2025年度前期機械設備装置工学

曜日・時限 金曜日3時限 期別 前期 週時間数 0
ナンバリング EJ430308
開講学科等 工学部-機械工学科
教員名

目的

機械設備は工業製品の生産はもちろんの事,発電などのエネルギー生産やビル空調などのエネルギー利用にまで広く機械技術が応用されている.本講義では,広い機械設備分野のなかでも,特に,タービン/水車/風車のターボ型の流体機械について学習する.その理論と実際を理解し,使用できるようになることを目的とする.また毎時間の演習を通じて確実な設計や性能評価に関する知識を身につける.

授業計画

授業回 形式 学修内容 学修課題
1 A 流体機械の定義とエネルギーの考え方
流体機械の比仕事、損失、効率
事前学修 参考書「1章流体機械の定義と仕事」に記載された流体のエネルギーと流体機械の定義.仕事と効率の内容の概略を理解するか,同等の資料で関連事項を理解しておくこと.(2時間)
事後学修 授業資料により、流体のエネルギーと流体機械の定義および効率計算方法を復習しておくこと.(2時間)
2 A 流体機械の分類(作動流体と作動方式) 事前学修 参考書「2章流体機械の作動原理」に記載されたエネルギー伝達方向と作動流体、作動方式による分類の内容の概略を理解するか,同等の資料で関連事項を理解しておくこと.(2時間)
事後学修 授業資料により、作動方式による分類を復習しておくこと.(2時間)
3 A ターボ機械の作動原理 事前学修 参考書「2.3 ターボ機械の作動原理」に記載されたターボ機械の作動原理の内容の概略を理解するか,同等の資料で関連事項を理解しておくこと.(2.5時間)
事後学修 授業資料により、ターボ機械の作動原理を復習しておくこと.(2.5時間)
4 A その他の作動方式(容積形流体機械,せん断応力の作動方式、その他方式) 事前学修 参考書「2章」に記載されたターボ機械以外の作動原理の内容の概略を理解するか,同等の資料で関連事項を理解しておくこと.(2時間)
事後学修 授業資料により、ターボ機械以外の作動原理を復習しておくこと.(2時間)
5 A 相似則と比速度(次元解析,相似則,比速度) 事前学修 参考書「3章流体機械の特性と諸現象」に記載された相似則と比速度の内容の概略を理解するか,同等の資料で関連事項を理解しておくこと.(2時間)
事後学修 授業資料により、相似則と比速度を復習しておくこと.(2時間)
6 A 流体機械の特性曲線 事前学修 参考書「3章流体機械の特性と諸現象」に記載された特性曲線の内容の概略を理解するか,同等の資料で関連事項を理解しておくこと.(2時間)
事後学修 授業資料により、特性曲線を復習しておくこと.(2時間)
7 A,C 中間まとめの演習(流体機械の種類と特性) 事前学修 参考書「3章流体機械の特性と諸現象」に記載された流体機械の内容の概略を理解するか,同等の資料で関連事項を理解しておくこと.(2.5時間)
事後学修 授業資料により、流体機械を復習しておくこと.さらに,演習で解けなかった問題を解いておくこと(2.5時間)
8 A ポンプの種類と用途 事前学修 参考書「4章流体機械の種類と用途」に記載されたポンプの内容の概略を理解するか,同等の資料で関連事項を理解しておくこと.(2.5時間)
事後学修 授業資料により、ポンプの構造種類を復習しておくこと.(2.5時間)
9 A 送風機・圧縮機の種類と用途 事前学修 参考書「4章流体機械の種類と用途」に記載された送風機・圧縮機の内容の概略を理解するか,同等の資料で関連事項を理解しておくこと.(2.5時間)
事後学修 授業資料により、送風機・圧縮機を復習しておくこと.(2.5時間)
10 A 水車・タービンの種類と用途 事前学修 参考書「4章流体機械の種類と用途」に記載された水車・タービンの内容の概略を理解するか,同等の資料で関連事項を理解しておくこと.(2.5時間)
事後学修 授業資料により、水車・タービンを復習しておくこと.(2.5時間)
11 A 流体伝動装置(トルコン,流体継手,油圧ポンプ)の種類 事前学修 参考書「4章流体機械の種類と用途」に記載された流体伝動装置の内容の概略を理解するか,同等の資料で関連事項を理解しておくこと.(2.5時間)
事後学修 授業資料により、流体伝動装置を復習しておくこと.(2.5時間)
12 A,C ターボ機械の流体力学(1次元流動解析) 事前学修 参考書「5章ターボ機械の流体力学」に記載された流動解析の内容の概略を理解するか,同等の資料で関連事項を理解しておくこと.(2.5時間)
事後学修 授業資料により、流動解析を復習しておくこと.(2.5時間)
13 A,C 軸流機械/遠心機械(翼列理論,すべり係数) 事前学修 参考書「5章ターボ機械の流体力学」に記載された軸流機械/遠心機械の内容の概略を理解するか,同等の資料で関連事項を理解しておくこと.(2.5時間)
事後学修 授業資料により、軸流機械/遠心機械を復習しておくこと.(2.5時間)

授業形式記号

  • A:一斉授業(通常の講義)
  • B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
  • C:体験、実験、実習、演習など
  • D:調査 分析、解析など
  • E:ものづくり、作品制作
  • F:グループワーク(ディスカッション・ディベートを含む)
  • G:プレゼンテーション
  • H:地域・企業 連携型学習
  • I:その他

到達目標

〇習得する資質・能力:知識・理解力、応用力【DP-J-1-1】
(1)損失を考慮したベルヌーイの定理を理解し説明できる
(2)流体機械の理論動力、オイラーの理論ヘッドを理解し説明できる
(3)送風機・圧縮機の理論性能、送風機・圧縮機の種類を理解し説明できる
(4)ポンプ性能の相似則、比速度、ポンプの種類を理解し説明できる
(5)水車・タービンの原理および理論を理解し説明できる
(6)流体の数値解析に関する基本事項を理解し説明できる
以上から、流体機械の設計,開発,保守に役立つ知識が修得できる.

評価方法と評価観点

評価方法 配点合計知識・理解力応用力コミュニケーション力態度・志向性創造力 合計
定期試験またはレポート試験 50% 80% 20% 100%
小テスト、小論文 20% 100% 100%
グループワーク 0%
プレゼンテーション 0%
レポート、宿題 30% 80% 20% 100%
授業での姿勢(ノート、質疑など) 0%
作品、パフォーマンス(実技、実演) 0%
その他1(具体的に: 0%
その他2(具体的に: 0%
100% 84% 16% 0% 0% 0% 100%

教科書・参考書

参考書:流体機械の基礎 (機械系大学講義シリーズ),井上 雅弘著,コロナ社
授業はパワーポイントで行うが,参考書を利用すると自己学習の助けとなるとともに,試験には参考書の持ち込み可とするので,購入して授業を望むことが望ましい.

オフィスアワー

・メールで随時質問を受け付けます.(e-mail: kurokawa@oecu.jp)

その他

・6回以上欠席のものは,試験を受けてもE判定とする.
・流体機械の専門的な内容を受講するため流体力学1の基礎的知識の習得が望ましい.
・受講生の理解を深めるため,授業中に多くの演習も実施する.
・試験等の課題は授業中または掲示で解答例を示す.
・理解度を確認するために,毎回簡単な小テストを実施する.
・授業の学生の理解度や進捗状況により,授業予定は変更する可能性がある.

実務経験のある教員による授業科目

企業での流れや熱の基礎研究からアプリケーション開発,さらに開発企画に至る幅広い技術に携わった実務経験を活かし,企業/社会に必要な技術人財の育成を行う.