新能源实验

课程信息

课程名称／课程号	适用范围与修读要求
新能源实验 ENER4015M	新能源 · 25级及以前、26级 专业必修 · 方向必修

课程简介

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生物能源实验主要介绍如何在实验室中使用各种类型的生物反应器，通过不同能源微生物的培养生长和代谢作用产生多种生物燃料，主要包括生物氢气、生物甲烷、燃料酒精和生物柴油等制取和测试，为进一步研究生物新能源奠定实验基础。H2是一种清洁高效的未来能源，结合燃料电池等设备的高效转化可作为未来理想的移动能源。与电力类似，作为一种能源载体，H2的大规模高效制取成为实现氢能利用的前提和基础，通过本实验，使学生掌握H2的制取方法和途径，为进一步的课程学习奠定基础。

来源：教务网。

课程内容

分数构成

考试方式：实验报告评阅。

评价方法：要求学生认真测试实验数据，提交实验分析报告，进行成绩考核。

成绩构成比例：

考勤制度20%，考勤；

实验环节20%，实验课动手操作能力；

主动参与10%，课堂讨论、现场答疑和讨论；

实验报告成绩判定50%，实验报告成绩评定。

课程大纲

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第1次：新能源实验课程介绍（2学分，线下）

向学生介绍新能源实验原理，介绍实验设备，操作流程。告知实验课安排，使学生对本课程的学习方法和学习要求有初步认识。

课外学习与作业要求：了解我国能源结构背景和新能源战略发展意义。

第2-5次：液体喷雾数字全息测量实验（8学时，线下）

主要内容：（1）数字颗粒全息实验系统；（2）喷雾场颗粒尺寸、位置反演；（3）喷雾场颗粒速度反演。

课外学习与作业要求：

1.查阅数字全息技术相关文献，了解数字全息测量技术的基本原理。

2.学会使用全息术对喷雾场内颗粒参数进行测量。

3.对实验结果进行分析，完成实验报告。

第6-7次：硫碘热化学循环制氢概念及流程（4学时，线下）

主要内容：（1）硫碘热化学循环制氢概念；（2）系统工艺流程介绍；（3）效率计算。

课外学习与作业要求：查阅Bunsen反应相关文献，处理实验数据，完成实验报告。

第8-9次：本生反应及液液两相分离特性实验（4学时，线下）

主要内容：（1）电位滴定仪使用方法；（2）H+、I2及I-浓度测量；（3）HI相及H2SO4相的液液分离特性。

课外学习与作业要求：查阅Bunsen反应相关文献，处理实验数据，完成实验报告。

第10-11次：太阳能利用效率（光伏）（4学时，线下）

主要内容：（1）PV原理；（2）搭建光伏板伏安特性平台；（3）测量太阳能光伏转换利用效率。

课外学习与作业要求：

1.检索阅读太阳能光、电、热利用技术。

2.综合作业：太阳能利用技术综述。

第12-13次：太阳能利用光谱影响（光合作用）（4学时，线下）

主要内容：（1）光合作用原理；（2）CO2分析仪使用方法 ；（3）测量光合作用转化速率；（4）模拟温室CO2浓度变化。

课外学习与作业要求：

1.检索阅读太阳能光、电、热利用技术。

2.综合作业：太阳能利用技术综述。

第14-16次：滑动弧低温等离子体重整甲烷制氢（8学时，线下）

主要内容：（1）滑动弧低温等离子体重整制氢系统；（2）滑动弧放电过程了解；（3）电参数测量；（4）GC/MS的原理与操作。

课外学习与作业要求：

1.了解常规的商用制氢方式，以及等离子体制氢方法；

2.了解等离子体的定义与特性；

3.分析滑动弧低温等离子体U-I特性与电弧运动的关系（图示说明）；

4.说明并简要分析滑动弧重整甲烷制氢效果的影响因素及其原理。

附：授课时间表（总计32课时）

周次	学时	教学内容（要点）	课程思政融入点和实施方法	教学形式（理论、讨论、实践、实验、测试等）
1	4	新能源实验课程介绍 液体喷雾数字全息测量实验	课程思政融入点：科学思维 实施方法：介绍科研工作开展方法	理论讲授
2	4	液体喷雾数字全息测量实验	课程思政融入点：科学思维 实施方法：把实验现象与科学理论联系起来，分析数字全息测量技术的优缺点。	实验
3	4	硫碘热化学循环制氢概念及流程	课程思政融入点：科学思维 实施方法：分析硫碘热化学循环制氢的可行性与优劣。	实验
4	4	本生反应及液液两相分离特性实验	课程思政融入点：科学思维 实施方法：分析硫碘热化学循环制氢的可行性与优劣。	实验
5	4	太阳能利用效率（光伏）	课程思政融入点：实干兴邦 实施方法：把握科研应用的促进关系。	实验
6	4	太阳能利用光谱影响（光合作用）	课程思政融入点：实干兴邦 实施方法：把握科研应用的促进关系。	实验
7	4	滑动弧低温等离子体重整甲烷制氢	课程思政融入点：科学思维 实施方法：分析等离子体制氢的可行性与优劣。	实验
8	4	滑动弧低温等离子体重整甲烷制氢	——	实验