| Ⅰ. 熱管理概論及び法規 |
| 1. エネルギー管理概論 |
| 1.1 エネルギー資源 3 |
| 1.1.1 エネルギー資源の種類 3 |
| 1.1.2 エネルギー資源の概要 4 |
| 1.2 エネルギー需給 9 |
| 1.2.1 世界のエネルギー情勢 9 |
| 1.2.2 日本のエネルギー情勢 11 |
| 1.2.3 長期エネルギー需給見通し 16 |
| 1.3 エネルギーの使用の合理化に関する法律 22 |
| 1.3.1 エネルギーの使用の合理化に関する法律の体系 22 |
| 1.3.2 省エネ法の概要 22 |
| 1.4 エネルギー管理の手法 33 |
| 1.4.1 エネルギー管理の視点 33 |
| 1.4.2 ISO14000とエネルギー管理 34 |
| 1.4.3 工場における省エネルギー推進方法 34 |
| 2. エネルギーとその変換 |
| 2.1 エネルギーの概念および種類 43 |
| 2.1.1 エネルギーの概念 43 |
| 2.1.2 エネルギーおよび関連する物理量の単位 43 |
| 2.1.3 エネルギーの形態 45 |
| 2.1.4 一次エネルギーと二次エネルギー 49 |
| 2.2 エネルギー変換 49 |
| 2.2.1 エネルギー変換効率 49 |
| 2.2.2 各種エネルギー形態間の変換 50 |
| 2.2.3 発電用エネルギー変換 50 |
| 2.3 エネルギーの貯蔵 52 |
| 2.3.1 エネルギー貯蔵の必要性 52 |
| 2.3.2 エネルギー貯蔵技術 53 |
| 2.4 エネルギー・環境問題 56 |
| 2.4.1 エネルギーの大量消費と環境汚染 56 |
| 2.4.2 温室効果ガス 57 |
| 2.4.3 地球温暖化の抑制策 59 |
| 2.4.4 オゾン層破壊 60 |
| Ⅱ. 熱と流体の流れの基礎 |
| 3. 熱力学 |
| 3.1 熱力学の基礎 65 |
| 3.1.1 熱力学的状態と状態量 65 |
| 3.1.2 熱力学の第一法則 68 |
| 3.1.3 理想気体 72 |
| 3.1.4 可逆過程と不可逆過程 78 |
| 3.1.5 熱力学の第二法則・第三法則 79 |
| 3.1.6 有効エネルギー 85 |
| 3.1.7 気体の混合 90 |
| 3.1.8 相変化を伴う混合物 93 |
| 3.1.9 実在流体 96 |
| 3.2 熱機関 99 |
| 3.2.1 熱機関とサイクル 99 |
| 3.2.2 ガスサイクル 101 |
| 3.2.3. 蒸気サイクル 109 |
| 3.2.4 複合サイクルとコージェネレーション 118 |
| 4. 流体の流れ |
| 4.1 流体の基礎 121 |
| 4.1.1 流体の定義 121 |
| 4.1.2 流体の物理的性質 121 |
| 4.1.3 流体の静力学 122 |
| 4.1.4 流れ 123 |
| 4.2 流れの力学 124 |
| 4.2.1 流れの基礎方程式 124 |
| 4.2.2 粘性流体の境界層 127 |
| 4.2.3 管路の圧力損失 130 |
| 4.2.4 流量測定 133 |
| 4.2.5 圧縮性流体の流れ 136 |
| 4.2.6 単相流と混相流 140 |
| 4.3 流体輸送 143 |
| 4.3.1 液体の輸送 143 |
| 4.3.2 気体の輸送 148 |
| 4.3.3 特殊流体の輸送 157 |
| 5. 伝熱 |
| 5.1 伝熱現象の概略 159 |
| 5.1.1 伝熱の基本様式 159 |
| 5.1.2 流れと熱伝達 161 |
| 5.1.3 伝熱における代表的無次元数 164 |
| 5.2 放射伝熱 166 |
| 5.2.1 放射の射出と吸収・反射・透過 166 |
| 5.2.2 放射交換と形態係数 171 |
| 5.2.3 物体間の放射伝熱 174 |
| 5.2.4 放射遮へい 178 |
| 5.3 熱伝導 181 |
| 5.3.1 定常熱伝導 181 |
| 5.3.2 熱通過 183 |
| 5.3.3 非定常熱伝導 184 |
| 5.3.4 断熱材の有効熱伝導率 185 |
| 5.4 対流伝熱 186 |
| 5.4.1 対流伝熱の諸様式 186 |
| 5.4.2 速度・温度境界層とバルク温度 187 |
| 5.4.3 平板上の層流強制対流伝熱 188 |
| 5.4.4 平板上の乱流強制対流熱伝達 189 |
| 5.4.5 円管内の強制対流熱伝達 189 |
| 5.4.6 円柱まわりの強制対流熱伝達 191 |
| 5.4.7 垂直平板の層流自然対流熱伝達 192 |
| 5.4.8 垂直平板の乱流自然対流熱伝達 192 |
| 5.4.9 拡大伝熱面(フィン付面) 193 |
| 5.5 沸騰と凝縮 195 |
| 5.5.1 沸騰伝熱 195 |
| 5.5.2 凝縮伝熱 198 |
| 5.6 物質移動 200 |
| 5.6.1 物質拡散と物質伝達 200 |
| 5.6.2 熱伝達とのアナロジー 205 |
| 5.7 熱交換技術の基礎 209 |
| 5.7.1 熱交換器の種類 209 |
| 5.7.2 対数平均温度差 211 |
| 5.7.3 伝熱単位数NTUと温度効率ε 212 |
| 5.7.4 エネルギーの有効利用と伝熱促進 215 |
| Ⅲ. 燃料と燃焼 |
| 6. 燃料と燃焼 |
| 6.1 燃料 221 |
| 6.1.1 燃料の概要 221 |
| 6.1.2 気体燃料 221 |
| 6.1.3 液体燃料 224 |
| 6.1.4 固体燃料 227 |
| 6.2 燃料試験法 229 |
| 6.2.1 発熱量測定 229 |
| 6.2.2 組成分析 230 |
| 6.2.3 燃料の性状測定 234 |
| 6.3 燃焼基礎現象 235 |
| 6.3.1 予混合ガス火災 235 |
| 6.3.2 ガス拡散火災 238 |
| 6.3.3 保炎 240 |
| 6.3.4 液体燃料の燃焼 241 |
| 6.3.5 固体燃料の燃焼 244 |
| 6.4 燃焼計算法 245 |
| 6.4.1 燃焼管理のための計算 245 |
| 6.4.2 理論燃焼温度 252 |
| 6.4.3 燃焼ガスの平衡温度と平衡組成 254 |
| 6.4.4 実際の燃焼温度 255 |
| 6.4.5 省エネルギー燃焼の基本 256 |
| 6.5 有害物質の生成メカニズムと低減対策 260 |
| 6.5.1 一酸化炭素と未燃炭化水素 260 |
| 6.5.2 すすと粒状物質 261 |
| 6.5.3 窒素酸化物 262 |
| 6.5.4 硫黄酸化物 264 |
| 6.6 気体燃料燃焼装置 265 |
| 6.6.1 気体燃料燃焼装置の構成 265 |
| 6.6.2 各種ガスバーナ 266 |
| 6.6.3 蓄熱形燃焼システム 270 |
| 6.7 液体燃料燃焼装置 272 |
| 6.7.1 液体燃料燃焼装置の構成 272 |
| 6.7.2 各種油バーナ 273 |
| 6.7.3 燃焼用空気の供給 276 |
| 6.8 固体燃料燃焼装置 277 |
| 6.8.1 火格子燃焼装置 278 |
| 6.8.2 微粉炭燃焼装置 279 |
| 6.8.3 融灰式燃焼装置 281 |
| 6.8.4 流動層燃焼装置 281 |
| 6.8.5 廃棄物焼却炉 282 |
| 6.9 燃焼ガス分析法 284 |
| 6.9.1 ガス分析法の分類と特徴 284 |
| 6.9.2 化学的ガス分析装置 285 |
| 6.9.3 物理的ガス分析装置 286 |
| 6.9.4 煙道からの試料ガスの採取方法 294 |
| 6.10 燃焼による設備への障害と対策 295 |
| 6.10.1 高温腐食および低温腐食 295 |
| Ⅳ. 熱利用設備及びその管理 |
| 7. 計測と自動制御 |
| 7.1 計測総論 301 |
| 7.1.1 基準量と単位系 301 |
| 7.1.2 測定方式 301 |
| 7.1.3 測定原理 302 |
| 7.1.4 計測の構成 303 |
| 7.1.5 誤差 304 |
| 7.1.6 精度と精度定格 304 |
| 7.1.7 誤差の伝播則 305 |
| 7.1.8 トレーサビリティ 307 |
| 7.2 計装 307 |
| 7.2.1 計装の概念と目的 307 |
| 7.2.2 計装業務の範囲と手順 308 |
| 7.3 温度測定 308 |
| 7.3.1 温度の概念 308 |
| 7.3.2 国際温度目盛 309 |
| 7.3.3 温度計の種類と使用温度範囲 310 |
| 7.3.4 各種温度計の特徴 311 |
| 7.3.5 熱電温度計 311 |
| 7.3.6 抵抗温度計 316 |
| 7.3.7 放射温度計 319 |
| 7.3.8 その他の温度計 324 |
| 7.4 熱測定 325 |
| 7.4.1 熱の測定 325 |
| 7.4.2 薄板形熱流束センサ 326 |
| 7.4.3 放射熱流束センサ 327 |
| 7.4.4 積算熱量の測定 327 |
| 7.4.5 熱伝導率の測定 327 |
| 7.5 圧力計 328 |
| 7.5.1 弾性圧力計 328 |
| 7.5.2 その他の圧力計 332 |
| 7.6 液位の測定 333 |
| 7.6.1 概説 333 |
| 7.6.2 フロート式液位計 333 |
| 7.6.3 差圧式液位計 334 |
| 7.6.4 その他の液位計 334 |
| 7.7 流量測定 335 |
| 7.7.1 概説 335 |
| 7.7.2 容積流量計 335 |
| 7.7.3 差圧流量計 336 |
| 7.7.4 翼車流量計 337 |
| 7.7.5 渦流量計 337 |
| 7.7.6 電磁流量計 338 |
| 7.7.7 超音波流量計 339 |
| 7.7.8 質量流量計 339 |
| 7.8 流速測定 340 |
| 7.8.1 概説 340 |
| 7.8.2 ピトー静圧管 340 |
| 7.8.3 熱式流速計 341 |
| 7.8.4 レーザ流速計 341 |
| 7.9 自動制御 342 |
| 7.9.1 制御系の設計 342 |
| 7.9.2 フィードバック制御 342 |
| 7.9.3 制御系の構成とブロック線図 343 |
| 7.9.4 ラプラス変換と伝達関数 344 |
| 7.9.5 周波数応答とボード線図 347 |
| 7.9.6 極・零点とステップ応答 349 |
| 7.9.7 フィードバック系の安定性 351 |
| 7.9.8 フィードバック制御系の構成 353 |
| 7.9.9 デジタル制御 358 |
| 8. 熱エネルギー利用設備 |
| 8.1 熱エネルギーの有効利用 363 |
| 8.1.1 熱勘定と有効エネルギー 363 |
| 8.1.2 熱エネルギーの有効利用 372 |
| 8.2 ボイラ、蒸気輸送、貯蔵 377 |
| 8.2.1 ボイラ 377 |
| 8.2.2 蒸気輸送.貯蔵 399 |
| 8.3 蒸気原動機.内燃機関.ガスタービン 410 |
| 8.3.1 蒸気原動機 410 |
| 8.3.2 内燃機関 424 |
| 8.3.3 ガスタービン 434 |
| 8.3.4 コンバインドサイクル 441 |
| 8.3.5 コージェネレーション 442 |
| 8.4 熱交換器・熱回収、冷凍・空気調和 443 |
| 8.4.1 熱交換器・熱回収 443 |
| 8.4.2 冷凍・空気調和 462 |
| 8.5 工業炉、熱設備材料 477 |
| 8.5.1 工業炉 477 |
| 8.5.2 熱設備材料 509 |
| 8.6 蒸留・蒸発・濃縮、乾燥、乾留・ガス化 521 |
| 8.6.1 蒸留・蒸発・濃縮 521 |
| 8.6.2 乾燥 535 |
| 8.6.3 乾留・ガス化装置 545 |
| 付録 557 |
| 索引 575 |
