第二部分：海内外学者课程教学大纲PO034燃烧与污染物及碳排放的控制课程基本信息（CourseInformation）课程代码*学时*学分PO034161(CourseCode)(Credit Hours)(Credits)（中文）燃烧与污染物及碳排放的控制*课程名称（CourseName）（英文）CombustionTechnologiestoControlPollutantsandCarbonEmissions课程性质海内外学者授课课程(Course Type)授课对象全校学生(TargetAudience)授课语言English(Language of Instruction)*开课院系机动学院(School)先修课程(Prerequisite)授课教师课程网址Dr. Robert K Cheng(Course Webpage)(Instructor)尽管太阳能，风能和水电等可再生能源得到快速发展，燃烧化石燃料和可再生能源燃料的热力装置仍将是全球能源供应的主力。在过去40多年，大家都是针对化石燃料的低污染燃烧理论及技术开展研究。近年来，全球对热力装置低碳排放的要求提到日程，要求尽快掌握燃料燃烧与碳排放间的特性关系。本课程通过讲述先进燃*课程简介（Description）烧技术相关的基本概念及理论，使得学生可以了解清洁燃烧技术对污染物排放抑制的作用原理，掌握不同碳排量下燃料系统的切换方法，介绍美国在燃料多适应性方面的研究进展，为今后学生开展高效、低污染热力装置的设计提供帮助。为此，学生将会了解燃烧理论相关的以下基本知识：流火焰传播、流燃烧速度、火焰内部瑞流作用影响、先进低排放燃烧技术以及碳排放与燃料燃烧特性关系等。Despite advances in renewable energies such as solar、wind, and hydro-electricity,combustiondeviceburningfossil fuelsorfuels derivedfromrenewablesourceswillremain an important technology to supply energy worldwide.For the pass forty years,muchprogresshasbeenmade indevelopmentofcombustiontechnologiestoreducetheemissions of pollutants fromcombustiondevices that burnfossil fuels.Toreducethecarbon emissionsfromthesecombustion devices,however,would requirethemtoburn*课程简介（Description）different types of non-traditional fuels derived from different sources such as plants andwastes.Anotherimportantstrategytoreducecarbonemissions isto increasethesystemefficiencies. However, most combustion devices are designed for specific fuel types.Therefore,developments offuel-flexible, ultra-low emissions andhighly efficientcombustiondeviserequiredeeperunderstandingofbasicflameproperties.Thecourse will start by an overviewof the basic engineering designs of combustiondevices such as automobiles, boilers,gas turbines and jet engines. The differences in the
第二部分：海内外学者 课程教学大纲 PO034 燃烧与污染物及碳排放的控制 课程基本信息（Course Information） 课程代码 （Course Code） PO034 *学时 （Credit Hours） 16 *学分 （Credits） 1 *课程名称 （Course Name） （中文）燃烧与污染物及碳排放的控制 （英文）Combustion Technologies to Control Pollutants and Carbon Emissions 课程性质 (Course Type) 海内外学者授课课程 授课对象 （Target Audience） 全校学生 授课语言 (Language of Instruction) English *开课院系 （School） 机动学院 先修课程 （Prerequisite） 授课教师 （Instructor） Dr. Robert K Cheng 课程网址 (Course Webpage) *课程简介（Description） 尽管太阳能，风能和水电等可再生能源得到快速发展，燃烧化石燃料和可再生能源 燃料的热力装置仍将是全球能源供应的主力。在过去 40 多年，大家都是针对化石 燃料的低污染燃烧理论及技术开展研究。近年来，全球对热力装置低碳排放的要求 提到日程，要求尽快掌握燃料燃烧与碳排放间的特性关系。本课程通过讲述先进燃 烧技术相关的基本概念及理论，使得学生可以了解清洁燃烧技术对污染物排放抑制 的作用原理，掌握不同碳排量下燃料系统的切换方法，介绍美国在燃料多适应性方 面的研究进展，为今后学生开展高效、低污染热力装置的设计提供帮助。为此，学 生将会了解燃烧理论相关的以下基本知识：湍流火焰传播、湍流燃烧速度、火焰内 部湍流作用影响、先进低排放燃烧技术以及碳排放与燃料燃烧特性关系等。 *课程简介（Description） Despite advances in renewable energies such as solar、wind, and hydro-electricity, combustion device burning fossil fuels or fuels derived from renewable sources will remain an important technology to supply energy worldwide. For the pass forty years, much progress has been made in development of combustion technologies to reduce the emissions of pollutants from combustion devices that burn fossil fuels. To reduce the carbon emissions from these combustion devices, however, would require them to burn different types of non-traditional fuels derived from different sources such as plants and wastes. Another important strategy to reduce carbon emissions is to increase the system efficiencies. However, most combustion devices are designed for specific fuel types. Therefore, developments of fuel-flexible, ultra-low emissions and highly efficient combustion devise require deeper understanding of basic flame properties. The course will start by an overview of the basic engineering designs of combustion devices such as automobiles, boilers, gas turbines and jet engines. The differences in the
第二部分：海内外学者课程教学大纲modes ofcombustion will alsobeexplained.This will befollowed bylectures on theconceptof leanburn to control the emissions of pollutants.Background scientific modelof lean laminar and turbulent flames will bereviewed.The coursewill conclude byanoverviewofdevelopmentsoffuel-flexiblecombustionsystemsintheUs课程教学大纲（CourseSyllabus）1.Understand the ongoing role of combustion,bothoffossil and bio-fuels, in providinga more sustainable energysourceforsociety,andtheenvironmental challengestobemettoachievethis.2. Understand the complexities of industrial combustion processes,3.Have a soundunderstandingof theprinciples of combustion4.Haveabasicunderstandingof themechanisms ofcombustiongeneratedairpollutionandthetechniques that can beusedto control them。*学习目标(Learning（注：须根据课程性质，着重描述课程教学在培养学生知识、能力、素质等方面的Outcomes)贡献，是课程目标的细化，专业培养计划内课程必须与专业培养目标具体贡献点相对应，并在描述语句后注明对应目标体系的代码，举例如下：其他类型课程请根据课程实施情况从三方面描述。）1.了解并认识工程与科学的关系（A3）2．了解工程设计的基本概念和一般流程（A5.1，A5.4)通过课程项目的实践，培育认识和发现问题的能力（B2，C2）和团队协作解决3.工程问题的能力（A5.3，B3，C1）......教学内容学时教学方式作业及要求基本要求考查方式低污染燃烧技术在工程中的掌握课堂知课堂讲学课后复习课堂提问3识点应用及主要技术挑战预混燃烧火焰掌握课堂知课堂讲学课后复习课堂提问与非预混燃烧识点火焰的对比*教学内容进度安排及要求动力装置中的掌握课堂知课堂讲学课后复习课堂提问燃烧稳定方式2(Class识点介绍Schedule&Requirements)预混流燃烧掌握课堂知2课堂讲学课后复习课堂提问理论识点流预混火焰掌握课堂知课堂讲学课后复习课堂提问模型的实验研2识点究流火焰传播掌握课堂知2课堂讲学课后复习课堂提问速度识点
第二部分：海内外学者 课程教学大纲 modes of combustion will also be explained. This will be followed by lectures on the concept of lean burn to control the emissions of pollutants. Background scientific model of lean laminar and turbulent flames will be reviewed. The course will conclude by an overview of developments of fuel-flexible combustion systems in the US. 课程教学大纲（Course Syllabus） *学习目标(Learning Outcomes) 1．Understand the ongoing role of combustion, both of fossil and bio-fuels, in providing a more sustainable energy source for society, and the environmental challenges to be met to achieve this. 2．Understand the complexities of industrial combustion processes, 3．Have a sound understanding of the principles of combustion 4．Have a basic understanding of the mechanisms of combustion generated air pollution and the techniques that can be used to control them。 . （注：须根据课程性质，着重描述课程教学在培养学生知识、能力、素质等方面的 贡献，是课程目标的细化，专业培养计划内课程必须与专业培养目标具体贡献点相 对应，并在描述语句后注明对应目标体系的代码，举例如下；其他类型课程请根据 课程实施情况从三方面描述。） 1． 了解并认识工程与科学的关系（A3） 2． 了解工程设计的基本概念和一般流程（A5.1，A5.4） 3． 通过课程项目的实践，培育认识和发现问题的能力（B2，C2）和团队协作解决 工程问题的能力（A5.3，B3，C1） . *教学内容 进度安排及要求 (Class Schedule&Requirements) 教学内容 学时 教学方式 作业及要求 基本要求 考查方式 低污染燃烧技 术在工程中的 应用及主要技 术挑战 1 课堂讲学 掌握课堂知 识点 课后复习 课堂提问 预混燃烧火焰 与非预混燃烧 火焰的对比 2 课堂讲学 掌握课堂知 识点 课后复习 课堂提问 动力装置中的 燃烧稳定方式 介绍 2 课堂讲学 掌握课堂知 识点 课后复习 课堂提问 预混湍流燃烧 理论 2 课堂讲学 掌握课堂知 识点 课后复习 课堂提问 湍流预混火焰 模型的实验研 究 2 课堂讲学 掌握课堂知 识点 课后复习 课堂提问 湍流火焰传播 速度 2 课堂讲学 掌握课堂知 识点 课后复习 课堂提问
第二部分：海内外学者课程教学大纲火焰的扰动及掌握课堂知2课堂讲学课后复习课堂提问振荡识点火焰结构及燃掌握课堂知2课堂讲学课后复习课堂提问识点烧速度模型燃料变化对燃掌握课堂知课堂讲学课后复习课堂提问1识点烧室的影响燃烧与污染物掌握课堂知排放及碳排放课堂讲学课后复习课堂提问1识点的关系...*考核方式(Grading)平时成绩（30%）+各阶段大作业成绩（70%）*教材或参考资料Lefebvre,Arthur H,Gas turbine combustion:alternativefuelsand emissions,Taylor(Textbooks&Other&Francis,2010Materials)其它（More）备注（Notes）
第二部分：海内外学者 课程教学大纲 火焰的扰动及 振荡 2 课堂讲学 掌握课堂知 识点 课后复习 课堂提问 火焰结构及燃 烧速度模型 2 课堂讲学 掌握课堂知 识点 课后复习 课堂提问 燃料变化对燃 烧室的影响 1 课堂讲学 掌握课堂知 识点 课后复习 课堂提问 燃烧与污染物 排放及碳排放 的关系 1 课堂讲学 掌握课堂知 识点 课后复习 课堂提问 . *考核方式(Grading) 平时成绩（30%）+各阶段大作业成绩（70%） *教材或参考资料 (Textbooks & Other Materials) Lefebvre , Arthur H， Gas turbine combustion : alternative fuels and emissions，Taylor & Francis, 2010 其它（More） 备注（Notes）
第二部分：海内外学者课程教学大纲纳米材料在能源中的应用MT020课程基本信息（CourseInformation）课程代码*学时*学分322MT020(Course Code)(Credit Hours)(Credits)（中文）纳米材料在能源中的应用*课程名称（CourseName）（英文）NanomaterialsforEnergyApplications课程性质海内外学者课程(Course Type)授课对象全校学生(TargetAudience)授课语言英语(Language of Instruction)*开课院系机械与动力工程学院(School)先修课程大学化学（Prerequisite）授课教师课程网址杨宏(Instructor)(Course Webpage)发展新能源是我国“十三五”规划的重要内容及中长期的能源战略需求。燃料电池、太阳能等因具有高效、环保、可再生等优点而被认为是未来解决能源环境问题的重要新能源技术。纳米材料在燃料电池电催化以及在太阳能光解水制氢中得到广泛的应用。本课程将主要介绍新能源的分类及应用领域，新能源转换和储存的方法；纳米材料的合成与功能应用。针对燃料电池和太阳能光解水制氢，本课程主要*课程简介（Description）涵盖了电化学催化以及光解水催化剂的合成，催化原理，效率控制因素等。主要目标是让同学们对新能源和纳米材料有一个初步的了解，对燃料电池和太阳能光解水制氢的原理、材料、基本方法和机理有一个初步的掌握。（中文300-500字，含课程性质、主要教学内容、课程教学目标等）Thiscoursecoversthesynthesisof(electro)catalysts,principleson electrochemistry,andelectrocatalystsforfuel cells,batteryand hydrogenproduction withsolarenergycatalysis.In thefirst part,principles on nucleation andgrowthand related subjects ofinterfacial science, crystal structure and essential characterization techniques will becovered.The main emphasis of the first part will be the fundamental principles of and*课程简介（Description）approachesto the synthesis ofelectrocatalysts, i.e.,thecontrols ofsize,shape,facet,composition,and structureofnanoparticles.The second part ofthis course will covertheprinciplesofelectrochemical phenomena andtheapplications ofelectrocatalystsforenergyapplications.Differentelectrochemicalmethods and characterizationtechniqueswillbereviewed.Thepartwillalsocoverkeyconceptsassociatedtoelectrochemicaltechnologiesforenergystorageandconversion,includingfuel cells
第二部分：海内外学者 课程教学大纲 MT020 纳米材料在能源中的应用 课程基本信息（Course Information） 课程代码 （Course Code） MT020 *学时 （Credit Hours） 32 *学分 （Credits） 2 *课程名称 （Course Name） （中文）纳米材料在能源中的应用 （英文）Nanomaterials for Energy Applications 课程性质 (Course Type) 海内外学者课程 授课对象 （Target Audience） 全校学生 授课语言 (Language of Instruction) 英语 *开课院系 （School） 机械与动力工程学院 先修课程 （Prerequisite） 大学化学 授课教师 （Instructor） 杨宏 课程网址 (Course Webpage) *课程简介（Description） 发展新能源是我国“十三五”规划的重要内容及中长期的能源战略需求。燃料电 池、太阳能等因具有高效、环保、可再生等优点而被认为是未来解决能源环境问题 的重要新能源技术。纳米材料在燃料电池电催化以及在太阳能光解水制氢中得到广 泛的应用。本课程将主要介绍新能源的分类及应用领域，新能源转换和储存的方 法；纳米材料的合成与功能应用。针对燃料电池和太阳能光解水制氢，本课程主要 涵盖了电化学催化以及光解水催化剂的合成，催化原理，效率控制因素等。主要目 标是让同学们对新能源和纳米材料有一个初步的了解，对燃料电池和太阳能光解水 制氢的原理、材料、基本方法和机理有一个初步的掌握。 （中文 300-500 字，含课程性质、主要教学内容、课程教学目标等） *课程简介（Description） This course covers the synthesis of (electro)catalysts, principles on electrochemistry, and electrocatalysts for fuel cells，battery and hydrogen production with solar energy catalysis. In the first part, principles on nucleation and growth and related subjects of interfacial science, crystal structure and essential characterization techniques will be covered. The main emphasis of the first part will be the fundamental principles of and approaches to the synthesis of electrocatalysts, i.e., the controls of size, shape, facet, composition, and structure of nanoparticles. The second part of this course will cover the principles of electrochemical phenomena and the applications of electrocatalysts for energy applications. Different electrochemical methods and characterization techniques will be reviewed. The part will also cover key concepts associated to electrochemical technologies for energy storage and conversion, including fuel cells
第二部分：海内外学者课程教学大纲batteries, etc.课程教学大纲（CourseSyllabus）4．了解并认识新能源与纳米材料的关系（A3）5.了解新能源的基本概念和一般应用（A5.1，A5.4）6了解纳米材料的合成方法、结构表征及功能应用（A5.1，A5.4）7.通过课程学习，培育认识和发现问题的能力（B2，C2）和团队协作解决问题的*学习目标(Learning能力（A5.3，B3，C1)Outcomes)（注：须根据课程性质，着重描述课程教学在培养学生知识、能力、素质等方面的贡献，是课程目标的细化，专业培养计划内课程必须与专业培养目标具体贡献点相对应，并在描述语句后注明对应目标体系的代码，举例如下：其他类型课程请根据课程实施情况从三方面描述。）.教学内容学时教学方式作业及要求基本要求「考查方式纳米材料简1讲课介，固体结构固体结构1讲课表面能与表面1讲课势静电相互作用，DLVO理讲课1论电子显微技术讲课1*教学内容经典形核生长进度安排及要求理论，1讲课(Class Schedule&OstwaldripeningRequirements气相合成1讲课异质形核生长，动力学调讲课1控核-壳结构1讲课纳米线：生长讲课1原理纳米线：VLS1讲课生长和SLS生
第二部分：海内外学者 课程教学大纲 batteries, etc. 课程教学大纲（Course Syllabus） *学习目标(Learning Outcomes) 4． 了解并认识新能源与纳米材料的关系（A3） 5． 了解新能源的基本概念和一般应用（A5.1，A5.4） 6． 了解纳米材料的合成方法、结构表征及功能应用（A5.1，A5.4） 7． 通过课程学习，培育认识和发现问题的能力（B2，C2）和团队协作解决问题的 能力（A5.3，B3，C1） （注：须根据课程性质，着重描述课程教学在培养学生知识、能力、素质等方面的 贡献，是课程目标的细化，专业培养计划内课程必须与专业培养目标具体贡献点相 对应，并在描述语句后注明对应目标体系的代码，举例如下；其他类型课程请根据 课程实施情况从三方面描述。） . *教学内容 进度安排及要求 (Class Schedule & Requirements) 教学内容 学时 教学方式 作业及要求 基本要求 考查方式 纳米材料简 介，固体结构 1 讲课 固体结构 1 讲课 表面能与表面 势 1 讲课 静电相互作 用，DLVO 理 论 1 讲课 电子显微技术 1 讲课 经典形核生长 理论， Ostwald ripening 1 讲课 气相合成 1 讲课 异质形核生 长，动力学调 控 1 讲课 核-壳结构 1 讲课 纳米线：生长 原理 1 讲课 纳米线：VLS 生长和 SLS 生 1 讲课