先進エネルギー変換

科目ナンバリング U-LAS12 20011 LJ57 開講年度・開講期 2021 ・ 後期
単位数 2 単位 授業形態 講義
配当学年 主として1回生 対象学生 全学向
使用言語 日本語 曜時限 水3
教員 今谷 勝次 (エネルギー科学研究科 教授)
川那辺 洋 (エネルギー科学研究科 教授)
木下 勝之 (エネルギー科学研究科 准教授)
林 潤 (エネルギー科学研究科 准教授)
安部 正高 (エネルギー科学研究科 准教授)
小西 哲之 (エネルギー理工学研究所 教授)
長﨑 百伸 (エネルギー理工学研究所 教授)
森下 和功 (エネルギー理工学研究所 准教授)
小林 進二 (エネルギー理工学研究所 准教授)
八木 重郎 (エネルギー理工学研究所 講師)
澄川 貴志 (エネルギー科学研究科 教授)
授業の概要・目的 我々の日常生活に必要な電力,動力および熱は,石油,石炭,天然ガスおよびウランなどの一次エネルギーから,燃焼,核分裂および動力変換などの操作、すなわち、「エネルギー変換」を行って得られている.本講義では,エネルギーの利用による環境破壊や資源の枯渇を防ぐために将来ますます重要になる先端的な「エネルギー変換」技術とその原理について学ぶ.
到達目標 ・エネルギーの利用についてその概念から実際について理解する
・先端的なエネルギー変換技術とその原理について理解する
授業計画と内容 まず,(1)エネルギー変換の原理と方法ならびに変換効率の考え方などについて解説し,ついで(2)動力や熱を発生するエンジンや燃焼機器の高効率化や環境影響の低減,(3)過酷な条件下で使用されるエネルギー機器用材料やクリーンな動力(電磁力応用機関)を支える機能材料の強度や機能設計,(4)究極のエネルギー源としての核融合の基礎と応用,について種々の初等科目との関連性を明らかにしながら講述し,エネルギー変換技術と我々の生活との関わりや,将来の技術開発のあり方について考える.
 以下に,本講義の構成を示す.なお1課題あたり1~2週の授業を行い,授業回数はフィードバックを含め全15回とする.

1.エネルギー変換とは 【1週】(川那辺)
2.現代社会のエネルギー変換を担う燃焼・動力システム 【3週】(川那辺・林)
・エンジンと燃料
・燃焼研究におけるレーザー計測
・水素エネルギーシステム
3.エネルギー変換システムを支える材料と設計 【4週】(今谷・澄川・木下・安部)
・エネルギー機器の高温における構造物の変形挙動
・エネルギー変換を利用した材料の劣化診断
・エネルギー機能材料入門
・エネルギー機器用微小材料の強度評価
4.究極のエネルギー変換―核融合 【6週】(小西・長﨑・小林・森下・八木)
・核融合とエネルギー変換
・燃焼プラズマの閉じ込めと輸送
・電磁界とプラズマのエネルギー変換
・粒子ビームとプラズマのエネルギー変換
・核融合材料の物理
・エネルギー変換への高温融体の利用
5.フィードバック【1週】
成績評価の方法・観点 授業への積極的な参加を重視する.また,レポートの内容の評価点も総合評価に含める.
詳細は初回授業にて説明する.
履修要件 特になし
授業外学習(予習・復習)等 授業内容に関するレポートを課す.
教科書 Pandaに各講義ごとのテキストを掲示する.
参考書等 特になし.
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