理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
MEC500X1（機械工学 / Mechanical engineering 500）流体機械特論２Fluid Machinery (2)
玉木 秀明Hideaki TAMAKI
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学研究科Graduate School of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | YA018 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 火4/Tue.4 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| カテゴリーCategory | 機械工学専攻 |
すべて開くShow all
すべて閉じるHide All
Outline (in English)
授業概要(Course outline)
The course deals with two subjects. One deals with thermodynamic cycles strongly related to turbomachinery such as Brayton cycle (gas turbine cycle). The other deals with loss mechanism in turbomachinery from the point of view of fluid dynamics. Loss means here that the flow phenomena which generate entropy and deteriorate the efficiency of turbomachinery.
到達目標(Learning Objectives)
The goals of this course are to reconfirm basics of thermodynamics and fluid dynamics through learning thermodynamic cycles and the loss mechanism in turbomachinery.
授業時間外の学習(Learning activities outside of classroom)
Before/after each class meeting, students will be expected to spend at least 2 hours to understand the course content.
成績評価の方法と基準(Grading Criteria/Policies)
Your overall grade in the class will be decided based on term-end examination (70%) and in-class contribution (30%). However, when the face-to-face class is impossible, your overall grade will be decided based on a report which simulates ta term-end examination.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
ターボ機械とエネルギー機関（ここではブレイトンサイクル）の性能について学ぶ。また、ターボ機械に発生する流動損失を学ぶことで流体工学への理解を深める。
到達目標Goal
1．様々な熱サイクルのサイクル効率を計算することができる。
2．ブレイトン（ガスタービン）サイクルとターボ機械の空力性能の関わりを理解する。
3．コントロールボリュームを用いて流動現象をモデル化できる能力を習得する。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」「DP3」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
ターボ機械の応用例としてガスタービンを取り上げる。作動原理、空力性能など学び、ターボ機械への理解を深める。また、英文解説記事をベースにして、ターボ機械に発生する損失について学ぶ。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[未定/undecided]：概論・基本熱サイクル
ターボ機械と熱機関
第2回[未定/undecided]：ガスタービンの基本サイクルと性能特性(1)
ブレイトンサイクル（単純サイクル）
第3回[未定/undecided]：ガスタービンの基本サイクルと性能特性(2)
航空用ガスタービンの性能（1）
第4回[未定/undecided]：ガスタービンの基本サイクルと性能特性(3)
航空用ガスタービンの性能（2）
非設計でのガスタービン性能
第5回[未定/undecided]：ターボ機械の性能
主要な損失
Loss Mechanism in Turbomachinesに向けたガイダンス
第6回[未定/undecided]：Loss Mechanism in Turbomachines (1)
Mechanism for Entropy Creation
流れ場とエントロピー生成
第7回[未定/undecided]：Loss Mechanism in Turbomachines (2)
Entropy Generation in Boudary Layers(1)
境界層とエントロピー生成（1）
第8回[未定/undecided]：Loss Mechanism in Turbomachines (3)
Entropy Generation in Boudary Layers(2）
境界層とエントロピー生成（2）
第9回[未定/undecided]：Loss Mechanism in Turbomachines (4)
Mixing Process
異なる速度を持った持った流体の混合
第10回[未定/undecided]：Loss Mechanism in Turbomachines (5)
Tip leakage loss
翼の隙間の流れとターボ機械の性能
第11回[未定/undecided]：Loss Mechanism in Turbomachines (6)
Endwall loss
2次流れとは
第12回[オンライン/online]：Loss Mechanism in Turbomachines (7)
Windage loss (Disk friction loss)
風損（円盤摩擦損失）の見積もり
第13回[未定/undecided]：Loss Mechanism in Turbomachines (8)
Entropy Creation by Heat Transfer
冷却タービン翼の性能
第14回[対面/face to face]：試験
試験
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
該当部分の予習【120分】
・1回～6回 工業熱力学で使用したテキストを再読し、熱力学の関係式の導出と、熱力学第1 および第2 法則を十分に理解する。
・7回～13回 テキスト該当部分の予習
配布資料を復習する【120分】
テキスト（教科書）Textbooks
・1回～6回 教科書はありません。資料を配布します。
・7回～13回 Loss Mechanism in Turbomachines
J. D. Denton J. Turbomach. October 1993,Volume 115(4),pp621 (36 pages)を使います（配布）。また、解説のための資料（日本語）を講義時に配布します。
（対面の授業が困難な場合、Hoppiiにて配信します。）
参考書References
「Internal Flow - Concepts and Applications」 E.M. Greitzer, C.S. Tan and M.B. Graf, Cambridge University Prsess
「Gas Turbine Theory 」H. Cohen, IHI Saravanamutto, CFC. Rodgers, Longman Scientific and Technical
「The DEsign of High-Efficiency Turbomachinery and Gas Turbine」David Gordon Wilson, Thoeodosios Korakianitis, Prentice Hall
「Design and Analysis of Centrifugal Compressor」Rene Van den Braembussche, ASME press
笠原英司編著「現代水力学」オーム社
河野通方 他共著：「工業熱力学（基礎編）」 東京大学出版
成績評価の方法と基準Grading criteria
平常点(40%)と講義で取り上げた演習を基にした試験(60%)で評価する（対面での試験が困難な場合、試験形式の課題で評価する）。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
文献(特に図や写真）を利用して具体例を解説していきます。
Loss Mechanism in Turbomachinesに関連した文献も積極的に取り入れていきます。実用性が高い部分を中心に、できるだけ簡潔に解説を行います。
講義内容にとらわれず、幅広くターボ機械の空力性能を理解する上で有用性の高い文献や資料等を紹介していきます。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
特になし。（対面での授業が困難な場合、Webexの視聴および、PDFファイル等がダウンロード可能なPCやスマートフォンが必要です。）