講義内容詳細:エネルギー変換工学

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年度/Academic Year 2026
授業科目名/Course Title (Japanese) エネルギー変換工学
英文科目名/Course Title (English) Energy Conversion Engineering
学期/Semester 後期 単位/Credits 2
教員名/Instructor (Japanese) 麓 耕二
英文氏名/Instructor (English) FUMOTO Koji

講義概要/Course description
本講義では,各種エネルギーとその変換を取り上げることで,エネルギー変換工学の広範な知識を提供する.現代の機械工学者は様々な形態のエネルギー変換を取り扱う必要がある.またその高度化のために変換の原理原則に立ち返った取り組みが必要とされる.本講義では,様々な事例の背後にある基本原理を理解し,その応用と課題を学ぶことで,当該技術の高度化に資する基盤学理を身につけ,人類共通の課題である地球環境とエネルギー問題に取り組むための素養を修得することを目標とする.具体的には,各種エネルギーの概説とその変換,熱力学に基づく熱サイクルと燃焼論,エネルギーの輸送と貯蔵,さらに先端的エネルギー技術の紹介等について講義する.

達成目標/Course objectives
本講義を履修することによって次の能力を修得する.
1)エネルギーおよび熱ネルギー変換の基本的な概念を説明できる.
2)エネルギー変換工学の理解に不可欠な各種物理現象の基本概念を説明できる.
3)エネルギー変換工学の観点より,高効率エネルギー変換や省エネルギー技術の基本概念と応用例を説明できる.
4)再生可能エネルギーに関する基本概念と応用例を説明できる.
5)国家資格である「エネルギー管理士(熱分野)」の選択専門科目に対して合格基準以上の知識を有する.
学部・研究科のディプロマポリシー(卒業認定・学位授与の方針)に基づき、当該科目を履修することで身につく能力 / Abilities to be acquired by completing the course in accordance with the faculty and graduate school diploma policy (graduation certification and degree conferral)
学部・研究科のディプロマポリシー(卒業認定・学位授与の方針)/ Undergraduate and Graduate Diploma Policy (Graduation Certification and Degree Conferral)
履修条件(事前に履修しておくことが望ましい科目など)/Prerequisite
熱力学,応用熱力学,流体力学,伝熱工学の基礎的な理解
授業計画/Lecture plan
1
授業計画/Class 【講義の概要説明および授業ガイダンス】エネルギーとは,エネルギー保存の法則について【オンライン(オンデマンド型)】
2
授業計画/Class 【エネルギー問題とエネルギー事情および環境問題】【対面授業】

3
授業計画/Class 【エネルギーの種類とその変換】【対面授業】

4
授業計画/Class 【エネルギー変換の効率とエクセルギー】エンジン,ヒートポンプ他【対面授業】

5
授業計画/Class 【化学エネルギーから熱エネルギーへの変換】燃焼,燃料,燃焼効率【対面授業】

6
授業計画/Class 【熱エネルギーから力学エネルギーへの変換】各種エンジン,内燃機関,外燃機関,スターリングエンジン【対面授業】

7
授業計画/Class 【熱エネルギーから電気エネルギーへの変換1】火力発電,原子力発電,地熱発電【対面授業】

8
授業計画/Class 【熱エネルギーから電気エネルギーへの変換2】海洋温度差発電・太陽熱発電・熱電素子発電およびこれまでのまとめとして中間レポトート課題に取り組む【対面授業】
9
授業計画/Class 【電気エネルギーから熱エネルギーへの変換】ヒートポンプ,各種加熱器【対面授業】
10
授業計画/Class 【自然エネルギーから電気エネルギーへの変換1】風力,太陽,バイオマス【対面授業】

11
授業計画/Class 【自然エネルギーから電気エネルギーへの変換2】水力,波力,潮力【対面授業】

12
授業計画/Class 【化学エネルギーから電気エネルギーへの変換】燃料電池,コージェネレーションシステム【対面授業】

13
授業計画/Class 【エネルギーの輸送と貯蔵1】熱エネルギーの貯蔵【対面授業】
14
授業計画/Class 【エネルギーの輸送と貯蔵2】電気エネルギーの貯蔵,運動エネルギーの貯蔵【対面授業】

15
授業計画/Class 【先端的エネルギー技術の紹介】熱音響エネルギー,メタンハイドレート,光合成,およびこれまでのまとめとして最終レポート課題に取り組む【対面授業】
 
事前学習/Preparation 前回の授業終了時に示される予習事項および事前学習課題について取り組むこと
事後学習/Reviewing 授業終了時に示される課題および各種事後学習について取り組むこと
授業方法/Method of instruction
区分/Type of Class 対面授業 / Classes in-person
実施形態/Class Method 通常型 / regular
補足事項/Supplementary notes授業は配布資料に沿ってオンライン(オンデマンド型)で行います.具体的には,青学Moodle上にオンデマンド用映像のURL(Youtube)と授業資料のURL(googleドライブ)を掲載します.また課題の提出は青学Moodleのみとします.授業内容の理解を深めるために各授業において「演習」を実施します.また成績評価のために各授業において「レポート課題」を課します.
なお,対面授業が行える場合には,対面授業開始以降の「レポート課題」を「筆記試験」に替えることがあります.
活用される授業方法/Teaching methods used
成績評価方法/Evaluation
1 平常点 In-class Points 100% 授業中に出題される課題の提出状況と中間試験および期末試験の総合評価を用いて総合評価

教科書/Textbooks
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1 資料配布
参考書/Reference books
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1 講義の中で適宜,紹介します.
キーワード/Keywords
エネルギー変換         エネルギー貯蔵     自然エネルギー     発電システム