奥村幸彦研究室 教育支援

教育支援(教育補助教材一覧)

汎用的技術力、創造的思考力を養うためには、①基礎科目である物理・化学事象の理解、②練習問題による専門科目の深い理解が必須であり、加えて、③実践的経験と豊かな発想力および④技術内容を的確に表現・アピールできるスキル(レポート作成、プレゼンテーション)が必要です。
上記①~④のアドバイスが必要な学生さんは、パスワードを入れて本HPから自学自習のための補助教材(1)-(6)をダウンロードしてください。学生皆さんの「やる気」に期待しています。

(1) 環境エネルギー変換工学(大学院開講科目)
講義-1:エネルギー工学概論(地球温暖化問題)
講義-2:等圧・等容・等温変化・断熱変化
講義-3:燃焼工学、乱流の取り扱い
講義-4:エネルギー変換
講義-5:水素エンジン、過給機構
講義-6:バイオディーゼルエンジン、ガスタービンエンジン(バイオSAF)
講義-7:複合発電(コンバインドサイクル)、アンモニア燃焼
講義-8:エクセルギーの概念、エコキュート 講義-9:大規模数値計算へのアプローチ(具体的な手法)
  N-S方程式、エネルギー方程式、化学種保存式 etc.
講義-10:環境調和型の新エネルギー変換機器(バイオマスガス化,水素利用)
近年,CO2排出の増加による地球的規模の温暖化が深刻な問題となっています.私達は化石燃料の多量消費社会からの転換を早急に実現し,クリーンエネルギーシステム社会へと移行しなければなりません(COP25).本講では,現在(20世紀)まで多用されてきた熱エネルギーの変換法と熱エネルギー輸送現象を中心に理解し,21世紀にあるべき姿のエネルギー消費やエネルギー変換法について熟考します.CO2フリーの考え方は,地球環境を少しでも良くしようとする人々にとって,多くのヒントを与えるものと確信しています.
(2) 伝熱工学(レジュメ: 練習問題の難問解決のヒント)
第1回 伝熱工学序論 伝熱の基本形態(伝導,対流,ふく射),熱力学と伝熱工学の違い
第2回 熱伝導の基礎:フーリエの法則と熱伝導率,熱流束,熱伝導方程式の導出
第3回 一次元定常熱伝導(平板),多層平板,例題
第4回 一次元定常熱伝導(円筒),多層円筒,例題
第5回 ふく射伝熱の基礎:電磁波,完全黒体,完全白体,灰色体
第6回 プランクの法則,ウィーンの変位則,ステファン・ボルツマンの法則
第7回 単色ふく射率および全ふく射率,工業炉への応用,演習問題
第8回 対流熱伝達の基礎: ニュートンの冷却法則,熱伝達率,境界層,ヌセルト数,温度境界層と速度境界層,プラントル数,層流と乱流
第9回 平板上の強制対流熱伝達の基礎方程式の導出
(連続方程式,運動量方程式,エネルギー方程式,ポールハウゼンの解)
第10回 等温加熱平板に沿う強制対流熱伝達
(解法:層流の場合,乱流の場合,混在の場合)
第11回 等温円柱まわりの強制対流熱伝達
(流れに直交する円柱まわりの局所Nu数)
第12回 自然対流熱伝達の基礎:浮力と体積膨張率,グラスホフ数とレイリー数
第13回 相変化を伴う熱伝達(沸騰熱伝達,凝縮熱伝達)
第14回 熱交換器(並流形,向流形),対数平均温度差,熱通過有効度,伝熱単位数
第15回 熱交換器(並流形,向流形)の練習問題
第1週目:〔予習〕教科書 pp.1-10を読み、疑問点を明確にしておくこと.〔復習〕配付資料 第1練習問題(1.1~1.4)
第2週目:〔予習〕教科書 pp.11-15〔復習〕配付資料 第1練習問題(1.5~1.6)
第3週目:〔予習〕教科書 pp.16-21〔復習〕配付資料 第1練習問題(1.7等)
第4週目:〔予習〕教科書 pp.22-28〔復習〕配付資料 第1練習問題(1.8等)
第5週目:〔予習〕教科書 pp.139-142〔復習〕配付資料 第2練習問題(2.1~2.2)
第6週目:〔予習〕教科書 pp.143-148〔復習〕配付資料 第2練習問題(2.3~2.9)
第7週目:〔予習〕教科書 pp.149-154〔復習〕〔演習課題〕配付資料 第2練習問題(2.10~2.14)
第8週目:〔予習〕教科書 pp.34-39〔復習〕〔演習課題〕配付資料第3練習問題(3.1~3.4)
第9週目:〔予習〕教科書 pp.40-43〔復習〕配付資料 第3練習問題(3.5~3.7)
第10週目:〔予習〕教科書 pp.44-48〔復習〕配付資料 第3練習問題(3.8~3.10)
第11週目:〔予習〕教科書 pp.49-57、66-71〔復習〕配付資料 第3練習問題(3.11~3.12)
第12週目:〔予習〕教科書 pp.58-60〔復習〕配付資料 第3練習問題(3.13~3.14)
第13週目:〔予習〕教科書 pp.87-92〔復習:2時間〕第3練習問題(3.15~3.17)
第14週目:〔予習〕教科書 pp.158-165〔復習〕配付資料 第3練習問題(3.18~3.22)
第15週目:〔予習〕教科書 pp.126-138〔復習〕配付資料 第4練習問題(4.1~4.4)
 
(3) 流体力学I,Ⅱ(レジュメ: 練習問題の難問解決のヒント)
Ⅰのみ示す。『流体力学Ⅱ』は別途に記述します。
第1回 「流体力学」が応用されている分野(機械,輸送,プラント,医療,家電,気象 等)
第2回 流体の物理的性質(圧力,密度,比重,圧縮性)
第3回 静止流体の力学(絶対圧とゲージ圧,パスカルの原理,マノメータ,浮力)
第4回 流れの基礎(流体に作用する力),定常流と非定常流,流線,流管,流跡線
第5回 連続の式(質量保存則),質量流量
第6回 流線に沿う運動方程式(オイラーの式)
第7回 流線に沿うエネルギーの式(ベルヌーイの式の導出),トリチェリの定理
第8回 ベルヌーイの定理(流体におけるエネルギー保存則),ベンチュリ管
第9回 ベルヌーイの定理の応用(ピトー管)
第10回 ベルヌーイの定理の応用(浮子式流量計),熱線流速計の原理
第11回 流体の運動量保存則,運動量保存法則の適用例
第12回 粘性流体の運動,粘性応力,粘性係数 ,動粘性係数
第13回 粘性のある流れ(レイノルズ数による流れの変化),層流と乱流
第14回 無次元数(Re, M, St, Fr など)
第15回 次元解析と相似則(レイリーの方法,バッキンガムのΠ定理)
練習問題
第1週目:〔予習〕教科書 pp.1-10 〔復習〕配付資料 練習問題Ⅰ(1~2)
第2週目:〔予習〕教科書 pp.11-21〔復習〕配付資料 練習問題Ⅰ(3~4)
第3週目:〔予習〕教科書 pp.23-60〔復習〕配付資料 練習問題Ⅰ(5~7)
第4週目:〔予習〕教科書 pp.71-81〔復習〕配付資料 練習問題Ⅰ(8)
第5週目:〔予習〕教科書 pp.82-85〔復習〕配付資料 練習問題Ⅰ(9)
第6週目:〔予習〕教科書 pp.86-94〔復習:2時間〕配付資料 練習問題Ⅰ(10)
第7週目:〔予習〕教科書 pp.95-99〔復習〕配付資料 練習問題Ⅰ(11~13)
第8週目:〔予習〕教科書 pp.100-104〔復習〕配付資料 練習問題Ⅰ(14~16)
第9週目:〔予習〕教科書 pp.105-110〔復習〕配付資料 練習問題Ⅰ(17~18)
第10週目:〔予習〕配布資料〔復習:2時間〕配付資料 練習問題Ⅰ(19~20)
第11週目:〔予習〕教科書 pp.111-118〔復習:2時間〕配付資料 練習問題Ⅰ(21~23)
第12週目:〔予習〕教科書 pp.120-121〔復習〕配付資料 練習問題Ⅰ(24~27)
第13週目:〔予習〕教科書 pp.126-128〔復習〕配付資料 練習問題Ⅰ(28~30)
第14週目:〔予習〕教科書 pp.15, 126, 208他〔復習〕配付資料 練習問題Ⅰ(31~36)
第15週目:〔予習〕配布資料〔復習〕配付資料 練習問題Ⅰ(37~40)
 
(4) 熱力学
講義-1:熱力学の第1法則
講義-2:熱力学の第2法則
講義-3:実在ガスと完全ガス、完全ガスの比熱
講義-4:絶対仕事と工業仕事
講義-5:等圧・等容・等温
講義-6:断熱変化とポリトロープ変化
講義-7:サイクル解析
講義-8:Carnot サイクル
講義-9:Otto サイクル
講義-10:Diesel サイクル
講義-11:過給+ガスタービンサイクル
講義-12:火力発電所、原子力発電所:ランキンサイクルの特徴
講義-13:発電所における熱効率向上の取り組み:再熱・再生サイクル
付表(蒸気)
ヒント-1:練習問題
ヒント-2:練習問題
ヒント-3:練習問題  
(5) 機械システム実験・実習Ⅲ(レポート執筆のためのガイド)
ビデオ教材
1. 実験概要
2. 基礎講義と実験器具の説明
4.層流から乱流への可視化実験
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2. 基礎講義(ベルヌーイの式)
3. ピトー管と傾斜マノメータの説明
4. 基礎講義(ピトー管とマノメータ)
5. ピトー管と傾斜マノメータによる風速測定
6. 熱線流速計による風速測定
(6) CA関係連絡事項
1:連絡事項-1
2:連絡事項-2
3:連絡事項-3