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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）	熱機関特論 Heat Engine	1	2123-01	2024年度後学期	関係科目

担当教員名
藤本　雅則

授業科目の学習・教育目標

キーワード

学習・教育目標

1.熱力学サイクル 2.エンジン 3.サイクルの実現のための技術 4.サイクルにおける伝熱

熱力学で修得した様々なサイクルにおいて，それを実現するエンジンの詳細な技術を学ぶ．加えて，そのエンジンでの伝熱現象について，伝熱工学を適用して，それらを応用できる技術者を目指す．その目標として，熱機関の構造や仕組みを理解し，説明することができる．さらに，そこでの伝熱現象を把握し，実際の設計に役立てることができる．

授業の概要および学習上の助言

エネルギーや環境問題に対する関心が高まり，熱エネルギーの有効利用とその種類の多様化が注目されている．本科目では，内燃機関であるレシプロ・エンジンを対象に，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，オットーサイクルを基本サイクルとして，高性能化に向けた実情に触れる．加えて，内燃機関であるロータリー・エンジンについても学習する．また，スターリングサイクルを基本とした，外燃機関であるスターリングエンジンについても学習し，両者の比較をしながら，その特性の違いについても学ぶ．さらに，各エンジンでの伝熱現象についても学ぶ．それらを踏まえ，熱エネルギーの有効利用に対する概念と環境にも影響を及ぼす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．講義ごとに必要な資料を配布する．

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，流体力学，熱移動工学を履修し，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	オットー・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できる．
③	オットー・サイクルの性能向上をサイクル的に考察し，各種サイクルを説明できる．
④	レシプロ・エンジンおよびロータリー・エンジンのサイクルの特性を理解し，実際の効率等を理解することができる．
⑤	スターリング・サイクルの特性を理解し，性能算出法を導くことができる．
⑥	これらのサイクルにおける伝熱現象を理解し，環境に及ぼす熱エネルギーについて理解することができる．

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	90	10	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	レ	レポートの内容に従った口頭発表にて，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
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
熱力学で修得した様々なサイクルにおいて，それを実現するエンジンの詳細な技術を学ぶ．加えて，そのエンジンでの伝熱現象について，伝熱工学を適用して，それらを応用できる技術者を目指す．	熱力学で修得した様々なサイクルにおいて，それを実現するエンジンの詳細な技術を学ぶ．加えて，そのエンジンでの伝熱現象について，伝熱工学を適用して，それらを説明できる技術者を目指す．

※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　　内燃サイクルオットー・サイクル，カルノー・サイクル PV線図（線図面積），TS線図（エントロピー）	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　　伝熱工学の概論伝熱工学における，伝熱形態，内燃機関の各部の熱移動	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　外燃サイクルスターリング・サイクル（再燃器）	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　サイクルをサポートする技術レシプロ・エンジン，ロータリー・エンジンそれらのサポート技術の紹介として，レオロジー，部材（角のシールの難しさ，ラビリンスシールのような非接触シール）	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５回　環境（排熱，排気）課題とされる，問題点の抽出，特定，改善案等を検討（PDCA，CDIO）	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　エクセルギー	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　発表とまとめ	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