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Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

日本機械学会 熱工学部門

第二回湘南ワークショップ

大学が伝えたい熱工学の基礎知識と能力大学が伝えたい熱工学の基礎知識と能力大学が伝えたい熱工学の基礎知識と能力大学が伝えたい熱工学の基礎知識と能力大学が伝えたい熱工学の基礎知識と能力大学が伝えたい熱工学の基礎知識と能力大学が伝えたい熱工学の基礎知識と能力大学が伝えたい熱工学の基礎知識と能力

慶應義塾大学慶應義塾大学慶應義塾大学慶應義塾大学慶應義塾大学慶應義塾大学慶應義塾大学慶應義塾大学理工学部理工学部理工学部理工学部理工学部理工学部理工学部理工学部 機械工学科機械工学科機械工学科機械工学科機械工学科機械工学科機械工学科機械工学科

大学院大学院大学院大学院大学院大学院大学院大学院 環境・資源・エネルギー科学専修環境・資源・エネルギー科学専修環境・資源・エネルギー科学専修環境・資源・エネルギー科学専修環境・資源・エネルギー科学専修環境・資源・エネルギー科学専修環境・資源・エネルギー科学専修環境・資源・エネルギー科学専修

教授教授教授教授教授教授教授教授 植田利久植田利久植田利久植田利久植田利久植田利久植田利久植田利久

20092009200920092009200920092009年年年年年年年年1111111111111111月月月月月月月月1414141414141414日日日日日日日日

No.0No.0

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目次目次目次目次目次目次目次目次

11111111．．．．．．．． 熱工学教育の基本熱工学教育の基本熱工学教育の基本熱工学教育の基本熱工学教育の基本熱工学教育の基本熱工学教育の基本熱工学教育の基本

22222222．．．．．．．． エネルギー変換の工学への展開エネルギー変換の工学への展開エネルギー変換の工学への展開エネルギー変換の工学への展開エネルギー変換の工学への展開エネルギー変換の工学への展開エネルギー変換の工学への展開エネルギー変換の工学への展開

33333333．．．．．．．． 熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ

44444444．．．．．．．． 燃焼工学から反応性を伴う熱流体工学へ燃焼工学から反応性を伴う熱流体工学へ燃焼工学から反応性を伴う熱流体工学へ燃焼工学から反応性を伴う熱流体工学へ燃焼工学から反応性を伴う熱流体工学へ燃焼工学から反応性を伴う熱流体工学へ燃焼工学から反応性を伴う熱流体工学へ燃焼工学から反応性を伴う熱流体工学へ

55555555．．．．．．．． マクロな熱工学からマルチスケールな熱工学へマクロな熱工学からマルチスケールな熱工学へマクロな熱工学からマルチスケールな熱工学へマクロな熱工学からマルチスケールな熱工学へマクロな熱工学からマルチスケールな熱工学へマクロな熱工学からマルチスケールな熱工学へマクロな熱工学からマルチスケールな熱工学へマクロな熱工学からマルチスケールな熱工学へ

66666666．．．．．．．． 事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例： 熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池

77777777．．．．．．．． 今後のカリキュラムの提案今後のカリキュラムの提案今後のカリキュラムの提案今後のカリキュラムの提案今後のカリキュラムの提案今後のカリキュラムの提案今後のカリキュラムの提案今後のカリキュラムの提案

88888888．．．．．．．． 事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例： 「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ

99999999．．．．．．．． 教育方法教育方法教育方法教育方法教育方法教育方法教育方法教育方法

1010101010101010．．．．．．．． 関連する内容関連する内容関連する内容関連する内容関連する内容関連する内容関連する内容関連する内容

1111111111111111．．．．．．．． 学生を取り巻く環境学生を取り巻く環境学生を取り巻く環境学生を取り巻く環境学生を取り巻く環境学生を取り巻く環境学生を取り巻く環境学生を取り巻く環境

１２．１２．１２．１２．１２．１２．１２．１２．まとめまとめまとめまとめまとめまとめまとめまとめ

付録付録付録付録付録付録付録付録((((((((教材教材教材教材教材教材教材教材))))))))

No.1No.1

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11111111．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本

No.2No.2

機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性

熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理

systemsystemsurroundingssurroundings

boundaryboundary

熱工学の基本は，系，周囲そして境界熱工学の基本は，系，周囲そして境界熱工学の基本は，系，周囲そして境界熱工学の基本は，系，周囲そして境界熱工学の基本は，系，周囲そして境界熱工学の基本は，系，周囲そして境界熱工学の基本は，系，周囲そして境界熱工学の基本は，系，周囲そして境界

熱工学では，つねに周囲(環境)のことを考えてきた．しかし，

これまでは，周囲が系に及ぼす影響のみを考えてきた．

これからは，周囲も系に影響を受けることを意識する必要がでてきた

熱工学では，つねに周囲(環境)のことを考えてきた．しかし，

これまでは，周囲が系に及ぼす影響のみを考えてきた．

これからは，周囲も系に影響を受けることを意識する必要がでてきた

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11111111．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本

No.3No.3

機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性

熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である

11111111 基本的な特性理解基本的な特性理解基本的な特性理解基本的な特性理解基本的な特性理解基本的な特性理解基本的な特性理解基本的な特性理解

・・・・・・・・ 平衡条件下での熱工学平衡条件下での熱工学平衡条件下での熱工学平衡条件下での熱工学平衡条件下での熱工学平衡条件下での熱工学平衡条件下での熱工学平衡条件下での熱工学

・・・・・・・・ 状態量の変化状態量の変化状態量の変化状態量の変化状態量の変化状態量の変化状態量の変化状態量の変化

・・・・・・・・ サイクルサイクルサイクルサイクルサイクルサイクルサイクルサイクル

22222222 緻密な定量評価緻密な定量評価緻密な定量評価緻密な定量評価緻密な定量評価緻密な定量評価緻密な定量評価緻密な定量評価

・・・・・・・・ 非平衡条件下での熱工学非平衡条件下での熱工学非平衡条件下での熱工学非平衡条件下での熱工学非平衡条件下での熱工学非平衡条件下での熱工学非平衡条件下での熱工学非平衡条件下での熱工学

・・・・・・・・ 時間的変化時間的変化時間的変化時間的変化時間的変化時間的変化時間的変化時間的変化

・・・・・・・・ 空間的分布空間的分布空間的分布空間的分布空間的分布空間的分布空間的分布空間的分布

++++

熱機関のサイクル，効率の理解など，状態の特性理解が主目的

まずは，現象の定性的理解．

マクロな系に対する積分的解析

熱機関のサイクル，効率の理解など，状態の特性理解が主目的

まずは，現象の定性的理解．

マクロな系に対する積分的解析

空間分布，時間的変化を考慮した緻密な定量評価

ミクロな系に対する微分的解析

空間分布，時間的変化を考慮した緻密な定量評価

ミクロな系に対する微分的解析

定性から定量へ定性から定量へ

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11111111．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本

No.4No.4

機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性

熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である

11111111 機器の性能の評価と設計機器の性能の評価と設計機器の性能の評価と設計機器の性能の評価と設計機器の性能の評価と設計機器の性能の評価と設計機器の性能の評価と設計機器の性能の評価と設計

・・・・・・・・ 物質の加熱，冷却物質の加熱，冷却物質の加熱，冷却物質の加熱，冷却物質の加熱，冷却物質の加熱，冷却物質の加熱，冷却物質の加熱，冷却

溶融炉，冷蔵庫，空調機，溶融炉，冷蔵庫，空調機，溶融炉，冷蔵庫，空調機，溶融炉，冷蔵庫，空調機，溶融炉，冷蔵庫，空調機，溶融炉，冷蔵庫，空調機，溶融炉，冷蔵庫，空調機，溶融炉，冷蔵庫，空調機，

・・・・・・・・ 仕事（動力）仕事（動力）仕事（動力）仕事（動力）仕事（動力）仕事（動力）仕事（動力）仕事（動力） を得るを得るを得るを得るを得るを得るを得るを得る

エンジンエンジンエンジンエンジンエンジンエンジンエンジンエンジン

22222222 環境の変化を考える環境の変化を考える環境の変化を考える環境の変化を考える環境の変化を考える環境の変化を考える環境の変化を考える環境の変化を考える

・・・・・・・・ 地球温暖化問題地球温暖化問題地球温暖化問題地球温暖化問題地球温暖化問題地球温暖化問題地球温暖化問題地球温暖化問題

・・・・・・・・ 環境破壊問題環境破壊問題環境破壊問題環境破壊問題環境破壊問題環境破壊問題環境破壊問題環境破壊問題

++++

これまでは，周囲(環境：地球など)は系(個々の機器)に比べてその変化が無視できるくらい大きいと考え，周囲の条件は一定，あるいは変化しないと考えてきた

これまでは，周囲(環境：地球など)は系(個々の機器)に比べてその変化が無視できるくらい大きいと考え，周囲の条件は一定，あるいは変化しないと考えてきた

工学的活動(機器の使用など)が，周囲(環境：地球など)に顕著な影響を与えることを考慮する必要が生じてきた

工学的活動(機器の使用など)が，周囲(環境：地球など)に顕著な影響を与えることを考慮する必要が生じてきた

熱工学として根本的な変化が起きている

熱工学として根本的な変化が起きている

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11111111．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本

No.5No.5

機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性

熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である

平衡な熱工学平衡な熱工学平衡な熱工学平衡な熱工学平衡な熱工学平衡な熱工学平衡な熱工学平衡な熱工学

・・・・・・・・ 熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学

熱力学の第熱力学の第熱力学の第熱力学の第熱力学の第熱力学の第熱力学の第熱力学の第00000000法則，第法則，第法則，第法則，第法則，第法則，第法則，第法則，第11111111法則，第法則，第法則，第法則，第法則，第法則，第法則，第法則，第22222222法則．理想気体，実在気法則．理想気体，実在気法則．理想気体，実在気法則．理想気体，実在気法則．理想気体，実在気法則．理想気体，実在気法則．理想気体，実在気法則．理想気体，実在気体体体体体体体体((((((((蒸気蒸気蒸気蒸気蒸気蒸気蒸気蒸気))))))))

・・・・・・・・ 熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学

サイクル，さまざまな熱機関の基本特性サイクル，さまざまな熱機関の基本特性サイクル，さまざまな熱機関の基本特性サイクル，さまざまな熱機関の基本特性サイクル，さまざまな熱機関の基本特性サイクル，さまざまな熱機関の基本特性サイクル，さまざまな熱機関の基本特性サイクル，さまざまな熱機関の基本特性++++これまで広く行われてきた熱工学の教育の内容．すべてが平衡条件を仮定しているわけではないが，全体が平衡条件を仮定して説明される場合が多い．積分的解析が有効

これまで広く行われてきた熱工学の教育の内容．すべてが平衡条件を仮定しているわけではないが，全体が平衡条件を仮定して説明される場合が多い．積分的解析が有効

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11111111．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本．熱工学教育の基本

No.6No.6

機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性機械工学における熱工学の重要性

熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である熱工学とは，熱を工学的に取り扱うための学理である

非平衡な熱工学非平衡な熱工学非平衡な熱工学非平衡な熱工学非平衡な熱工学非平衡な熱工学非平衡な熱工学非平衡な熱工学

・・・・・・・・ 伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学

伝熱の基本伝熱の基本伝熱の基本伝熱の基本伝熱の基本伝熱の基本伝熱の基本伝熱の基本((((((((熱伝導，対流伝熱，輻射熱伝導，対流伝熱，輻射熱伝導，対流伝熱，輻射熱伝導，対流伝熱，輻射熱伝導，対流伝熱，輻射熱伝導，対流伝熱，輻射熱伝導，対流伝熱，輻射熱伝導，対流伝熱，輻射))))))))，熱伝達率，複合伝，熱伝達率，複合伝，熱伝達率，複合伝，熱伝達率，複合伝，熱伝達率，複合伝，熱伝達率，複合伝，熱伝達率，複合伝，熱伝達率，複合伝熱熱熱熱熱熱熱熱

・・・・・・・・ 移動論移動論移動論移動論移動論移動論移動論移動論

運動量輸送，熱輸送，物質輸送，相似性運動量輸送，熱輸送，物質輸送，相似性運動量輸送，熱輸送，物質輸送，相似性運動量輸送，熱輸送，物質輸送，相似性運動量輸送，熱輸送，物質輸送，相似性運動量輸送，熱輸送，物質輸送，相似性運動量輸送，熱輸送，物質輸送，相似性運動量輸送，熱輸送，物質輸送，相似性

・・・・・・・・ 燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学

熱収支，火炎の特性，安定性，排出物熱収支，火炎の特性，安定性，排出物熱収支，火炎の特性，安定性，排出物熱収支，火炎の特性，安定性，排出物熱収支，火炎の特性，安定性，排出物熱収支，火炎の特性，安定性，排出物熱収支，火炎の特性，安定性，排出物熱収支，火炎の特性，安定性，排出物

++++

空間分布，時間変化を考慮し，緻密な定量評価を目指す．微分的解析が重要空間分布，時間変化を考慮し，緻密な定量評価を目指す．微分的解析が重要

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22222222．．．．．．．． エネルギー変換の工学への展開エネルギー変換の工学への展開エネルギー変換の工学への展開エネルギー変換の工学への展開エネルギー変換の工学への展開エネルギー変換の工学への展開エネルギー変換の工学への展開エネルギー変換の工学への展開

No.7No.7

熱力学の第熱力学の第熱力学の第熱力学の第熱力学の第熱力学の第熱力学の第熱力学の第11111111法則法則法則法則法則法則法則法則

熱力学の第熱力学の第熱力学の第熱力学の第熱力学の第熱力学の第熱力学の第熱力学の第11111111法則は，熱と仕事の変換，熱から仕事への変換を示して法則は，熱と仕事の変換，熱から仕事への変換を示して法則は，熱と仕事の変換，熱から仕事への変換を示して法則は，熱と仕事の変換，熱から仕事への変換を示して法則は，熱と仕事の変換，熱から仕事への変換を示して法則は，熱と仕事の変換，熱から仕事への変換を示して法則は，熱と仕事の変換，熱から仕事への変換を示して法則は，熱と仕事の変換，熱から仕事への変換を示している．いる．いる．いる．いる．いる．いる．いる．

QQ == EE ++ WW熱熱熱熱熱熱熱熱 ==内部エネルギー内部エネルギー内部エネルギー内部エネルギー内部エネルギー内部エネルギー内部エネルギー内部エネルギー ++仕事仕事仕事仕事仕事仕事仕事仕事

この関係は，熱エネルギー，内部エネルギー，力学的エネルギーのエネこの関係は，熱エネルギー，内部エネルギー，力学的エネルギーのエネこの関係は，熱エネルギー，内部エネルギー，力学的エネルギーのエネこの関係は，熱エネルギー，内部エネルギー，力学的エネルギーのエネこの関係は，熱エネルギー，内部エネルギー，力学的エネルギーのエネこの関係は，熱エネルギー，内部エネルギー，力学的エネルギーのエネこの関係は，熱エネルギー，内部エネルギー，力学的エネルギーのエネこの関係は，熱エネルギー，内部エネルギー，力学的エネルギーのエネルギー保存則として考えることができる．ルギー保存則として考えることができる．ルギー保存則として考えることができる．ルギー保存則として考えることができる．ルギー保存則として考えることができる．ルギー保存則として考えることができる．ルギー保存則として考えることができる．ルギー保存則として考えることができる．

熱工学では，まず，熱力学の第熱工学では，まず，熱力学の第熱工学では，まず，熱力学の第熱工学では，まず，熱力学の第熱工学では，まず，熱力学の第熱工学では，まず，熱力学の第熱工学では，まず，熱力学の第熱工学では，まず，熱力学の第11法則を，熱から仕事への変換であるこ法則を，熱から仕事への変換であるこ法則を，熱から仕事への変換であるこ法則を，熱から仕事への変換であるこ法則を，熱から仕事への変換であるこ法則を，熱から仕事への変換であるこ法則を，熱から仕事への変換であるこ法則を，熱から仕事への変換であるこ

とを十分理解してもらうことが必要．とを十分理解してもらうことが必要．とを十分理解してもらうことが必要．とを十分理解してもらうことが必要．とを十分理解してもらうことが必要．とを十分理解してもらうことが必要．とを十分理解してもらうことが必要．とを十分理解してもらうことが必要．

そのうえで，一般的なエネルギー保存則への展開が重要．そのうえで，一般的なエネルギー保存則への展開が重要．そのうえで，一般的なエネルギー保存則への展開が重要．そのうえで，一般的なエネルギー保存則への展開が重要．そのうえで，一般的なエネルギー保存則への展開が重要．そのうえで，一般的なエネルギー保存則への展開が重要．そのうえで，一般的なエネルギー保存則への展開が重要．そのうえで，一般的なエネルギー保存則への展開が重要．

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33333333．．．．．．．． 熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ

No.8No.8

これまでの熱工学これまでの熱工学これまでの熱工学これまでの熱工学これまでの熱工学これまでの熱工学これまでの熱工学これまでの熱工学

熱からいかに多くの仕事を取り出すか．熱からいかに多くの仕事を取り出すか．熱からいかに多くの仕事を取り出すか．熱からいかに多くの仕事を取り出すか．熱からいかに多くの仕事を取り出すか．熱からいかに多くの仕事を取り出すか．熱からいかに多くの仕事を取り出すか．熱からいかに多くの仕事を取り出すか．

したがって，作動流体の種類などには関心がうすく，任意の作動流体したがって，作動流体の種類などには関心がうすく，任意の作動流体したがって，作動流体の種類などには関心がうすく，任意の作動流体したがって，作動流体の種類などには関心がうすく，任意の作動流体したがって，作動流体の種類などには関心がうすく，任意の作動流体したがって，作動流体の種類などには関心がうすく，任意の作動流体したがって，作動流体の種類などには関心がうすく，任意の作動流体したがって，作動流体の種類などには関心がうすく，任意の作動流体において，熱効率がどこまで上げられるかがもっとも重要な視点において，熱効率がどこまで上げられるかがもっとも重要な視点において，熱効率がどこまで上げられるかがもっとも重要な視点において，熱効率がどこまで上げられるかがもっとも重要な視点において，熱効率がどこまで上げられるかがもっとも重要な視点において，熱効率がどこまで上げられるかがもっとも重要な視点において，熱効率がどこまで上げられるかがもっとも重要な視点において，熱効率がどこまで上げられるかがもっとも重要な視点

その結果，カルノーサイクルがひとつの帰結その結果，カルノーサイクルがひとつの帰結その結果，カルノーサイクルがひとつの帰結その結果，カルノーサイクルがひとつの帰結その結果，カルノーサイクルがひとつの帰結その結果，カルノーサイクルがひとつの帰結その結果，カルノーサイクルがひとつの帰結その結果，カルノーサイクルがひとつの帰結

2

11TT−=η

TTTTTTTT22222222: : : : : : : : 高温熱源の温度高温熱源の温度高温熱源の温度高温熱源の温度高温熱源の温度高温熱源の温度高温熱源の温度高温熱源の温度 TTTTTTTT11111111: : : : : : : : 低温熱源の温度低温熱源の温度低温熱源の温度低温熱源の温度低温熱源の温度低温熱源の温度低温熱源の温度低温熱源の温度

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Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

33333333．．．．．．．． 熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ熱工学から熱，物質工学へ

No.9No.9

これからの熱工学これからの熱工学これからの熱工学これからの熱工学これからの熱工学これからの熱工学これからの熱工学これからの熱工学

熱効率に加えて，廃棄物質とその定量評価が重要熱効率に加えて，廃棄物質とその定量評価が重要熱効率に加えて，廃棄物質とその定量評価が重要熱効率に加えて，廃棄物質とその定量評価が重要熱効率に加えて，廃棄物質とその定量評価が重要熱効率に加えて，廃棄物質とその定量評価が重要熱効率に加えて，廃棄物質とその定量評価が重要熱効率に加えて，廃棄物質とその定量評価が重要

エンジンなどの熱機関を設計する場合も，熱効率だけでは不十分でエンジンなどの熱機関を設計する場合も，熱効率だけでは不十分でエンジンなどの熱機関を設計する場合も，熱効率だけでは不十分でエンジンなどの熱機関を設計する場合も，熱効率だけでは不十分でエンジンなどの熱機関を設計する場合も，熱効率だけでは不十分でエンジンなどの熱機関を設計する場合も，熱効率だけでは不十分でエンジンなどの熱機関を設計する場合も，熱効率だけでは不十分でエンジンなどの熱機関を設計する場合も，熱効率だけでは不十分であり，廃棄物質についても定量的評価が必要あり，廃棄物質についても定量的評価が必要あり，廃棄物質についても定量的評価が必要あり，廃棄物質についても定量的評価が必要あり，廃棄物質についても定量的評価が必要あり，廃棄物質についても定量的評価が必要あり，廃棄物質についても定量的評価が必要あり，廃棄物質についても定量的評価が必要

大気汚染防止法大気汚染防止法大気汚染防止法大気汚染防止法大気汚染防止法大気汚染防止法大気汚染防止法大気汚染防止法

煤煙，揮発性有機化合物，粉塵，有害大気汚染物質，自動車排出ガスの５種類を規制

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44444444．．．．．．．． 燃焼工学から反応性を伴う熱流体工学へ燃焼工学から反応性を伴う熱流体工学へ燃焼工学から反応性を伴う熱流体工学へ燃焼工学から反応性を伴う熱流体工学へ燃焼工学から反応性を伴う熱流体工学へ燃焼工学から反応性を伴う熱流体工学へ燃焼工学から反応性を伴う熱流体工学へ燃焼工学から反応性を伴う熱流体工学へ

No.10No.10

燃焼工学の重要性燃焼工学の重要性燃焼工学の重要性燃焼工学の重要性燃焼工学の重要性燃焼工学の重要性燃焼工学の重要性燃焼工学の重要性

高温雰囲気をつくるもっとも有効な手段は燃焼であった高温雰囲気をつくるもっとも有効な手段は燃焼であった高温雰囲気をつくるもっとも有効な手段は燃焼であった高温雰囲気をつくるもっとも有効な手段は燃焼であった高温雰囲気をつくるもっとも有効な手段は燃焼であった高温雰囲気をつくるもっとも有効な手段は燃焼であった高温雰囲気をつくるもっとも有効な手段は燃焼であった高温雰囲気をつくるもっとも有効な手段は燃焼であった

そこで，燃焼工学が熱工学分野の重要な分野のひとつとなったそこで，燃焼工学が熱工学分野の重要な分野のひとつとなったそこで，燃焼工学が熱工学分野の重要な分野のひとつとなったそこで，燃焼工学が熱工学分野の重要な分野のひとつとなったそこで，燃焼工学が熱工学分野の重要な分野のひとつとなったそこで，燃焼工学が熱工学分野の重要な分野のひとつとなったそこで，燃焼工学が熱工学分野の重要な分野のひとつとなったそこで，燃焼工学が熱工学分野の重要な分野のひとつとなった

新たな動力取得法では，必ずしも高温雰囲気が必要ではなくなった新たな動力取得法では，必ずしも高温雰囲気が必要ではなくなった新たな動力取得法では，必ずしも高温雰囲気が必要ではなくなった新たな動力取得法では，必ずしも高温雰囲気が必要ではなくなった新たな動力取得法では，必ずしも高温雰囲気が必要ではなくなった新たな動力取得法では，必ずしも高温雰囲気が必要ではなくなった新たな動力取得法では，必ずしも高温雰囲気が必要ではなくなった新たな動力取得法では，必ずしも高温雰囲気が必要ではなくなった

他方，あらたな動力源においても，化学反応は依然重要他方，あらたな動力源においても，化学反応は依然重要他方，あらたな動力源においても，化学反応は依然重要他方，あらたな動力源においても，化学反応は依然重要他方，あらたな動力源においても，化学反応は依然重要他方，あらたな動力源においても，化学反応は依然重要他方，あらたな動力源においても，化学反応は依然重要他方，あらたな動力源においても，化学反応は依然重要

あらたな動力取得法：あらたな動力取得法：あらたな動力取得法：あらたな動力取得法：あらたな動力取得法：あらたな動力取得法：あらたな動力取得法：あらたな動力取得法： 燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池

燃料電池では，燃料電池では，燃料電池では，燃料電池では，燃料電池では，燃料電池では，燃料電池では，燃料電池では， HHHHHHHH22222222 + O+ O+ O+ O+ O+ O+ O+ O22222222 →→→→→→→→ HHHHHHHH22222222OOOOOOOO の反応が起きているの反応が起きているの反応が起きているの反応が起きているの反応が起きているの反応が起きているの反応が起きているの反応が起きている

Keio UniversityKeio University

Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

55555555．．．．．．．． マクロな熱工学からマルチスケールな熱工学へマクロな熱工学からマルチスケールな熱工学へマクロな熱工学からマルチスケールな熱工学へマクロな熱工学からマルチスケールな熱工学へマクロな熱工学からマルチスケールな熱工学へマクロな熱工学からマルチスケールな熱工学へマクロな熱工学からマルチスケールな熱工学へマクロな熱工学からマルチスケールな熱工学へ

No.11No.11

これまでの熱装置は，これまでの熱装置は，これまでの熱装置は，これまでの熱装置は，これまでの熱装置は，これまでの熱装置は，これまでの熱装置は，これまでの熱装置は，

大量生産，高熱効率大量生産，高熱効率大量生産，高熱効率大量生産，高熱効率大量生産，高熱効率大量生産，高熱効率大量生産，高熱効率大量生産，高熱効率((((((((低熱損失低熱損失低熱損失低熱損失低熱損失低熱損失低熱損失低熱損失))))))))から，大きな装置が好まれたから，大きな装置が好まれたから，大きな装置が好まれたから，大きな装置が好まれたから，大きな装置が好まれたから，大きな装置が好まれたから，大きな装置が好まれたから，大きな装置が好まれた

そこで，熱工学も，比較的大きな装置を想定した学問体系となっておそこで，熱工学も，比較的大きな装置を想定した学問体系となっておそこで，熱工学も，比較的大きな装置を想定した学問体系となっておそこで，熱工学も，比較的大きな装置を想定した学問体系となっておそこで，熱工学も，比較的大きな装置を想定した学問体系となっておそこで，熱工学も，比較的大きな装置を想定した学問体系となっておそこで，熱工学も，比較的大きな装置を想定した学問体系となっておそこで，熱工学も，比較的大きな装置を想定した学問体系となっており，教育が行われるようになってきたり，教育が行われるようになってきたり，教育が行われるようになってきたり，教育が行われるようになってきたり，教育が行われるようになってきたり，教育が行われるようになってきたり，教育が行われるようになってきたり，教育が行われるようになってきた

これからは，熱装置のマルチスケール化これからは，熱装置のマルチスケール化これからは，熱装置のマルチスケール化これからは，熱装置のマルチスケール化これからは，熱装置のマルチスケール化これからは，熱装置のマルチスケール化これからは，熱装置のマルチスケール化これからは，熱装置のマルチスケール化

小さな熱装置での熱工学：小さな熱装置での熱工学：小さな熱装置での熱工学：小さな熱装置での熱工学：小さな熱装置での熱工学：小さな熱装置での熱工学：小さな熱装置での熱工学：小さな熱装置での熱工学：

熱制御技術：熱制御技術：熱制御技術：熱制御技術：熱制御技術：熱制御技術：熱制御技術：熱制御技術： 応答がよくなることから，非定常制御も可能応答がよくなることから，非定常制御も可能応答がよくなることから，非定常制御も可能応答がよくなることから，非定常制御も可能応答がよくなることから，非定常制御も可能応答がよくなることから，非定常制御も可能応答がよくなることから，非定常制御も可能応答がよくなることから，非定常制御も可能層流技術：層流技術：層流技術：層流技術：層流技術：層流技術：層流技術：層流技術： 層流熱伝達技術などの高度化が重要層流熱伝達技術などの高度化が重要層流熱伝達技術などの高度化が重要層流熱伝達技術などの高度化が重要層流熱伝達技術などの高度化が重要層流熱伝達技術などの高度化が重要層流熱伝達技術などの高度化が重要層流熱伝達技術などの高度化が重要

あらたな学問体系の構築あらたな学問体系の構築あらたな学問体系の構築あらたな学問体系の構築あらたな学問体系の構築あらたな学問体系の構築あらたな学問体系の構築あらたな学問体系の構築

Keio UniversityKeio University

Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

66666666．．．．．．．． 事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例： 熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池

No.12No.12

熱機関熱機関熱機関熱機関熱機関熱機関熱機関熱機関

化学エネルギー化学エネルギー化学エネルギー化学エネルギー化学エネルギー化学エネルギー化学エネルギー化学エネルギー （燃料）（燃料）（燃料）（燃料）（燃料）（燃料）（燃料）（燃料）

熱エネルギー熱エネルギー熱エネルギー熱エネルギー熱エネルギー熱エネルギー熱エネルギー熱エネルギー （高温ガス）（高温ガス）（高温ガス）（高温ガス）（高温ガス）（高温ガス）（高温ガス）（高温ガス）

力学エネルギー力学エネルギー力学エネルギー力学エネルギー力学エネルギー力学エネルギー力学エネルギー力学エネルギー （動力）（動力）（動力）（動力）（動力）（動力）（動力）（動力）

燃焼燃焼燃焼燃焼燃焼燃焼燃焼燃焼

力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置

((((((((エンジンエンジンエンジンエンジンエンジンエンジンエンジンエンジン))))))))

燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池

化学エネルギー化学エネルギー化学エネルギー化学エネルギー化学エネルギー化学エネルギー化学エネルギー化学エネルギー （燃料：（燃料：（燃料：（燃料：（燃料：（燃料：（燃料：（燃料：HHHHHHHH22222222））））））））

電気エネルギー電気エネルギー電気エネルギー電気エネルギー電気エネルギー電気エネルギー電気エネルギー電気エネルギー （電力）（電力）（電力）（電力）（電力）（電力）（電力）（電力）

力学エネルギー力学エネルギー力学エネルギー力学エネルギー力学エネルギー力学エネルギー力学エネルギー力学エネルギー （動力）（動力）（動力）（動力）（動力）（動力）（動力）（動力）

燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池

力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置

((((((((モーターモーターモーターモーターモーターモーターモーターモーター))))))))

Keio UniversityKeio University

Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

66666666．．．．．．．． 事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例： 熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池

No.13No.13

燃焼燃焼燃焼燃焼燃焼燃焼燃焼燃焼 燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池

)(/826.241

/826.241

/0

/021

222

2

2

2

222

exothermicmolkJ

HHHH

molkJH

molkJH

molkJH

OHOH

HHH

Oo

fHo

fOHo

fr

OHo

f

Oo

f

Ho

f

reactfprodfr

−=

∆−∆−∆=∆

−=∆

=∆

=∆

→+

∆−∆=∆ ( ) ( ) ( )

( )( )( )

( ) ( ) ( ) ( )molkJ

TGTGTGTG

molkJTG

molkJTG

molkJTG

OHOH

TGTGTG

Ho

fHo

fOHo

f

OHo

f

Oo

f

Ho

f

reacto

fprodo

f

/582.228

/582.228

/0

/021

2020200

20

20

20

222

000

−=

∆−∆−∆=∆

−=∆

=∆

=∆

→+

∆−∆=∆

HH2 2 , O, O22

HH22OO

ΔΔrrHH

HH22 , O, O22

HH22OO

ΔΔGG

TTΔΔSS熱

電気

熱

Keio UniversityKeio University

Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

66666666．．．．．．．． 事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例： 熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池熱機関と燃料電池

No.14No.14

燃焼燃焼燃焼燃焼燃焼燃焼燃焼燃焼 燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池高温熱エネルギー高温熱エネルギー高温熱エネルギー高温熱エネルギー高温熱エネルギー高温熱エネルギー高温熱エネルギー高温熱エネルギー

241.826241.826241.826241.826241.826241.826241.826241.826 kJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/mol低温電気エネルギー低温電気エネルギー低温電気エネルギー低温電気エネルギー低温電気エネルギー低温電気エネルギー低温電気エネルギー低温電気エネルギー

228.582228.582228.582228.582228.582228.582228.582228.582 kJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/mol

力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置((((((((エンジンエンジンエンジンエンジンエンジンエンジンエンジンエンジン))))))))効率：効率：効率：効率：効率：効率：効率：効率： 3535353535353535％％％％％％％％

力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置力学的装置((((((((モーターモーターモーターモーターモーターモーターモーターモーター))))))))効率：効率：効率：効率：効率：効率：効率：効率： 8080808080808080％％％％％％％％

力学的エネルギー力学的エネルギー力学的エネルギー力学的エネルギー力学的エネルギー力学的エネルギー力学的エネルギー力学的エネルギー((((((((動力動力動力動力動力動力動力動力))))))))84.6484.6484.6484.6484.6484.6484.6484.64 kJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/mol

力学的エネルギー力学的エネルギー力学的エネルギー力学的エネルギー力学的エネルギー力学的エネルギー力学的エネルギー力学的エネルギー((((((((動力動力動力動力動力動力動力動力))))))))182.87182.87182.87182.87182.87182.87182.87182.87 kJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/mol

発電装置発電装置発電装置発電装置発電装置発電装置発電装置発電装置効率：効率：効率：効率：効率：効率：効率：効率： 9090909090909090％％％％％％％％

電気エネルギー電気エネルギー電気エネルギー電気エネルギー電気エネルギー電気エネルギー電気エネルギー電気エネルギー76.1876.1876.1876.1876.1876.1876.1876.18 kJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/molkJ/mol

コジェネレーションなどでコジェネレーションなどでコジェネレーションなどでコジェネレーションなどで総合効率向上を目指す総合効率向上を目指す総合効率向上を目指す総合効率向上を目指す

コジェネレーションなどでコジェネレーションなどでコジェネレーションなどでコジェネレーションなどでコジェネレーションなどでコジェネレーションなどでコジェネレーションなどでコジェネレーションなどで総合効率向上を目指す総合効率向上を目指す総合効率向上を目指す総合効率向上を目指す総合効率向上を目指す総合効率向上を目指す総合効率向上を目指す総合効率向上を目指す

インフラ整備等で利用率インフラ整備等で利用率インフラ整備等で利用率インフラ整備等で利用率向上を目指す向上を目指す向上を目指す向上を目指す

インフラ整備等で利用率インフラ整備等で利用率インフラ整備等で利用率インフラ整備等で利用率インフラ整備等で利用率インフラ整備等で利用率インフラ整備等で利用率インフラ整備等で利用率向上を目指す向上を目指す向上を目指す向上を目指す向上を目指す向上を目指す向上を目指す向上を目指す

Keio UniversityKeio University

Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

77777777．今後のカリキュラムの提案．今後のカリキュラムの提案．今後のカリキュラムの提案．今後のカリキュラムの提案．今後のカリキュラムの提案．今後のカリキュラムの提案．今後のカリキュラムの提案．今後のカリキュラムの提案

No.15No.15

熱工学分野のカリキュラム構成案熱工学分野のカリキュラム構成案熱工学分野のカリキュラム構成案熱工学分野のカリキュラム構成案熱工学分野のカリキュラム構成案熱工学分野のカリキュラム構成案熱工学分野のカリキュラム構成案熱工学分野のカリキュラム構成案

熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学

熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学

伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学

移動論移動論移動論移動論移動論移動論移動論移動論移動論移動論移動論移動論

燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学

基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学

熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学

熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論

基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学

先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学

熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論

反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学

その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野

熱工学分野には，熱工学分野には，熱工学分野には，熱工学分野には，熱工学分野には，熱工学分野には，熱工学分野には，熱工学分野には，

機械工学の専門家として必ず知らなければならない内容と，機械工学の専門家として必ず知らなければならない内容と，機械工学の専門家として必ず知らなければならない内容と，機械工学の専門家として必ず知らなければならない内容と，機械工学の専門家として必ず知らなければならない内容と，機械工学の専門家として必ず知らなければならない内容と，機械工学の専門家として必ず知らなければならない内容と，機械工学の専門家として必ず知らなければならない内容と，

研究，開発などで今後有用となる内容がある．研究，開発などで今後有用となる内容がある．研究，開発などで今後有用となる内容がある．研究，開発などで今後有用となる内容がある．研究，開発などで今後有用となる内容がある．研究，開発などで今後有用となる内容がある．研究，開発などで今後有用となる内容がある．研究，開発などで今後有用となる内容がある．

そこで，そこで，そこで，そこで，そこで，そこで，そこで，そこで，

前者を基盤熱工としてまとめ，後者を先進熱工学としてまとめる．前者を基盤熱工としてまとめ，後者を先進熱工学としてまとめる．前者を基盤熱工としてまとめ，後者を先進熱工学としてまとめる．前者を基盤熱工としてまとめ，後者を先進熱工学としてまとめる．前者を基盤熱工としてまとめ，後者を先進熱工学としてまとめる．前者を基盤熱工としてまとめ，後者を先進熱工学としてまとめる．前者を基盤熱工としてまとめ，後者を先進熱工学としてまとめる．前者を基盤熱工としてまとめ，後者を先進熱工学としてまとめる．

大学においては，前者が学部必修科目，後者が学部あるいは大学においては，前者が学部必修科目，後者が学部あるいは大学においては，前者が学部必修科目，後者が学部あるいは大学においては，前者が学部必修科目，後者が学部あるいは大学においては，前者が学部必修科目，後者が学部あるいは大学においては，前者が学部必修科目，後者が学部あるいは大学においては，前者が学部必修科目，後者が学部あるいは大学においては，前者が学部必修科目，後者が学部あるいは大学院での選択科目となるものと思われる大学院での選択科目となるものと思われる大学院での選択科目となるものと思われる大学院での選択科目となるものと思われる大学院での選択科目となるものと思われる大学院での選択科目となるものと思われる大学院での選択科目となるものと思われる大学院での選択科目となるものと思われる

Keio UniversityKeio University

Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

88888888．．．．．．．． 事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例： 「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ

No.16No.16

「燃焼工学」から「反応システムと環境」「燃焼工学」から「反応システムと環境」「燃焼工学」から「反応システムと環境」「燃焼工学」から「反応システムと環境」「燃焼工学」から「反応システムと環境」「燃焼工学」から「反応システムと環境」「燃焼工学」から「反応システムと環境」「燃焼工学」から「反応システムと環境」

機械工学分野では，化学反応，生物反応を伴う現象を扱う機会機械工学分野では，化学反応，生物反応を伴う現象を扱う機会機械工学分野では，化学反応，生物反応を伴う現象を扱う機会機械工学分野では，化学反応，生物反応を伴う現象を扱う機会機械工学分野では，化学反応，生物反応を伴う現象を扱う機会機械工学分野では，化学反応，生物反応を伴う現象を扱う機会機械工学分野では，化学反応，生物反応を伴う現象を扱う機会機械工学分野では，化学反応，生物反応を伴う現象を扱う機会が増えてきています．燃焼現象はもっとも代表的，かつ重要なが増えてきています．燃焼現象はもっとも代表的，かつ重要なが増えてきています．燃焼現象はもっとも代表的，かつ重要なが増えてきています．燃焼現象はもっとも代表的，かつ重要なが増えてきています．燃焼現象はもっとも代表的，かつ重要なが増えてきています．燃焼現象はもっとも代表的，かつ重要なが増えてきています．燃焼現象はもっとも代表的，かつ重要なが増えてきています．燃焼現象はもっとも代表的，かつ重要な化学反応を伴う現象ですが，近年では，燃料電池，医療用検査化学反応を伴う現象ですが，近年では，燃料電池，医療用検査化学反応を伴う現象ですが，近年では，燃料電池，医療用検査化学反応を伴う現象ですが，近年では，燃料電池，医療用検査化学反応を伴う現象ですが，近年では，燃料電池，医療用検査化学反応を伴う現象ですが，近年では，燃料電池，医療用検査化学反応を伴う現象ですが，近年では，燃料電池，医療用検査化学反応を伴う現象ですが，近年では，燃料電池，医療用検査キット，プラント反応器などなど，さまざまなところで反応をキット，プラント反応器などなど，さまざまなところで反応をキット，プラント反応器などなど，さまざまなところで反応をキット，プラント反応器などなど，さまざまなところで反応をキット，プラント反応器などなど，さまざまなところで反応をキット，プラント反応器などなど，さまざまなところで反応をキット，プラント反応器などなど，さまざまなところで反応をキット，プラント反応器などなど，さまざまなところで反応を伴う現象を扱うようになってきました．伴う現象を扱うようになってきました．伴う現象を扱うようになってきました．伴う現象を扱うようになってきました．伴う現象を扱うようになってきました．伴う現象を扱うようになってきました．伴う現象を扱うようになってきました．伴う現象を扱うようになってきました．

そこで，「燃焼工学」の授業科目を「反応システムと環境」にそこで，「燃焼工学」の授業科目を「反応システムと環境」にそこで，「燃焼工学」の授業科目を「反応システムと環境」にそこで，「燃焼工学」の授業科目を「反応システムと環境」にそこで，「燃焼工学」の授業科目を「反応システムと環境」にそこで，「燃焼工学」の授業科目を「反応システムと環境」にそこで，「燃焼工学」の授業科目を「反応システムと環境」にそこで，「燃焼工学」の授業科目を「反応システムと環境」に換え，より広い視点，一般的な視点から，反応を伴うシステム換え，より広い視点，一般的な視点から，反応を伴うシステム換え，より広い視点，一般的な視点から，反応を伴うシステム換え，より広い視点，一般的な視点から，反応を伴うシステム換え，より広い視点，一般的な視点から，反応を伴うシステム換え，より広い視点，一般的な視点から，反応を伴うシステム換え，より広い視点，一般的な視点から，反応を伴うシステム換え，より広い視点，一般的な視点から，反応を伴うシステムについて講義しています．について講義しています．について講義しています．について講義しています．について講義しています．について講義しています．について講義しています．について講義しています．

燃焼に関する講義は，「反応システムと環境」を前提に，より燃焼に関する講義は，「反応システムと環境」を前提に，より燃焼に関する講義は，「反応システムと環境」を前提に，より燃焼に関する講義は，「反応システムと環境」を前提に，より燃焼に関する講義は，「反応システムと環境」を前提に，より燃焼に関する講義は，「反応システムと環境」を前提に，より燃焼に関する講義は，「反応システムと環境」を前提に，より燃焼に関する講義は，「反応システムと環境」を前提に，より専門的な内容を大学院で講義しています．専門的な内容を大学院で講義しています．専門的な内容を大学院で講義しています．専門的な内容を大学院で講義しています．専門的な内容を大学院で講義しています．専門的な内容を大学院で講義しています．専門的な内容を大学院で講義しています．専門的な内容を大学院で講義しています．

Keio UniversityKeio University

Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

88888888．．．．．．．． 事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例： 「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ

No.17No.17

燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学

エネルギーの有効利用と地球環境問題に大きな関わりを持つ燃焼工エネルギーの有効利用と地球環境問題に大きな関わりを持つ燃焼工エネルギーの有効利用と地球環境問題に大きな関わりを持つ燃焼工エネルギーの有効利用と地球環境問題に大きな関わりを持つ燃焼工エネルギーの有効利用と地球環境問題に大きな関わりを持つ燃焼工エネルギーの有効利用と地球環境問題に大きな関わりを持つ燃焼工エネルギーの有効利用と地球環境問題に大きな関わりを持つ燃焼工エネルギーの有効利用と地球環境問題に大きな関わりを持つ燃焼工学の基礎を学ぶ．燃焼工学は，流体力学，熱力学，物理化学を含む学の基礎を学ぶ．燃焼工学は，流体力学，熱力学，物理化学を含む学の基礎を学ぶ．燃焼工学は，流体力学，熱力学，物理化学を含む学の基礎を学ぶ．燃焼工学は，流体力学，熱力学，物理化学を含む学の基礎を学ぶ．燃焼工学は，流体力学，熱力学，物理化学を含む学の基礎を学ぶ．燃焼工学は，流体力学，熱力学，物理化学を含む学の基礎を学ぶ．燃焼工学は，流体力学，熱力学，物理化学を含む学の基礎を学ぶ．燃焼工学は，流体力学，熱力学，物理化学を含む境界領域の学問であるため，機械工学科の学生がこれまで十分に境界領域の学問であるため，機械工学科の学生がこれまで十分に境界領域の学問であるため，機械工学科の学生がこれまで十分に境界領域の学問であるため，機械工学科の学生がこれまで十分に境界領域の学問であるため，機械工学科の学生がこれまで十分に境界領域の学問であるため，機械工学科の学生がこれまで十分に境界領域の学問であるため，機械工学科の学生がこれまで十分に境界領域の学問であるため，機械工学科の学生がこれまで十分に学んでこなかった化学熱力学，反応動力学の基礎を理解したうえで，学んでこなかった化学熱力学，反応動力学の基礎を理解したうえで，学んでこなかった化学熱力学，反応動力学の基礎を理解したうえで，学んでこなかった化学熱力学，反応動力学の基礎を理解したうえで，学んでこなかった化学熱力学，反応動力学の基礎を理解したうえで，学んでこなかった化学熱力学，反応動力学の基礎を理解したうえで，学んでこなかった化学熱力学，反応動力学の基礎を理解したうえで，学んでこなかった化学熱力学，反応動力学の基礎を理解したうえで，燃焼の基礎，火炎の基礎特性を理解することを目指す．燃焼の基礎，火炎の基礎特性を理解することを目指す．燃焼の基礎，火炎の基礎特性を理解することを目指す．燃焼の基礎，火炎の基礎特性を理解することを目指す．燃焼の基礎，火炎の基礎特性を理解することを目指す．燃焼の基礎，火炎の基礎特性を理解することを目指す．燃焼の基礎，火炎の基礎特性を理解することを目指す．燃焼の基礎，火炎の基礎特性を理解することを目指す．

11111111．燃焼工学の必要性と燃焼現象の複雑さ．燃焼工学の必要性と燃焼現象の複雑さ．燃焼工学の必要性と燃焼現象の複雑さ．燃焼工学の必要性と燃焼現象の複雑さ．燃焼工学の必要性と燃焼現象の複雑さ．燃焼工学の必要性と燃焼現象の複雑さ．燃焼工学の必要性と燃焼現象の複雑さ．燃焼工学の必要性と燃焼現象の複雑さ

22222222．熱力学と化学平衡．熱力学と化学平衡．熱力学と化学平衡．熱力学と化学平衡．熱力学と化学平衡．熱力学と化学平衡．熱力学と化学平衡．熱力学と化学平衡

33333333．化学反応速度論．化学反応速度論．化学反応速度論．化学反応速度論．化学反応速度論．化学反応速度論．化学反応速度論．化学反応速度論

44444444．着火理論．着火理論．着火理論．着火理論．着火理論．着火理論．着火理論．着火理論

55555555．火炎の分類．火炎の分類．火炎の分類．火炎の分類．火炎の分類．火炎の分類．火炎の分類．火炎の分類

66666666．研究用及び工業用各種バーナー．研究用及び工業用各種バーナー．研究用及び工業用各種バーナー．研究用及び工業用各種バーナー．研究用及び工業用各種バーナー．研究用及び工業用各種バーナー．研究用及び工業用各種バーナー．研究用及び工業用各種バーナー

77777777．層流予混合火炎の基礎的特性．層流予混合火炎の基礎的特性．層流予混合火炎の基礎的特性．層流予混合火炎の基礎的特性．層流予混合火炎の基礎的特性．層流予混合火炎の基礎的特性．層流予混合火炎の基礎的特性．層流予混合火炎の基礎的特性

88888888．燃焼における計測法．燃焼における計測法．燃焼における計測法．燃焼における計測法．燃焼における計測法．燃焼における計測法．燃焼における計測法．燃焼における計測法

Keio UniversityKeio University

Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

88888888．．．．．．．． 事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例： 「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ

No.18No.18

反応システムと環境反応システムと環境反応システムと環境反応システムと環境反応システムと環境反応システムと環境反応システムと環境反応システムと環境

反応システムとは，化学反応あるいは生物反応など，物質変換反応システムとは，化学反応あるいは生物反応など，物質変換反応システムとは，化学反応あるいは生物反応など，物質変換反応システムとは，化学反応あるいは生物反応など，物質変換反応システムとは，化学反応あるいは生物反応など，物質変換反応システムとは，化学反応あるいは生物反応など，物質変換反応システムとは，化学反応あるいは生物反応など，物質変換反応システムとは，化学反応あるいは生物反応など，物質変換をともなうシステムであり，機械工学のさまざまな分野で多くをともなうシステムであり，機械工学のさまざまな分野で多くをともなうシステムであり，機械工学のさまざまな分野で多くをともなうシステムであり，機械工学のさまざまな分野で多くをともなうシステムであり，機械工学のさまざまな分野で多くをともなうシステムであり，機械工学のさまざまな分野で多くをともなうシステムであり，機械工学のさまざまな分野で多くをともなうシステムであり，機械工学のさまざまな分野で多く見られます．たとえばエンジンでは，燃料と酸化剤が燃焼反応見られます．たとえばエンジンでは，燃料と酸化剤が燃焼反応見られます．たとえばエンジンでは，燃料と酸化剤が燃焼反応見られます．たとえばエンジンでは，燃料と酸化剤が燃焼反応見られます．たとえばエンジンでは，燃料と酸化剤が燃焼反応見られます．たとえばエンジンでは，燃料と酸化剤が燃焼反応見られます．たとえばエンジンでは，燃料と酸化剤が燃焼反応見られます．たとえばエンジンでは，燃料と酸化剤が燃焼反応を起こし，エネルギーを得ています．また，さまざまな用途にを起こし，エネルギーを得ています．また，さまざまな用途にを起こし，エネルギーを得ています．また，さまざまな用途にを起こし，エネルギーを得ています．また，さまざまな用途にを起こし，エネルギーを得ています．また，さまざまな用途にを起こし，エネルギーを得ています．また，さまざまな用途にを起こし，エネルギーを得ています．また，さまざまな用途にを起こし，エネルギーを得ています．また，さまざまな用途に用いられる物質を作り出す反応器が活躍しています．医療分野用いられる物質を作り出す反応器が活躍しています．医療分野用いられる物質を作り出す反応器が活躍しています．医療分野用いられる物質を作り出す反応器が活躍しています．医療分野用いられる物質を作り出す反応器が活躍しています．医療分野用いられる物質を作り出す反応器が活躍しています．医療分野用いられる物質を作り出す反応器が活躍しています．医療分野用いられる物質を作り出す反応器が活躍しています．医療分野では，さまざまな検査が行われますが，その多くは化学反応をでは，さまざまな検査が行われますが，その多くは化学反応をでは，さまざまな検査が行われますが，その多くは化学反応をでは，さまざまな検査が行われますが，その多くは化学反応をでは，さまざまな検査が行われますが，その多くは化学反応をでは，さまざまな検査が行われますが，その多くは化学反応をでは，さまざまな検査が行われますが，その多くは化学反応をでは，さまざまな検査が行われますが，その多くは化学反応を用いています．このような反応システムを取り扱うためには，用いています．このような反応システムを取り扱うためには，用いています．このような反応システムを取り扱うためには，用いています．このような反応システムを取り扱うためには，用いています．このような反応システムを取り扱うためには，用いています．このような反応システムを取り扱うためには，用いています．このような反応システムを取り扱うためには，用いています．このような反応システムを取り扱うためには，多成分系の流体力学，熱力学，化学反応動力学などを用いて解多成分系の流体力学，熱力学，化学反応動力学などを用いて解多成分系の流体力学，熱力学，化学反応動力学などを用いて解多成分系の流体力学，熱力学，化学反応動力学などを用いて解多成分系の流体力学，熱力学，化学反応動力学などを用いて解多成分系の流体力学，熱力学，化学反応動力学などを用いて解多成分系の流体力学，熱力学，化学反応動力学などを用いて解多成分系の流体力学，熱力学，化学反応動力学などを用いて解析し，理解します．本講義では，このような反応システムの基析し，理解します．本講義では，このような反応システムの基析し，理解します．本講義では，このような反応システムの基析し，理解します．本講義では，このような反応システムの基析し，理解します．本講義では，このような反応システムの基析し，理解します．本講義では，このような反応システムの基析し，理解します．本講義では，このような反応システムの基析し，理解します．本講義では，このような反応システムの基本的な取扱いと，その環境との関連を取り扱います．本的な取扱いと，その環境との関連を取り扱います．本的な取扱いと，その環境との関連を取り扱います．本的な取扱いと，その環境との関連を取り扱います．本的な取扱いと，その環境との関連を取り扱います．本的な取扱いと，その環境との関連を取り扱います．本的な取扱いと，その環境との関連を取り扱います．本的な取扱いと，その環境との関連を取り扱います．燃焼器などの反応エネルギーシステムについて理解したい，環燃焼器などの反応エネルギーシステムについて理解したい，環燃焼器などの反応エネルギーシステムについて理解したい，環燃焼器などの反応エネルギーシステムについて理解したい，環燃焼器などの反応エネルギーシステムについて理解したい，環燃焼器などの反応エネルギーシステムについて理解したい，環燃焼器などの反応エネルギーシステムについて理解したい，環燃焼器などの反応エネルギーシステムについて理解したい，環境問題を科学的に理解し，解決するためにはどのようにすれば境問題を科学的に理解し，解決するためにはどのようにすれば境問題を科学的に理解し，解決するためにはどのようにすれば境問題を科学的に理解し，解決するためにはどのようにすれば境問題を科学的に理解し，解決するためにはどのようにすれば境問題を科学的に理解し，解決するためにはどのようにすれば境問題を科学的に理解し，解決するためにはどのようにすれば境問題を科学的に理解し，解決するためにはどのようにすればよいのか知りたい，などに興味のある人は，是非受講してくだよいのか知りたい，などに興味のある人は，是非受講してくだよいのか知りたい，などに興味のある人は，是非受講してくだよいのか知りたい，などに興味のある人は，是非受講してくだよいのか知りたい，などに興味のある人は，是非受講してくだよいのか知りたい，などに興味のある人は，是非受講してくだよいのか知りたい，などに興味のある人は，是非受講してくだよいのか知りたい，などに興味のある人は，是非受講してください．さい．さい．さい．さい．さい．さい．さい．

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Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

88888888．．．．．．．． 事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例：事例： 「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ「燃焼工学」から「反応システムと環境」へ

No.19No.19

反応システムと環境反応システムと環境反応システムと環境反応システムと環境反応システムと環境反応システムと環境反応システムと環境反応システムと環境

1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 反応システムとは反応システムとは反応システムとは反応システムとは反応システムとは反応システムとは反応システムとは反応システムとは2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. 多成分系流体の基本（濃度，分率，無次元数など）多成分系流体の基本（濃度，分率，無次元数など）多成分系流体の基本（濃度，分率，無次元数など）多成分系流体の基本（濃度，分率，無次元数など）多成分系流体の基本（濃度，分率，無次元数など）多成分系流体の基本（濃度，分率，無次元数など）多成分系流体の基本（濃度，分率，無次元数など）多成分系流体の基本（濃度，分率，無次元数など）3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 多成分系流体の流体力学多成分系流体の流体力学多成分系流体の流体力学多成分系流体の流体力学多成分系流体の流体力学多成分系流体の流体力学多成分系流体の流体力学多成分系流体の流体力学 11111111（運動量輸送，物質輸送）（運動量輸送，物質輸送）（運動量輸送，物質輸送）（運動量輸送，物質輸送）（運動量輸送，物質輸送）（運動量輸送，物質輸送）（運動量輸送，物質輸送）（運動量輸送，物質輸送）4. 4. 4. 4. 4. 4. 4. 4. 多成分系流体の熱力学多成分系流体の熱力学多成分系流体の熱力学多成分系流体の熱力学多成分系流体の熱力学多成分系流体の熱力学多成分系流体の熱力学多成分系流体の熱力学 22222222（エネルギー輸送）（エネルギー輸送）（エネルギー輸送）（エネルギー輸送）（エネルギー輸送）（エネルギー輸送）（エネルギー輸送）（エネルギー輸送）5. 5. 5. 5. 5. 5. 5. 5. 支配方程式とその特徴（運動量支配方程式とその特徴（運動量支配方程式とその特徴（運動量支配方程式とその特徴（運動量支配方程式とその特徴（運動量支配方程式とその特徴（運動量支配方程式とその特徴（運動量支配方程式とその特徴（運動量,,,,,,,,物質物質物質物質物質物質物質物質,,,,,,,,エネルギー方程式）エネルギー方程式）エネルギー方程式）エネルギー方程式）エネルギー方程式）エネルギー方程式）エネルギー方程式）エネルギー方程式）6. 6. 6. 6. 6. 6. 6. 6. 多成分系流れの解析的取扱い（多成分系流れの解析的取扱い（多成分系流れの解析的取扱い（多成分系流れの解析的取扱い（多成分系流れの解析的取扱い（多成分系流れの解析的取扱い（多成分系流れの解析的取扱い（多成分系流れの解析的取扱い（11111111次元モデル解析）次元モデル解析）次元モデル解析）次元モデル解析）次元モデル解析）次元モデル解析）次元モデル解析）次元モデル解析）7. 7. 7. 7. 7. 7. 7. 7. 化学反応化学反応化学反応化学反応化学反応化学反応化学反応化学反応 11111111（化学平衡，化学反応速度）（化学平衡，化学反応速度）（化学平衡，化学反応速度）（化学平衡，化学反応速度）（化学平衡，化学反応速度）（化学平衡，化学反応速度）（化学平衡，化学反応速度）（化学平衡，化学反応速度）8. 8. 8. 8. 8. 8. 8. 8. 化学反応化学反応化学反応化学反応化学反応化学反応化学反応化学反応 22222222（化学反応式（総括反応，詳細反応））（化学反応式（総括反応，詳細反応））（化学反応式（総括反応，詳細反応））（化学反応式（総括反応，詳細反応））（化学反応式（総括反応，詳細反応））（化学反応式（総括反応，詳細反応））（化学反応式（総括反応，詳細反応））（化学反応式（総括反応，詳細反応））9. 9. 9. 9. 9. 9. 9. 9. 反応流の解析的取扱い（反応流の解析的取扱い（反応流の解析的取扱い（反応流の解析的取扱い（反応流の解析的取扱い（反応流の解析的取扱い（反応流の解析的取扱い（反応流の解析的取扱い（11111111次元拡散対流反応）次元拡散対流反応）次元拡散対流反応）次元拡散対流反応）次元拡散対流反応）次元拡散対流反応）次元拡散対流反応）次元拡散対流反応）10. 10. 10. 10. 10. 10. 10. 10. 反応システムとエネルギー（燃焼機器，燃料電池）反応システムとエネルギー（燃焼機器，燃料電池）反応システムとエネルギー（燃焼機器，燃料電池）反応システムとエネルギー（燃焼機器，燃料電池）反応システムとエネルギー（燃焼機器，燃料電池）反応システムとエネルギー（燃焼機器，燃料電池）反応システムとエネルギー（燃焼機器，燃料電池）反応システムとエネルギー（燃焼機器，燃料電池）11. 11. 11. 11. 11. 11. 11. 11. 燃焼と環境負荷（燃焼排出物の生成と抑制）燃焼と環境負荷（燃焼排出物の生成と抑制）燃焼と環境負荷（燃焼排出物の生成と抑制）燃焼と環境負荷（燃焼排出物の生成と抑制）燃焼と環境負荷（燃焼排出物の生成と抑制）燃焼と環境負荷（燃焼排出物の生成と抑制）燃焼と環境負荷（燃焼排出物の生成と抑制）燃焼と環境負荷（燃焼排出物の生成と抑制）12. 12. 12. 12. 12. 12. 12. 12. 実際の反応システム技術と環境実際の反応システム技術と環境実際の反応システム技術と環境実際の反応システム技術と環境実際の反応システム技術と環境実際の反応システム技術と環境実際の反応システム技術と環境実際の反応システム技術と環境

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Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

99999999．教育方法．教育方法．教育方法．教育方法．教育方法．教育方法．教育方法．教育方法

No.20No.20

11111111．講義科目：．講義科目：．講義科目：．講義科目：．講義科目：．講義科目：．講義科目：．講義科目：

・・・・・・・・ 学生が学ぶガイドラインとしての講義学生が学ぶガイドラインとしての講義学生が学ぶガイドラインとしての講義学生が学ぶガイドラインとしての講義学生が学ぶガイドラインとしての講義学生が学ぶガイドラインとしての講義学生が学ぶガイドラインとしての講義学生が学ぶガイドラインとしての講義

将来も使える教科書：将来も使える教科書：将来も使える教科書：将来も使える教科書：将来も使える教科書：将来も使える教科書：将来も使える教科書：将来も使える教科書：JSMEJSMEJSMEJSMEJSMEJSMEJSMEJSMEテキストシリーズテキストシリーズテキストシリーズテキストシリーズテキストシリーズテキストシリーズテキストシリーズテキストシリーズ 熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学

・・・・・・・・ 学生が理解する講義学生が理解する講義学生が理解する講義学生が理解する講義学生が理解する講義学生が理解する講義学生が理解する講義学生が理解する講義

JABEEJABEEJABEEJABEEJABEEJABEEJABEEJABEEなどの授業評価とフィードバックなどの授業評価とフィードバックなどの授業評価とフィードバックなどの授業評価とフィードバックなどの授業評価とフィードバックなどの授業評価とフィードバックなどの授業評価とフィードバックなどの授業評価とフィードバック

・・・・・・・・ 2/32/32/32/32/32/32/32/3 講義，講義，講義，講義，講義，講義，講義，講義，1/31/31/31/31/31/31/31/3 演習演習演習演習演習演習演習演習

学生が講義中に理解する．学生が理解しにくい部分を把握学生が講義中に理解する．学生が理解しにくい部分を把握学生が講義中に理解する．学生が理解しにくい部分を把握学生が講義中に理解する．学生が理解しにくい部分を把握学生が講義中に理解する．学生が理解しにくい部分を把握学生が講義中に理解する．学生が理解しにくい部分を把握学生が講義中に理解する．学生が理解しにくい部分を把握学生が講義中に理解する．学生が理解しにくい部分を把握

・・・・・・・・ 現象理解現象理解現象理解現象理解現象理解現象理解現象理解現象理解

わかりやすい図，イラスト，映像の利用，また実演わかりやすい図，イラスト，映像の利用，また実演わかりやすい図，イラスト，映像の利用，また実演わかりやすい図，イラスト，映像の利用，また実演わかりやすい図，イラスト，映像の利用，また実演わかりやすい図，イラスト，映像の利用，また実演わかりやすい図，イラスト，映像の利用，また実演わかりやすい図，イラスト，映像の利用，また実演

Keio UniversityKeio University

Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

1010101010101010．関連する内容．関連する内容．関連する内容．関連する内容．関連する内容．関連する内容．関連する内容．関連する内容

No.21No.21

11111111．数学．数学．数学．数学．数学．数学．数学．数学

・・・・・・・・ 微分，積分微分，積分微分，積分微分，積分微分，積分微分，積分微分，積分微分，積分

熱工学は基本的に物質を連続体として扱う．熱工学は基本的に物質を連続体として扱う．熱工学は基本的に物質を連続体として扱う．熱工学は基本的に物質を連続体として扱う．熱工学は基本的に物質を連続体として扱う．熱工学は基本的に物質を連続体として扱う．熱工学は基本的に物質を連続体として扱う．熱工学は基本的に物質を連続体として扱う．

したがって，微分，積分の理解は不可欠である．したがって，微分，積分の理解は不可欠である．したがって，微分，積分の理解は不可欠である．したがって，微分，積分の理解は不可欠である．したがって，微分，積分の理解は不可欠である．したがって，微分，積分の理解は不可欠である．したがって，微分，積分の理解は不可欠である．したがって，微分，積分の理解は不可欠である．

熱工学，とくに熱力学では，定義に微分関係，積分関係を用いること熱工学，とくに熱力学では，定義に微分関係，積分関係を用いること熱工学，とくに熱力学では，定義に微分関係，積分関係を用いること熱工学，とくに熱力学では，定義に微分関係，積分関係を用いること熱工学，とくに熱力学では，定義に微分関係，積分関係を用いること熱工学，とくに熱力学では，定義に微分関係，積分関係を用いること熱工学，とくに熱力学では，定義に微分関係，積分関係を用いること熱工学，とくに熱力学では，定義に微分関係，積分関係を用いることから，熱工学の内容を理解するためには，微分，積分の理解が不可欠から，熱工学の内容を理解するためには，微分，積分の理解が不可欠から，熱工学の内容を理解するためには，微分，積分の理解が不可欠から，熱工学の内容を理解するためには，微分，積分の理解が不可欠から，熱工学の内容を理解するためには，微分，積分の理解が不可欠から，熱工学の内容を理解するためには，微分，積分の理解が不可欠から，熱工学の内容を理解するためには，微分，積分の理解が不可欠から，熱工学の内容を理解するためには，微分，積分の理解が不可欠である．である．である．である．である．である．である．である．

現象を解析的に求めるためにも，微分，積分は重要である．現象を解析的に求めるためにも，微分，積分は重要である．現象を解析的に求めるためにも，微分，積分は重要である．現象を解析的に求めるためにも，微分，積分は重要である．現象を解析的に求めるためにも，微分，積分は重要である．現象を解析的に求めるためにも，微分，積分は重要である．現象を解析的に求めるためにも，微分，積分は重要である．現象を解析的に求めるためにも，微分，積分は重要である．

・・・・・・・・ 数値シミュレーション技術数値シミュレーション技術数値シミュレーション技術数値シミュレーション技術数値シミュレーション技術数値シミュレーション技術数値シミュレーション技術数値シミュレーション技術

数値シミュレーション技術は，熱工学の基本を理解する際には必ずしも数値シミュレーション技術は，熱工学の基本を理解する際には必ずしも数値シミュレーション技術は，熱工学の基本を理解する際には必ずしも数値シミュレーション技術は，熱工学の基本を理解する際には必ずしも数値シミュレーション技術は，熱工学の基本を理解する際には必ずしも数値シミュレーション技術は，熱工学の基本を理解する際には必ずしも数値シミュレーション技術は，熱工学の基本を理解する際には必ずしも数値シミュレーション技術は，熱工学の基本を理解する際には必ずしも必要とはいえないが，実務に携わるときには重要な手法となるので，そ必要とはいえないが，実務に携わるときには重要な手法となるので，そ必要とはいえないが，実務に携わるときには重要な手法となるので，そ必要とはいえないが，実務に携わるときには重要な手法となるので，そ必要とはいえないが，実務に携わるときには重要な手法となるので，そ必要とはいえないが，実務に携わるときには重要な手法となるので，そ必要とはいえないが，実務に携わるときには重要な手法となるので，そ必要とはいえないが，実務に携わるときには重要な手法となるので，その基本は身につけたほうがよいの基本は身につけたほうがよいの基本は身につけたほうがよいの基本は身につけたほうがよいの基本は身につけたほうがよいの基本は身につけたほうがよいの基本は身につけたほうがよいの基本は身につけたほうがよい

Keio UniversityKeio University

Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

1010101010101010．関連する内容．関連する内容．関連する内容．関連する内容．関連する内容．関連する内容．関連する内容．関連する内容

No.22No.22

11111111．力学．力学．力学．力学．力学．力学．力学．力学

・・・・・・・・ 連続体力学連続体力学連続体力学連続体力学連続体力学連続体力学連続体力学連続体力学 ((((((((ベクトル，テンソル解析ベクトル，テンソル解析ベクトル，テンソル解析ベクトル，テンソル解析ベクトル，テンソル解析ベクトル，テンソル解析ベクトル，テンソル解析ベクトル，テンソル解析))))))))

平衡な熱工学の場合，考える領域を系とするが，非平衡な熱工学では，平衡な熱工学の場合，考える領域を系とするが，非平衡な熱工学では，平衡な熱工学の場合，考える領域を系とするが，非平衡な熱工学では，平衡な熱工学の場合，考える領域を系とするが，非平衡な熱工学では，平衡な熱工学の場合，考える領域を系とするが，非平衡な熱工学では，平衡な熱工学の場合，考える領域を系とするが，非平衡な熱工学では，平衡な熱工学の場合，考える領域を系とするが，非平衡な熱工学では，平衡な熱工学の場合，考える領域を系とするが，非平衡な熱工学では，熱的変化は，流体の運動方程式などと同様，連続体のエネルギー保熱的変化は，流体の運動方程式などと同様，連続体のエネルギー保熱的変化は，流体の運動方程式などと同様，連続体のエネルギー保熱的変化は，流体の運動方程式などと同様，連続体のエネルギー保熱的変化は，流体の運動方程式などと同様，連続体のエネルギー保熱的変化は，流体の運動方程式などと同様，連続体のエネルギー保熱的変化は，流体の運動方程式などと同様，連続体のエネルギー保熱的変化は，流体の運動方程式などと同様，連続体のエネルギー保存式により定式化される．したがって，連続体力学の基本は理解して存式により定式化される．したがって，連続体力学の基本は理解して存式により定式化される．したがって，連続体力学の基本は理解して存式により定式化される．したがって，連続体力学の基本は理解して存式により定式化される．したがって，連続体力学の基本は理解して存式により定式化される．したがって，連続体力学の基本は理解して存式により定式化される．したがって，連続体力学の基本は理解して存式により定式化される．したがって，連続体力学の基本は理解しておく必要がある．おく必要がある．おく必要がある．おく必要がある．おく必要がある．おく必要がある．おく必要がある．おく必要がある．

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Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

1111111111111111．学生を取り巻く環境．学生を取り巻く環境．学生を取り巻く環境．学生を取り巻く環境．学生を取り巻く環境．学生を取り巻く環境．学生を取り巻く環境．学生を取り巻く環境

No.23No.23

11111111．．．．．．．． 目的意識，問題意識目的意識，問題意識目的意識，問題意識目的意識，問題意識目的意識，問題意識目的意識，問題意識目的意識，問題意識目的意識，問題意識

今日の日本は，必要なものは一通りそろっているように思われる．そ今日の日本は，必要なものは一通りそろっているように思われる．そ今日の日本は，必要なものは一通りそろっているように思われる．そ今日の日本は，必要なものは一通りそろっているように思われる．そ今日の日本は，必要なものは一通りそろっているように思われる．そ今日の日本は，必要なものは一通りそろっているように思われる．そ今日の日本は，必要なものは一通りそろっているように思われる．そ今日の日本は，必要なものは一通りそろっているように思われる．そのようななかで，大学生が目的意識，問題意識を高く持つことは容易のようななかで，大学生が目的意識，問題意識を高く持つことは容易のようななかで，大学生が目的意識，問題意識を高く持つことは容易のようななかで，大学生が目的意識，問題意識を高く持つことは容易のようななかで，大学生が目的意識，問題意識を高く持つことは容易のようななかで，大学生が目的意識，問題意識を高く持つことは容易のようななかで，大学生が目的意識，問題意識を高く持つことは容易のようななかで，大学生が目的意識，問題意識を高く持つことは容易ではないように思われる．ではないように思われる．ではないように思われる．ではないように思われる．ではないように思われる．ではないように思われる．ではないように思われる．ではないように思われる．

教員自身が機械工学に対して高い目的意識，問題意識を持つ必要教員自身が機械工学に対して高い目的意識，問題意識を持つ必要教員自身が機械工学に対して高い目的意識，問題意識を持つ必要教員自身が機械工学に対して高い目的意識，問題意識を持つ必要教員自身が機械工学に対して高い目的意識，問題意識を持つ必要教員自身が機械工学に対して高い目的意識，問題意識を持つ必要教員自身が機械工学に対して高い目的意識，問題意識を持つ必要教員自身が機械工学に対して高い目的意識，問題意識を持つ必要がある．たとえば，がある．たとえば，がある．たとえば，がある．たとえば，がある．たとえば，がある．たとえば，がある．たとえば，がある．たとえば，

・・・・・・・・ 内燃機関に代わる動力源はないのか，燃料電池内燃機関に代わる動力源はないのか，燃料電池内燃機関に代わる動力源はないのか，燃料電池内燃機関に代わる動力源はないのか，燃料電池内燃機関に代わる動力源はないのか，燃料電池内燃機関に代わる動力源はないのか，燃料電池内燃機関に代わる動力源はないのか，燃料電池内燃機関に代わる動力源はないのか，燃料電池 ？？？？？？？？

・・・・・・・・ 埋め込み式の人工臓器はできないのか，脳死の問題，生体間埋め込み式の人工臓器はできないのか，脳死の問題，生体間埋め込み式の人工臓器はできないのか，脳死の問題，生体間埋め込み式の人工臓器はできないのか，脳死の問題，生体間埋め込み式の人工臓器はできないのか，脳死の問題，生体間埋め込み式の人工臓器はできないのか，脳死の問題，生体間埋め込み式の人工臓器はできないのか，脳死の問題，生体間埋め込み式の人工臓器はできないのか，脳死の問題，生体間移植の問題を解決できないのか移植の問題を解決できないのか移植の問題を解決できないのか移植の問題を解決できないのか移植の問題を解決できないのか移植の問題を解決できないのか移植の問題を解決できないのか移植の問題を解決できないのか ？？？？？？？？

Keio UniversityKeio University

Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

1111111111111111．学生を取り巻く環境．学生を取り巻く環境．学生を取り巻く環境．学生を取り巻く環境．学生を取り巻く環境．学生を取り巻く環境．学生を取り巻く環境．学生を取り巻く環境

No.24No.24

22222222．．．．．．．． 機械工学に対する興味機械工学に対する興味機械工学に対する興味機械工学に対する興味機械工学に対する興味機械工学に対する興味機械工学に対する興味機械工学に対する興味

機械工学科の学生は機械に興味があるのだろうか．機械工学科の学生は機械に興味があるのだろうか．機械工学科の学生は機械に興味があるのだろうか．機械工学科の学生は機械に興味があるのだろうか．機械工学科の学生は機械に興味があるのだろうか．機械工学科の学生は機械に興味があるのだろうか．機械工学科の学生は機械に興味があるのだろうか．機械工学科の学生は機械に興味があるのだろうか．

学生がさまざまな機械機器を体感できる機会を増やす．学生がさまざまな機械機器を体感できる機会を増やす．学生がさまざまな機械機器を体感できる機会を増やす．学生がさまざまな機械機器を体感できる機会を増やす．学生がさまざまな機械機器を体感できる機会を増やす．学生がさまざまな機械機器を体感できる機会を増やす．学生がさまざまな機械機器を体感できる機会を増やす．学生がさまざまな機械機器を体感できる機会を増やす．

機械学会などの見学会に参加するなど機械学会などの見学会に参加するなど機械学会などの見学会に参加するなど機械学会などの見学会に参加するなど機械学会などの見学会に参加するなど機械学会などの見学会に参加するなど機械学会などの見学会に参加するなど機械学会などの見学会に参加するなど

Keio UniversityKeio University

Reactive Fluid DynamicsReactive Fluid Dynamics

11111111２．まとめ２．まとめ２．まとめ２．まとめ２．まとめ２．まとめ２．まとめ２．まとめ

No.25No.25

熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学熱力学

熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学

伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学伝熱工学

移動論移動論移動論移動論移動論移動論移動論移動論移動論移動論移動論移動論

燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学燃焼工学

基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学基礎熱力学

熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学熱機関工学

熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論熱･物質移動論

基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学基盤熱工学

先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学先進熱工学

熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論熱輸送論

反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学反応系の熱工学

その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野その他先端的分野

・・・・・・・・ 現象理解現象理解現象理解現象理解現象理解現象理解現象理解現象理解

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