2024年 大学院理工学研究科 シラバス - 航空宇宙工学専攻
設置情報
| 科目名 | 航空宇宙推進工学特論Ⅲ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 航空宇宙工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 齊藤 允教 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜4 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | H14A |
| クラス | |||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 航空機に用いられるレシプロエンジンを取り上げ，種類や特徴，性能計算などエンジン開発に必要な知識を身に付けることを目標とする．また，グループワークやプレゼンを通したアクティブラーニングにより，研究に求められる探求力，自主性，プレゼン能力を養う． |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
エンジン開発の実務経験をもとに，エンジンの開発に必要な知識を対面形式で講義を行う．また，グループワークによるエンジンの性能解析とプレゼンを実施する． |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
回転運動に関する知識や微積分の知識は修得していることが必須である．また，熱力学，流体力学および反応性流体力学に関する知識を修得していることが望ましい． |
授業計画
| 第1回 | エンジンの概要と歴史について，レシプロエンジンを利用した航空機 | 【事前学習】参考書図書により，エンジンが航空機に対してどのような役割を担っているか事前に調べてくること 【事後学習】講義で分からなかった箇所を学生間で共有し，理解を深めること | 【事前学習】 2時間 【事後学習】 2時間 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | カーボンニュートラル，内燃機関の優位性 | 【事前学習】内閣府のグリーン成長戦略とカーボンニュートラルについて調べてくること 【事後学習】講義で分からなかった箇所を学生間で共有し，理解を深めること | 【事前学習】 2時間 【事後学習】 2時間 |
| 第3回 | 理論サイクルと実サイクル，レシプロエンジンの基本性能 | 【事前学習】参考図書により，熱力学のガスサイクルについて復習してくること 【事後学習】講義で分からなかった箇所を学生間で共有し，理解を深めること | 【事前学習】 2時間 【事後学習】 2時間 |
| 第4回 | 燃料の種類とエンジンに与える影響 | 【事前学習】参考図書により，航空機に用いられる燃料の種類について予め調べてくること 【事後学習】講義で分からなかった箇所を学生間で共有し，理解を深めること | 【事前学習】 2時間 【事後学習】 2時間 |
| 第5回 | レシプロエンジンの種類・特徴 | 【事前学習】参考図書により，ガソリンエンジン，ディーゼルエンジンの違いについて調べてくること 【事後学習】講義で分からなかった箇所を学生間で共有し，理解を深めること | 【事前学習】 2時間 【事後学習】 2時間 |
| 第6回 | レシプロエンジンの構造（１） 燃焼室，混合気供給系，点火系 | 【事前学習】参考図書により，レシプロエンジンの構造について調べてくること 【事後学習】講義で分からなかった箇所を学生間で共有し，理解を深めること | 【事前学習】 2時間 【事後学習】 2時間 |
| 第7回 | レシプロエンジンの構造（２） プロペラ，Pファクター | 【事前学習】参考図書により，プロペラの構造や推進の原理について調べてくること 【事後学習】講義で分からなかった箇所を学生間で共有し，理解を深めること | 【事前学習】 2時間 【事後学習】 2時間 |
| 第8回 | エンジン燃焼の化学，異常燃焼の発生原理 | 【事前学習】参考図書により，化学反応について調べてくること 【事後学習】講義で分からなかった箇所を学生間で共有し，理解を深めること | 【事前学習】 2時間 【事後学習】 2時間 |
| 第9回 | エンジンの高効率化手法，超希薄燃焼，HCCI燃焼 | 【事前学習】エンジンの効率向上に必要な理論熱効率の向上と損失低減について調べてくること 【事後学習】講義で分からなかった箇所を学生間で共有し，理解を深めること | 【事前学習】 2時間 【事後学習】 2時間 |
| 第10回 | エンジンの要素技術 | 【事前学習】最新のエンジンの要素技術について調べてくること 【事後学習】講義で分からなかった箇所を学生間で共有し，理解を深めること | 【事前学習】 2時間 【事後学習】 2時間 |
| 第11回 | エンジンの性能解析 Wiebe関数 周波数解析 | 【事前学習】微分・積分，フーリエ級数について予習しておくこと 【事後学習】講義で分からなかった箇所を学生間で共有し，理解を深めること | 【事前学習】 2時間 【事後学習】 2時間 |
| 第12回 | エンジンの性能計算と設計（１） Pythonの基本操作（１） | 【事前学習】PythonをPCにインストールしてくること 【事後学習】講義で分からなかった箇所を学生間で共有し，理解を深めること | 【事前学習】 2時間 【事後学習】 2時間 |
| 第13回 | エンジンの性能計算と設計（2） Pythonの基本操作（２） | 【事前学習】化学計算に必要なライブラリをインストールしてくること 【事後学習】講義で分からなかった箇所を学生間で共有し，理解を深めること | 【事前学習】 2時間 【事後学習】 2時間 |
| 第14回 | エンジンの性能計算と設計（3） グループワークによる性能計算 | 【事前学習】配布するプログラムを操作し，エンジンの性能出力を出来るようにしてくること 【事後学習】講義で分からなかった箇所を学生間で共有し，理解を深めること | 【事前学習】 2時間 【事後学習】 2時間 |
| 第15回 | エンジンの性能計算と設計（4） プレゼン形式による発表と総括 | 【事前学習】発表資料の準備をしてくること【事後学習】全講義を通じて，分からなった箇所を学生間で共有し，理解を深めること | 【事前学習】 2時間 【事後学習】 2時間 |
その他
| 教科書 | |
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
秋濱 一弘/他4名編著 『最新内燃機関 改訂版』 朝倉書店 2021年
公益社団法人 日本航空技術協会 『全面改訂版第5巻 ピストン・エンジン』 航空工学講座 第6版
公益社団法人 日本航空技術協会 『全面改訂版第6巻 プロペラ』 航空工学講座 第6版
飯島晃良 『基礎から学ぶ 高効率エンジンの理論と実際』 グランプリ出版 2018年
書籍以外の参考資料は授業内で案内します．
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| 成績評価の方法 及び基準 |
レポートとプレゼンによる評価（70％）と平常点（30%）の総合評価とする． |
| 質問への対応 | 研究室またはメールにより随時受け付ける． |
| 研究室又は 連絡先 |
船橋校舎3号館336B教室 saitou.masanori@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 船橋 13:00 ～ 14:00
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| 学生への メッセージ |
レシプロエンジンは航空機だけでなく，自動車や船舶，産業用発電機等幅広く応用されています。持続可能な社会の実現に向け，レシプロエンジンの仕組みや技術的な課題はもちろん，エネルギー需給など幅広い視野で学んでいきましょう。 |