理工学部Faculty of Science and Engineering
MEC300XB（機械工学 / Mechanical engineering 300）燃焼工学Combustion Engineering
川上 忠重Kawakami TADASHIGE
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2021 |
| 授業コードClass code | H5077 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 金4/Fri.4 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
機械工学科機械工学専修 学科専門科目 |
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Outline (in English)
This course introduce the fundations of concepts and principle about combustion theory and their applications in science and engineering.
The specific objectives of this integrated subjects are to
1)be able to explain the basic concepts of combustion such as thermodynamics,thermal explosions, branching-chain explosions,pre-mixed flames and diffusion flame.
2)be able to understand and explane the combustion characteristics of pre-mixed flames and diffusion flame(flame speed, burning velocity, flammability limits, minimum ignition energy, quenching distance and evaporation constant)
Your final grade will be decided according to the following process:
・The ratio of class sttendance over 70％（over 10/14) will be decided the final grade
・Usual performance score 10%, term-end examination 90%
To pass, students must earn at least 60 points out of 100.
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
内燃機関および各種工業用機器に用いられている燃焼について、その基本的な分類、メカニズムおよび燃焼特性等に関する理論的アプローチを理解し、燃焼工学の基本事項に基づく実機への応用について検討する。
到達目標Goal
１．燃焼の基本概念について、熱力学、熱爆発理論、連鎖分岐反応、予混合火炎および拡散火炎の観点から説明することができる。
２．予混合火炎および拡散火炎の燃焼特性について、火炎伝播速度、燃焼速度、可燃限界、最小点火エネルギー、消炎距離および蒸発定数の観点から理解し、説明することができる。
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」と「DP2」と「DP4」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. ）
講義中心の授業を実施する。必要に応じて演習により燃焼工学の基本事項をを学習し、さらに演習後の解答を含めた総合学習により、実機への燃焼に関する理解を深める。
春学期の一部授業はオンラインでの開講を予定している。それにともなう各回の授業計画の変更については、学習支援システムでその都度提示する。
課題等の提出・フィードバックは、適宜、「学習支援システム」と授業を通じて行う予定である。
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
※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。
1：燃焼に関する基本事項について
燃焼の定義、燃焼の基礎式と発熱量および代表的な炭化水素系燃料の総括反応式について理解する
2：燃料、酸化剤及び燃料濃度について
理論酸素量と理論空気量、空気組成、当量比、燃空比、空燃比、空気過剰率について理解する
3：火炎の種類とその分類
各種火炎の分類（定在火炎、定常火炎、層流火炎、乱流火炎、予混合火炎、拡散火炎）について理解する
4：予混合火炎の構造
予混合層流火炎の構造について火炎構造、燃焼温度および燃焼生成物濃度等に着目し、理解する
5：爆発理論・燃焼限界
予混合気の熱爆発理論や燃焼限界、点火限界について、理解する
6：燃焼速度とその測定方法
層流燃焼速度の定義と測定方法、火炎面曲率の影響などについて、理解する
7：燃焼速度の特性
層流燃焼速度に対する当量比、温度、圧力の影響と、その解釈について理解する
8：デトネーション
通常の火炎伝播（デフラグレーション）とデトネーションの現象論的な違いについて、理解する
9：拡散火炎の火炎構造
燃料油の燃焼形態（液面燃焼、灯芯燃焼、蒸発燃焼、噴霧燃焼）について理解する
10：単一燃料液滴の燃焼
単一燃料液滴燃焼の火炎形態、微小重力場および減圧雰囲気中での燃焼モデルについて理解する
11：燃料液滴列の燃焼
単一液滴燃焼での蒸発定数の基本的な考え方を踏まえて、特に火炎形状に着目して、液滴列燃焼について理解する
12：実際の燃焼装置における火炎ー特に火炎からの放射についてー
火炎からの放射について各スペクトル（線スペクトル、バンドスペクトルおよび連続スペクトル）の観点から理解する
13：燃焼における有害成分の生成と抑制
窒素酸化物（NOｘ）、未燃焼成分（CO,炭化水素）、SOｘおよび煤の生成機構を理解する
14：最近の燃焼研究動向
地球環境への影響を含めたエンジン排出物に関する最近の研究動向と今後の展望について理解する
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.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】毎回の授業や演習問題の復習を中心に行い、また、シラバスの講義計画に従って、燃焼工学の基本事項および実機燃焼機器への適応についてあらかじめ事前学習する。
テキスト（教科書）Textbooks
特に指定しないが、講義中に配布する演習問題、資料および論文等を適宜テキストとして使用する。
参考書References
必要に応じて、講義中に紹介する。
成績評価の方法と基準Grading criteria
評価方法： 平常点（10%:授業内演習）および期末試験(90%)で評価するが、原則として課題提出率70％以上を成績評価対象とする。
評価基準： 本科目において設定した到達目標を60%以上達成している学生を合格とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
わかりやすいとの意見が多いので、今後も出来るだけ各種教材を準備しながら進めていきます。