授業科目名	熱エネルギー変換工学
時間割番号	TME311
担当教員名	武田　哲明
開講学期・曜日・時限	前期・水・III	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
日本のみならず世界におけるエネルギー問題は、将来にわたり深刻であり、エネルギーセキュリティの観点からも、解決すべき重要なテーマである。エネルギーは、化学エネルギーや電気エネルギーなど各種の形態を取るが、限りあるエネルギーを有効に利用するためには、エネルギー変換効率の高効率化が必要となる。そこで、我が国及び世界のエネルギー問題を解決するために必要な知識を取得するために、世界のエネルギー事情を踏まえた上で、熱エネルギーの特性、熱エネルギー変換技術、熱エネルギーの有効利用、省エネルギー技術等についてその手法や技術を理解する。本講義は熱力学及び伝熱工学の基礎知識を有していることが前提になる。
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部(～2023年度入学生)>機械工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質）   ME-A 専門 機械技術者として社会の要求を満たすための問題を設定しそれらを自力で解決するとともに、持続して自己の能力の向上に努めることができる。 ○ ME-B 機械工学の知識・技術に加えて、機械工学に関する最先端の技術を修得し、多様化する社会の要請に応じて、それを利用・応用することができる。 ◎ ME-C 国際水準で情報を収集・評価し、それを利用・応用することができる。 ○
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 ME 1 日本及び世界のエネルギー事情を理解し、エネルギーの形態を理解する。 ME-C 2 熱の移動現象、相変化を伴う熱移動の特性、熱エネルギー形態、熱エネルギー変換技術を理解する。 ME-B 3 熱エネルギーの有効利用と省エネルギー技術を理解する。 ME-A
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 40% 不定期に実施する小テストやレポートにより理解度を判定する 2 30% 不定期に実施する小テストやレポート、または中間試験において理解度を判定する 3 30% 期末試験において理解度を判定する 合計 100%
＜授業の方法＞
「基礎教育」の中の数学、物理、化学、「基礎工学」の中の熱、流体に関する科目を受講し、基礎知識を習得していることが望ましい。具体的内容を以下に示す。 １）熱移動に関する基礎知識（熱伝導、対流、熱放射） ２）流れに関する基礎知識 ３）熱サイクル
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
本講義に関する単位認定基準は、講義期間中に与えるレポート課題を40％、中間試験またはレポート課題を30％、期末試験を30％とし、これら3つの評価に対して全体で60％以上の理解度を有することとする。
＜テキスト＞
(未登録)
＜参考書＞
日本機械学会, JSMEテキストシリーズ　伝熱工学, 日本機械学会, ISBN:978-4-88898-120-0 日本機械学会, JSMEテキストシリーズ　演習伝熱工学, 日本機械学会, ISBN:978-4-88898-170-5 日本機械学会, 機械工学便覧基礎編α5　熱工学, 丸善, ISBN:4-88898-151-5
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 我が国と世界のエネルギー事情 事前学習 事後学習 現在の日本のエネルギー事情を調査 授業内容 我が国と世界のエネルギー事情を解説 2 タイトル 熱エネルギーとその形態 事前学習 事後学習 エネルギーの種類を調査 授業内容 熱エネルギーとその形態を解説 3 タイトル 熱伝導 事前学習 事後学習 伝熱工学における熱伝導を復習 授業内容 熱伝導現象について解説 4 タイトル 対流伝熱 事前学習 事後学習 伝熱工学における対流伝熱を復習 授業内容 対流伝熱による熱移動現象を解説 5 タイトル 熱放射 事前学習 事後学習 伝熱工学における熱放射を復習 授業内容 熱放射による熱移動現象を解説 6 タイトル 相変化を伴う熱移動　沸騰伝熱 事前学習 事後学習 伝熱工学における沸騰現象を復習 授業内容 相変化を伴う熱移動として沸騰現象及び沸騰伝熱について解説 7 タイトル 相変化を伴う熱移動　凝縮伝熱 事前学習 事後学習 伝熱工学における凝縮現象を復習 授業内容 相変化を伴う熱移動として凝縮現象及び凝縮伝熱について解説 8 タイトル 蒸気サイクルとガスサイクル及び各種サイクルの効率 事前学習 事後学習 熱力学における熱サイクルを復習 授業内容 蒸気サイクルとガスサイクル及び各種サイクル効率を解説 9 タイトル 熱移動の基本形態の確認と熱サイクルに関する理解度確認 事前学習 事後学習 熱移動の基本形態と熱サイクルの復習 授業内容 熱移動の基本形態と熱サイクルについて小テストまたはレポートにより理解度を確認するとともに内容を解説 10 タイトル 再生可能エネルギー　太陽 事前学習 事後学習 現存する太陽エネルギー発電技術を調査 授業内容 現存する太陽エネルギーを用いた発電や熱利用技術を解説 11 タイトル 再生可能エネルギー　風力、水力 事前学習 事後学習 現存する風力と水力エネルギー発電技術を調査 授業内容 現存する風力発電と水力発電技術について解説 12 タイトル 再生可能エネルギー　地熱、地中熱 事前学習 事後学習 現存する地熱エネルギー発電技術を調査 授業内容 現存する地熱発電技術と地中熱を用いた省エネルギー技術を解説 13 タイトル 火力・原子力エネルギー 事前学習 事後学習 火力発電、原子力発電技術の調査 授業内容 最先端の火力発電、CCUS（二酸化炭素回収利用システム）、原子力発電技術を解説 14 タイトル 水素エネルギー、燃料電池などのトピックス 事前学習 事後学習 新しい水素エネルギーと燃料電池技術の調査 授業内容 将来のエネルギーキャリアとしての水素、及び燃料電池などの水素利用技術を解説 15 タイトル 我が国と世界のエネルギー事情 事前学習 事後学習 講義の内容から我が国と世界のエネルギー事情を再確認 授業内容 これまでの講義内容から、改めて我が国と世界のエネルギー事情を理解し、我が国のエネルギー戦略を考える。これまでの講義内容について期末試験により理解度を確認する。 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜実務経験のある教員による授業科目の概要＞
26年間、国の研究所において研究員及び室長を務めてきた経験、並びに新型炉に関する国際協力の日本代表を務めてきた経験から、特に研究への取組み方や研究の手法、成果の活用方法、など、さらには国際協力研究の進め方など、最先端研究における専門知識の重要さなどを解説する。
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
前年度と同様に実施
＜備考＞
(未登録)