2024年度学院等開講科目工学院システム制御系

熱エネルギー変換学

開講元: システム制御系
担当教員: 佐藤進 / 宝渦寛之
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 火3-4 (M-157(H1102)) / 金3-4 (M-157(H1102))
クラス: -
科目コード: SCE.S306
単位数: 200
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本講義は，熱機関サイクル（火花点火エンジン，圧縮着火エンジン，ガスタービンエンジンなど），性能とその制御，着火と燃焼反応，排出ガス問題について説明する。また円管内流れ，揚力・抗力，翼素理論など熱エネルギー変換に関係する流体の理論と現象について講義するものである。講義のねらいは，火花点火エンジンと圧縮着火エンジンおよびガスタービンエンジンの基礎と応用について理解することと，タービンやコンプレッサなど流体機械におけるエネルギー変換の基礎について理解することである。

到達目標

熱機関サイクルの理解
熱機関の性能に関する基本的知識
熱エネルギー変換に関わる流体理論の理解

実務経験のある教員等による授業科目等

実務経験と講義内容との関連 (又は実践的教育内容)

本講義は，担当教員が自動車系の研究所勤務時に自動車用エンジン・車両の排出ガス・燃費試験に従事していた経験を活かし，受講⽣に対して基礎的な熱力学・流体力学の知識を与えるだけでなく，実際のエンジン・車両における実例を示しながら教育を行う。

キーワード

熱機関サイクル，燃焼，排気，流体機械

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

講義の中で随時演習問題や基本式の導出をしてもらいます。最後に期末試験を実施します。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	オリエンテーション，内燃機関基礎知識	内燃機関と外燃機関の違い
第2回	ガスタービンエンジン	ブレイトンサイクルの熱効率
第3回	火花点火エンジン	オットーサイクルの熱効率
第4回	圧縮着火エンジン	ディーゼルサイクルの熱効率
第5回	着火と反応	燃焼プロセスにおける化学反応，反応速度方程式，アレニウスの式
第6回	実際のエンジン	実際のエンジンにおける損失，熱発生率の計算
第7回	自動車からの排出ガス問題	自動車に起因する環境問題
第8回	円管内の流れ1	円管内の層流
第9回	円管内の流れ2	円管内の乱流
第10回	円管内の流れ3	急拡大管，急縮小管，ディフューザー，ノズル
第11回	揚力，抗力，翼素理論1	揚力，抗力の計算，翼素における推力の計算
第12回	翼素理論2	翼素における推力の計算，航空機の推進装置
第13回	自動車における騒音の発生要因と規制動向	自動車の内燃機関や吸排気系等から発せられる騒音について、それらの発生要因となる現象について理解する。また、自動車の車外騒音や車外へ発生される通報音等に関する国際的な規制動向を理解する。
第14回	まとめ，研究紹介	本講義のまとめ，内燃機関に関する研究紹介

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

なし

参考書、講義資料等

参考書なし。講義資料を随時配布。

成績評価の方法及び基準

レポート提出による出席点（10%），期末に実施する筆記試験（90%）

履修の条件・注意事項

設定しない。

連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

佐藤　進
sato.s.ay[at]m.titech.ac.jp
03-5734-2227

オフィスアワー

メールで事前予約すること。