分間の自己点検を行う．	予習：配布資料の通読復習：講義内容を見直して理解し，課題に取り組む．	30 150
6	第６回　ガスタービンサイクル論（４）再熱サイクル	講義と質疑応答各回10分間の自己点検を行う．	予習：配布資料の通読復習：講義内容を見直して理解し，課題に取り組む．	30 150
7	第７回　ガスタービンサイクル論（５）エリクソンサイクル	講義と質疑応答各回10分間の自己点検を行う．	予習：配布資料の通読復習：講義内容を見直して理解し，課題に取り組む．	30 150
8	第８回　航空エンジン概論（１）　ターボジェットエンジン	講義と質疑応答各回10分間の自己点検を行う．	予習：配布資料の通読復習：講義内容を見直して理解し，課題に取り組む．	30 150
9	第９回　航空エンジン概論（２）　ターボファンエンジン	講義と質疑応答各回10分間の自己点検を行う．	予習：配布資料の通読復習：講義内容を見直して理解し，課題に取り組む．	30 150
10	第１０回　航空エンジン概論（３）　ラムジェットエンジン	講義と質疑応答各回10分間の自己点検を行う．	予習：配布資料の通読復習：講義内容を見直して理解し，課題に取り組む．	30 150
11	第１１回　ロケットエンジン概論（１）　ロケットの概要と歴史	講義と質疑応答各回10分間の自己点検を行う．	予習：配布資料の通読復習：講義内容を見直して理解し，課題に取り組む．	30 150
12	第１２回　ロケットエンジン概論（２）　単段ロケットと多段ロケット	講義と質疑応答各回10分間の自己点検を行う．	予習：配布資料の通読復習：講義内容を見直して理解し，課題に取り組む．	30 150
13	第１３回　ロケットエンジン概論（３）　ノズル性能とサイクル性能	講義と質疑応答各回10分間の自己点検を行う．	予習：配布資料の通読復習：講義内容を見直して理解し，課題に取り組む．	30 150
14	第１４回　ロケットエンジン概論（４）　飛行計画と様々な推進方式	講義と質疑応答各回10分間の自己点検を行う．	予習：配布資料の通読復習：講義内容を見直して理解し，課題に取り組む．	30 150
15	第１５回　熱エネルギー特論総括　総括・全体振り返り	講義と質疑応答各回10分間の自己点検を行う．	予習：配布資料の通読復習：講義内容を見直して理解し，課題に取り組む．	30 150