シラバス情報

科目授業名称(和文) Name of the subject/class (in Japanese)
エネルギープロセス制御工学
科目授業名称(英文) Name of the subject/class (in English)
Energy Process Control Engineering
授業コード Class code
9974402
科目番号 Course number
74SIESP302

教員名
堂脇 清志
Instructor
Kiyoshi Dowaki

開講年度学期
2024年度後期
Year/Semester
2024, Second Semester
曜日時限
金曜3限
Class hours
Friday, 3rd. Period

開講学科・専攻 Department
創域理工学部 経営システム工学科

Department of Industrial and Systems Engineering, Faculty of Science and Technology
単位数 Course credit
2.0単位
授業の方法 Teaching method
講義

Lecture
外国語のみの科目(使用言語) Course in only foreign languages (languages)
-
授業の主な実施形態 Main class format
① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要 Description
[概要]
本講義では、エネルギーシステムの設計に関して、化学工学の操作を数学的な知見を用い、さらに制御工学の知見を用いた連続操作の挙動について、PCを利用して学習する。特に、当該講義では、プロセス設計の基本である化学工学量論、具体的な事例として伝熱工学、反応工学、プロセス制御及び最適化について学習する。なお、これらの基本的な知識として、高校レベルの物理化学の知識及び大学で学習してきた微分積分は必須であり、最終的には、動的な解析も含め、エネルギーシステムの分析評価ができるようになる。
目的 Objectives

[目的]
これまでの数学的な知識及びプログラミングスキルをエネルギーの具体的な事例により、より理解を深める。本科目は、本学科のディプロマポリシーの「経営システム工学科の学問分野に応じた基礎学力と、その上に立つ専門知識。」に相当する科目である。

到達目標 Outcomes

[到達目標]
経営システム工学科の学生は、エネルギーシステム工学におけるプロセス制御分析(特に、技術者倫理を理解する能力及び専門応用能力,包括的な知見からの最適化評価の知見)に関する知見を得ることができるようになる。

卒業認定・学位授与の方針との関係(学部科目のみ)
リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます(学部対象)。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​
履修上の注意 Course notes prerequisites
-
アクティブ・ラーニング科目 Teaching type(Active Learning)
小テストの実施 Quiz type test
-

準備学習・復習 Preparation and review

(準備学習)各回の授業前に2時間程度、化学工学分野及び数学の概念が必要です。参考文献等による事前学習をすること。また、不明な点は、初年度教育で実施した数学系科目ならびにPC関連学習の参考書を見て勉強することを強く勧める。
(復習)各回の講義内容を2時間程度復習し、各回の講義で説明した内容について理解の定着を図ること。また、講義で扱った演習等をプログラミングで記述し、理解を深めることを勧める。

成績評価方法 Performance grading policy

シラバス中に示した内容に対する到達度を次の方法により評価判定する。なお、習熟度により割合を変更する場合がある。

(1)授業前テスト(20%)
(2)小テスト(第10回目の講義で実施予定)(40%)
(3)定期試験(40%)
※(2)及び(3)で学修理解度に合わせ多少の変更を行う場合がある。
(1)〜(3)の合計で評価し、総計が60%(100点満点で60点)以上を合格とする。但し、原則、すべての授業前テストの提出,小テスト・定期試験の受験を実施した者だけを成績評価対象とする。また、復習時に作成したLabViewによるプログラムミングとその実行ができる課題を提出した学生に対して、上記の成績基準に加え、加点要素とする。

学修成果の評価 Evaluation of academic achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している
・B:到達目標を達成している
・C:到達目標を最低限達成している
・D:到達目標を達成していない
・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S:Achieved outcomes, excellent result
・A:Achieved outcomes, good result
・B:Achieved outcomes
・C:Minimally achieved outcomes
・D:Did not achieve outcomes
・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書 Textbooks/Readings
教科書の使用有無(有=Y , 無=N) Textbook used(Y for yes, N for no)
N
書誌情報 Bibliographic information
MyKiTSのURL(教科書販売サイト) URL for MyKiTS(textbook sales site)
教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料 Reference and other materials
Excelで気軽に化学プロセス計算
伊東 章(著)
丸善出版

Excelで気軽に移動現象論
化学工学会編 伊東 章(著)
丸善出版

マングロウヒル大学演習 化学熱力学
Michael M. Abbott, Hendric C. Van. Ness(共著)
大島 広行 訳
オーム社

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授業計画 Class plan

講義内容は、授業の進捗に合わせて、多少前後することがあります。

第1回 オリエンテーション
(1)講義日程(補講の実施日等)、授業概要及び使用するソフトウェアの説明

第2-4回 化学工学量論
(1)単位と次元
(2)熱バランスと物質バランスの基本概念
(3)移動速度に関する基礎式

第5-7回 伝熱工学
(1)伝導伝熱
(2)対流・放射伝熱

(3)熱交換(省エネ対策など)


第8回 小テストの実施及び講評
これまでの内容の到達度を確認する。

第9-11回 反応工学
(1)反応速度論
(2)反応器の分類と特徴

(3)代表的な反応器の設計

第12-14回 プロセス制御
(1)制御系の記述
(2)応答特性
(3)プロセス制御系の解析
(4)プロセス制御系の設計

第15回 到達度評価
この講義での後期授業内容の項目について、確認演習を行い総括する。


授業担当者の実務経験 Work experience of the instructor of the class

公益財団法人地球環境産業技術研究機構(エネルギーシステム),米国ハワイ大学(燃料電池開発関係)
燃料電池関係を含むエネルギーシステム評価の経験を活かし、本実験の現場での活かし方などの情報を提供するとともにプロセス工学についての講義を行う。

教育用ソフトウェア Educational software
LabVIEW
MS-Officeなど

備考 Remarks

プログラミングの知識及び化学工学や数学(線形代数及び微分積分)が理解でき、かつ関心のある学生が望ましい。
2024年度より、新規開講科目です。


授業でのBYOD PCの利用有無 Whether or not students may use BYOD PCs in class
Y
授業での仮想PCの利用有無 Whether or not students may use a virtual PC in class
N