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シラバス情報
平成23年度
工学部機械電気工学科
詳細
シラバス情報
注)公開用シラバス情報となります。在学生の方は、「
UNIVERSAL PASSPORT
」で詳細をご確認下さい。
科目名
流体機械(Fluid Machinery)
担当教員名
松尾 篤二
配当学年
4
開講期
前期
必修・選択区分
コース選択必修(機械工学コース)
単位数
2
履修上の注意または履修条件
流体力学1、流体力学2を履修しておくことが望ましいです。
受講心得
教科書
流体機械 村上光清・部谷尚道共著 (森北出版)
参考文献及び指定図書
流体機械 横山重吉・六角康久共著 (コロナ社)
エネルギ機械 渡部一郎監修 笠原英司・岡野修一編修 (実教出版)
ポンプの選び方・使い方 高田秋一・堀川武廣共著 (オーム社)
ファン・ブロワ 尾形俊輔編著 (省エネルギーセンター)
はじめての油圧システム 熊谷英樹・正木克典共著 (技術評論社)
関連科目
流体力学1、流体力学2
オフィスアワー
授業の目的
ポンプや送風機などの流体機械は、いろいろな産業の分野において、また我々の日常生活において、数多く利用されている極めて重要な機械です。本科目では、流体機械の種類、原理、構造、作用、運転特性などの基本的事項を学習して、流体機械を使用する上で、また設計する上で必要な基礎的な知識を身につけます。
授業の概要
最初に流体機械の原理と理論について簡単に触れた後、各種の流体機械、すなわち水車、いろいろなポンプ、トルクコンバータなどの液体伝動装置、送風機、圧縮機、油圧・空気圧機器を具体的に取り上げて、種類、構造、運転特性等を講義します。
授業計画
学習内容
学習課題(予習・復習)
○第1回 授業の概要と成績評価基準の説明、流体機械におけるエネルギー伝達
流体機械におけるエネルギー伝達の原理、羽根車内の流れのエネルギーの関係式、運動量理論にもとづく羽根車におけるエネルギー伝達式を説明します。また、流体機械におけるいろいろな損失と効率の表し方について説明します。
○第2回 相似法則
一つの流体機械に対してある回転数で得られた性能から、異なる回転数における性能を推定したり、幾何学的に相似の形状を持つ他の機械の性能を推定するための相似法則を説明します。
○第3回 水車の種類と特性
水力発電に用いられる水車の種類とそれぞれの特性を説明します。
○第4回 遠心ポンプおよび軸流ポンプ
ポンプの種類を説明した後、羽根車を回転させる形式の遠心ポンプと軸流ポンプの構造、原理、特徴を説明します。
○第5回 遠心ポンプ、軸流ポンプの特性と運転
ポンプ吐出し量と揚程、軸動力、効率の関係を表す特性曲線、ポンプの並列運転、直列運転の特性、流体内の低圧部に生じた気泡により騒音や振動が発生するキャビテーション、吐出し量や揚程が周期的に変動して運転が不安定になるサージングについて説明します。
○第6回 容積形ポンプおよび各種ポンプ
流体を一定の空間に閉じ込めて押し出す容積形ポンプには往復式と回転式があります。容積形ポンプの形式、構造、特徴を説明します。次いで、再生ポンプ、噴流ポンプなど特殊な各種ポンプを紹介します。
○第7回 液体伝動装置
液体を作動流体として一つの軸から他の軸に動力を伝達する液体伝動装置の種類、構造、動作原理を説明します。
○第8回 問題演習
第1回~第7回の授業内容について、問題演習を行います。
○第9回 送風機および圧縮機の理論
送風機と圧縮機は気体にエネルギーを与え、圧力を高くして送り出す機械です。送り出す気体の圧力と流量の範囲によりさまざまに分類される送風機と圧縮機の種類を紹介し、圧力を高くする理論を説明します。
○第10回 遠心送風機および圧縮機
遠心送風機と圧縮機の形式、構造、特性、風量調節法を説明します。
○第11回 軸流送風機および圧縮機
軸流送風機と圧縮機の形式、構造、特性を説明します。
○第12回 容積形圧縮機
外部から吸い込んだ気体を密閉した空間に閉じ込めて圧縮する容積形圧縮機の種類、構造、特性を説明します。
○第13回 真空ポンプ
真空ポンプは容器内の大気圧以下の圧力の気体を外部へ排出するもので、原理は圧縮機と同じですが、吐出し圧力と吸込み圧力の比が大きいために、細かい点では異なります。真空ポンプの種類、構造、特性を説明します。
○第14回 油空圧機器
油圧や空気圧を利用して機械装置を動作させるシステムの構成、長所、短所、油圧ポンプやアクチュエータなどの構成機器の種類、構造、動作などを説明します。
○第15回 問題演習
第9回~第14回の授業内容について、問題演習を行います。
○第16回 期末試験
第1回~第15回の授業内容について試験を行います。
授業の節目で演習問題の宿題を出します。
授業の運営方法
教科書に記載されている事項のうち,基本的かつ重要な部分,あるいは実践的な部分をピックアップして講義します。必要に応じて補足的なプリントを配付します。随時、演習問題の宿題提出も課します。
備考
学生が達成すべき到達目標
①各種流体機械の原理を理解する
②それぞれの流体機械について、構造、運転特性等を理解する。
③条件が与えられたときに、流体機械の種類や形式の選定ができる。
評価方法
評価の割合
評価の実施方法と注意点
試験
80
授業内容を理解できているかを確認します。計算問題は考え方、解答の記入方法、答の数値の単位の有無も評価します。
小テスト
レポート
20
成果発表
作品
その他
合計
100
―