単位数: 2. 担当教員: 竹田 陽一. 開講年度: 2024.
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１．目的
エネルギー資源、環境問題等を背景として、エネルギー変換、特に多様な発電方式の基礎を学ぶ。
２．概要
電気を中心としたエネルギーについて、エネルギー使用量の推移、石炭、石油などのエネルギー資源の埋蔵量、消費形態などについて概要を学ぶ。また、水力、火力・原子力発電、太陽光発電、燃料電池などの主な発電方式におけるエネルギー変換プロセス、さらにそれらが環境に与える問題など、電気の発生・輸送・消費に至るエネルギー工学全般について学ぶ。また、講義の一環として発電設備の見学も実施する。
３．達成目標等
多様なエネルギー変換システムにおける基礎学理を学ぶとともに、その原理を理解することを目標とする。
GoogleClassroomクラスコード：ebfzuab
1. Class subject
To understand the basis of energy conversion systems including various electric power generation with energy resources and environmental issues
2. Object and summary of class
With focusing on the electric power supply, energy related issues like reserves of energy resources, energy consumption, coal, and oil, such as consumption patterns will be introduced. Information will be given about the process of energy conversion, thermal and nuclear power generation, solar power generation, and fuel cell power generation system. In addition, to understand environmental issues, discussion will be made for the concept of general engineering, transport and energy consumption corresponding to the generation of electricity. Lecture tour of the operating power plants will be scheduled.
3. Goal of study
To recognize fundamental roles in various energy conversion systems, in addition to understand its working principles and feature.
熱力学、流体力学の基礎知識を有することが望ましい。
It is preferable to have fundamental understanding of "Thermodynamics" and "Fluid mechanics".
1. 序論 エネルギーの種類、環境枯渇、流体力学の復習
2. 流体エネルギーの変換・水力発電概論 流体がなす仕事（理論水力）、水力発電所の構造、水力の発電出力、水車の種類（比速度）
3. 熱エネルギーの変換 系のエネルギーとエンタルピー、理想気体と実在気体、ブレイトンサイクルとランキンサイクルの出力と効率
4. 火力発電概論(蒸気タービン概論）ランキンサイクルと蒸気原動機の構成、蒸気タービンの動力と性能
5. ガスタービン概論 圧縮機、燃焼器、ガスタービンの開発最前線の紹介
6. 仙台火力発電所と火力技術訓練センターの見学 コンバインドサイクル発電所の見学
7. ボイラー概論・燃焼解析 石炭火力用ボイラの概要と、ボイラ燃焼に関する解析技術の紹介
8. 排煙処理技術 石炭火力発電の排煙処理に関する最新技術の紹介
9. 原子力発電概論Ⅰ 原子力発電の構造（沸騰水型、加圧水型）、安全対策、過去の事故例
10. 原子力発電概論Ⅱ 新型炉（燃料サイクル、高速増殖炉）、核融合炉
11. 地熱発電概論 地熱発電の特徴と構造、日本及び世界の地熱発電の状況
12. 分散型電源・内燃力発電概論 マイクロガスタービン、燃料電池、及び熱電併給システム、ガスエンジン及びディーゼルエンジンの特徴
13. 新エネルギーとサイクルイノベーション・電力状況 再生可能エネルギーの現状と、新しい発電システム，日本および世界の電力状況
14. 電力と環境問題・スマートグリッド 地球温暖化等の環境問題、スマートグリッドの開発最前線の紹介
15. まとめと定期試験
1. Introduction: Primary energy resource and environment issues
2. Fluid Energy Conversion, Hydro Power Generation
3. Thermal Energy Conversion
4. Thermal Power Generation (Introduction to Steam Turbines)
5. Introduction to Gas Turbines
6. Tour to Sendai Thermal Power Station and thermal power engineering training center
7. Introduction to Boiler, Numerical Analysis for Combustor
8. Air quality control system for coal fire power plant
9. Nuclear Power Generation I
10. Nuclear Power Generation II
11. Introduction to Geothermal Power Generation
12. Distributed Power Generation, Internal Combustion type Reciprocating Engines
13. New Energy Resources & Cycle Innovation
14. Electric Power Situation and Environmental problems, Introduction to Smart Grid System
15. Summary and Examination
予習として、次の講義内容に関連する情報を収集し、予備知識を持っておくことが大切である。
It is important for students to acquire preliminary knowledge to prepare for next class by correcting relevant information that are commonly available.
出席と小テスト(45%)，レポート(20%)、定期試験(35%)
The evaluation will be made based on class participation and quiz (45%), mid-term report (20%), and examination scores (35%).
毎週月曜日10:30から13:00まで。なお、事前にメール等の手段でアポイントを取得すること。
Monday 10:30-13:00. It is recommended to make an appointment in advance.
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