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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 物理工学科 推進基礎論(宇)

推進基礎論(宇)

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科目ナンバリング
  • U-ENG25 35048 LJ77
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 月1
教員
  • 江利口 浩二(工学研究科 教授)
授業の概要・目的 推進の原理(主に電気推進)について説明し,弱電離気体(弱電離プラズマ)の基礎的事項について力学および物性両面から詳述するとともに,宇宙空間における電気推進の基礎物理ならびに基礎機構について述べる.
到達目標 荷電粒子,弱電離プラズマの基礎的現象を理解する.また,宇宙推進に用いられる化学推進と電気推進の物理的・化学的原理を理解する.さらに,電気推進機を対象に,推進機の中で生じる物理的・化学的機構を理解・解析し,推進機性能の概観を理解し,その基本機構,問題点を把握する.
授業計画と内容 推進の原理(1回)推進の原理とその基礎事項(化学推進、電気推進)について説明する.
化学推進(3回)化学推進における推進剤の燃焼・加熱,ノズルによる空気力学的加速,および化学推進機の構造について説明する.
電離気体とは(1回)電離気体の定義,特徴,およびその応用分野について説明する.
電気力学の基礎(2回)電磁場の中の荷電粒子の運動について復習する.
電離気体の方程式(1回)電離気体の流体力学的記述について説明する.
原子分子の衝突(2回)原子分子の構造,原子分子やイオンに係わる衝突過程 (弾性衝突,非弾性衝突),化学反応について説明する.
電離気体の拡散と輸送(1回)電離気体における粒子の拡散と輸送,磁場による閉じ込めについて説明する.電離気体の電気的な生成・維持機構にも言及する.
固体表面近傍の電離気体(2回)固体表面近傍の空間電荷領域 (シース) の構造,およびシースにおける荷電粒子の挙動,イオンの引き出しと加速について説明する.
電気推進(1回)電気推進の詳細と電気推進機の構造について説明する.
フィードバック(1回)本講義の内容に関する到達度を確認する.
成績評価の方法・観点 必要に応じレポート課題を出す.弱電離プラズマの基礎的振る舞い,原子分子衝突,プラズマの拡散機構・固体表面近傍の構造,電気推進機の基礎機構の理解度を評価する.期末試験と提出レポートあるいは小テスト(概ね7:3)により評価する.
履修要件 流体力学,気体力学,熱力学,電磁気学
授業外学習(予習・復習)等 講義の進行に合わせて,講義で推薦する参考書もしっかりと読むこと.
教科書
  • 適宜,講義用プリントを配布する.
参考書等
  • R.W. Humble, G.N. Henry, and W.J. Larson, Space Propulsion Analysis and Design (McGraw-Hill, New York, 1995) G.P. Sutton and O. Biblarz, Rocket Propulsion Elements, 8th ed. (John Wiley & Sons, Hoboken, 2010) isbn{}{9780470080245}; G.P. Sutton and O. Biblarz, Rocket Propulsion Elements, 7th ed. (Wiley, New York, 2001) isbn{}{0471326429}; M. Mitchner and Ch.H. Kruger, Jr., Partially Ionized Gases (Wiley, New York, 1973) isbn{}{0471611727}; F.F. Chen, Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion, 3rd ed. (Springer International Publishing Switzerland, Cham, 2016) isbn{}{9783319223087}; F.F. Chen, Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion, Vol. 1, Plasma Physics, 2nd ed. (Plenum, New York, 1984) isbn{}{9780306413322}; L.M. Biberman, V.S. Vorobev, and I.T. Yakubov, Kinetics of Nonequilibrium Low-Temperature Plasmas (Consultants Bureau, New York, 1987); R.O. Dendy ed., Plasma Physics: An Introductory Course (Cambridge University Press, London, 1993) isbn{}{0521433096}, (同, 1995) isbn{}{0521484529}; M.A. Lieberman and A.J. Lichtenberg, Principles of Plasma Discharges and Materials Processing (Wiley-Interscience, Hoboken, 2005) isbn{}{0471720011}.
実務経験のある教員による授業
  • 分類:

    実務経験のある教員による実務経験を活かした授業科目

  • 当該授業科目に関連した実務経験の内容:

    企業におけるプラズマ,信頼性物理学の研究開発(14年)

  • 実務経験を活かした実践的な授業の内容:

    実用化のための基礎的物理現象に関する教育にも注力している