三重大学ウェブシラバス

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科目の基本情報

開講年度	2024 年度
開講区分	工学部機械工学科／総合工学科機械工学コース・専門教育

受講対象学生	学部(学士課程) : 3年次機械工学コースの学生
選択・必修	選択学科選択
授業科目名	エネルギー変換工学Ⅱ
	えねるぎーへんかんこうがくに
	Energy Conversion Engineering II
単位数	2 単位
ナンバリングコード	EN-ENGY-3

開放科目	非開放科目
開講学期	前期
開講時間	木曜日 9, 10時限
授業形態	対面授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業「ハイブリッド授業」・・・「対面授業」と「オンライン授業」を併用した授業「オンデマンド授業」・・・動画コンテンツの配信等によって実施する授業
開講場所
担当教員	丸山直樹（工学部機械工学コース），廣田真史（愛知工業大学），石上秀之（中部電力），熊野秀樹（中部電力）
担当教員	MARUYAMA Naoki, HIROTA Masafumi, ISHIGAMI Hideyuki, KUMANO Hideki
実務経験のある教員	石上秀之：火力発電の業務に携わっており，この講義において実際の火力発電システムについて講義する．熊野秀樹：原子力発電の業務に携わっており，この講義において実際の原子力発電システムについて講義する．
SDGsの目標
連絡事項	* 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい

学修の目的と方法

授業の概要	本科目は「エネルギー変換工学Ⅰ」（2年後期）に引き続くもので，ここでは，とくに動作流体の相変化を利用するエネルギー変換を取り上げる．具体的な応用としては，火力発電所や原子力発電所の主要な動力源などである水蒸気を用いた機関，空調や冷凍に供するヒートポンプであり，これらのエネルギー機器の熱効率計算が可能なレベルまで応用力を身に付けることを目指す．このための熱力学的な原理を十分理解することが前提であり，基礎学力の修得に力を入れる．　さらに，企業エンジニアを非常勤講師として迎え，実際の発電プラントシステムや国際的なエネルギー事情について解説いただく．
学修の目的	この授業では蒸気の熱力学について知識を獲得し，その重要な応用である蒸気原動機の原理と高効率化手法，および実際の発電所やエネルギーの安全保障，カーボンニュートラルの実現に関する諸問題について最新の知識を得ることが出来る．また，エンジンとは逆サイクルであるヒートポンプのサイクルについて学び，その動作原理を理解するとともにヒートポンプの省エネ性についても理解することが出来る．さらに，これらの機器の具体的な効率計算も実施できるようになる．
学修の到達目標	本講義で到達できる学修レベルは，日本や世界のエネルギー事情に関する諸問題を分析／理解できるようになる．また，電力をはじめとするエネルギー変換技術について理解し，これらの具体的な効率計算を行うことができるようになる．
ディプロマ・ポリシー	○ 学科・コース等の教育目標　個性に輝く技術者となるために、自らの短所を補い、長所を伸ばそうとする意欲と姿勢を持っている。【関心・意欲】【態度】 ○社会性・国際性・倫理観：社会的・国際的に広い視野、先見性、倫理観を持つために、科学技術の果たす歴史的・社会的役割を理解している。【態度】　コミュニケーション能力：自らの考えを日本語や英語で科学的・論理的に説明し、コミュニケーションすることができる。【技能・表現】　工学基礎：工学の礎となる数学、自然科学、情報技術に関する基礎知識を持っており、これを使って議論できる。【知識・理解】 ○機械工学専門：材料と構造、運動と振動、エネルギーと流れ、情報と計測・制御、設計と生産、機械とシステムなどの機械工学の主要専門分野に関する基礎知識を持ち、これを応用することができる。【知識・理解】　デザイン能力・創造性：社会の要求をとらえたモノづくりのための創造力と設計技術の基礎を修得している。【思考・判断】 ○実践的能力：機械の専門分野とともに、産業の環境負荷や生態系への影響、環境と人間に調和する機械の知能化など、環境-人間-機械の関係を総体的にとらえて、科学技術を応用することができる。【思考・判断】　自主性：地球の将来を見据えて、自ら課題を設定し、計画・実行することができる。【関心・意欲】 ○ 全学の教育目標感じる力 ○感性 ○共感　主体性考える力　幅広い教養 ○専門知識・技術 ○論理的・批判的思考力コミュニケーション力　表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力 ○問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観「感じる力」=20% 「考える力」=60% 「生きる力」=20% ○ JABEE 関連項目
成績評価方法と基準	出席は必要条件であり，７割以上出席した人を単位認定の対象とする．評価は，中間試験，定期試験，調査課題，授業中の課題の合計100点で行う．合格点を60点とし，合計点数／10を切り捨てて最終成績とする．9.5以上を評価10とする．最終成績６以上を合格とする．
授業の方法	講義
授業の特徴	PBL 特色ある教育地域理解・地域交流の要素を加えた授業英語を用いた教育
授業アンケート結果を受けての改善点	具体的な事例を示したプリントを適宜配布し，理論のみではなく実際の状況が把握できるように努める．講義内容をより深く理解するために企業の現役のエンジニアによる講義も取り入れる．
教科書	・加藤征三，義家亮，丸山直樹，松田淳，吉田尚史，廣田真史著「熱エネルギーシステム第2版」（共立出版）を「工業熱力学」に引き続いて使用する．・補助的にプリント配布する．
参考書	「エネルギー変換工学」に関連する著書は，多数発刊されている．学内図書館等にも多数蔵書されているので，活用して欲しい．ただし，理論的な内容に関しては比較的古い書籍も利用できるが，技術動向に関しては進展が早いので，最新の情報を利用することが求められる．
オフィスアワー	授業終了後に講義室ならびに機械創成棟３階丸山教員室（2311室）にて対応．電子メールによる受け付けは随時可．
受講要件	「工業熱力学」（2年前期・必修）→「エネルギー変換工学Ⅰ」（2年後期・選択）→「エネルギー変換工学Ⅱ」（3年前期・選択）とステップアップするものであるから，これらを順次受講することを前提としている．
予め履修が望ましい科目	「工業熱力学」（2年前期・必修）「エネルギー変換工学Ⅰ」（2年後期・選択）
発展科目
その他

授業計画

MoodleのコースURL

キーワード	蒸気の性質機関，機関，発電プラント，ランキンサイクル，火力発電，原子力発電，地球環境保全技術，逆カルノーサイクル，蒸気圧縮サイクル，冷凍機，ヒートポンプ
Key Word(s)	Characteristics of vapor, External combustion engine, Power plant, Rankine cycle, Thermal power generation, Nuclear power generation, Environmental protection technology, Reverse Carnot cycle, Vapor compression cycle, Refrigerating system, Heat pump
学修内容	授業の初回に授業内容の詳細とスケジュールについて説明するが，概要は以下を予定している．期間中，企業非常勤講師の講義を組み入れるので，講義順を変更する場合がある．第1回　本講義の目的と意義，世界と日本のエネルギー需要動向第2回　開いた系における熱力学の法則第3回　ヒートポンプの構成，冷媒の性質，モリエル線図第4回　蒸気圧縮式ヒートポンプサイクル第5回　蒸気圧縮式サイクルの演習第6回　蒸気圧縮式ヒートポンプの構成要素第7回　CO2ヒートポンプ，吸収式ヒートポンプ第8回　中間試験第9回　水蒸気の性質，蒸気表第10回　蒸気原動所，ランキンサイクル第11回　ランキンサイクルの演習第12回　再熱サイクル，再生サイクル，コンバインド・サイクル第13回　再熱サイクルの演習第14回　火力発電所の最新技術動向と環境保全技術第15回　原子力発電技術の現状と将来第16回　定期試験
事前・事後学修の内容	エネルギー変換工学Ⅰと密接に関係しているので，受講前に同科目の内容について復習しておくこと．また，工業熱力学で学んだ内容に基づいた授業であるため，その内容も事前に復習しておく必要がある．蒸気原動所のサイクルと蒸気圧縮式ヒートポンプサイクルに関して演習を行う予定であり，授業後に十分復習してほしい．
事前・事後学修の内容	事前学修の時間:90分/回　　　事後学修の時間:150分/回