火-能源、环境与安全
教师: 林大惠
2018/09/24
11时数/11周次 (报名结束)

概要

本课程介绍火与能源的基本原理与特性,利用本土实验成果作为教材范例,提升学生学习成效。

课程目标

經由介紹火的基本原理與特性,讓學生了解燃燒過程,進而明白火的能源應用,及其衍生空污與災害;課程內容也針對火所衍生空污與災害,提出相對應的預防與管制策略。教學目標著重於培養學生在認識問題、面對問題、以至於解決問題的過程中,具備永續經營、環境保育的整合思維,提昇學生的包容力、整合力和創造力,同時發展世界觀、生命觀及終身學習能力,達成全人教育的理想,並期盼其能成為此一普及知識的傳播種子。

授课教师

林大惠特聘教授

現任 : 成大工學院機械系特聘教授、能源與科技策略研究中心 中心主任

數位學習參與經歷:

1. 「火」線上課程,高中三年級學生線上增能學習方案計畫,104年。

2. 「火-能源、環境與安全」磨課師課程(錄製中),教育部補助能源科技教學聯盟中心,105-106年。

教學榮譽:

  1. 國立成功大學工學院81學年度教學特優教師。
  2. 國立成功大學分類通識課程(火-能源、環境與安全)91學年度教學優良教師。
  3. 國立成功大學分類通識課程(火-能源、環境與安全)94學年度教學優良教師。
  4. 國立成功大學工學院95學年度教學特優教師。
  5. 國立成功大學95學年度教學傑出教師。
  6. 國立成功大學教學卓越教師學會會士,民國97年。
  7. 國立成功大學分類通識課程(火-能源、環境與安全)99學年度教學優良教師。
  8. 火-能源、環境與安全獲選為「最不能錯過的3門通識課」,國立成功大學校慶85週年學術活動,民國105年。

课程进度表

第1周:化石、热力与能源转换燃料

第2周:热质输送现象、燃烧化学反应、多步骤燃烧化学反应

第3周:自由喷流与停滞面流、蜡烛/喷流扩散火焰及结构

第4周:课程缓冲复习周

第5周:本生灯预混火焰、预混火焰传播速度、预混火焰结构与稳定性

第6周:预混火焰与扩散火焰比较、相变化与雾化、油滴火焰

第7周:喷雾火焰、煤炭燃烧、国际能源概况

第8周:课程缓冲复习周

第9周:台湾能源概况、火的加热应用

第10周:火的动力应用、火的发电应用、化石能源与环境

第11周:空气污染物

课程内容

周次

单元主题

第一周

主题1-化石燃料简介

第二周

主题2-热力与能量转换

主题3-热质输送现象

第三周

主题4-燃烧化学反应

主题5-多步骤燃烧化学反应

第四周

主题6-自由喷流与停滞面流

第五周

主题7-蜡烛扩散火焰

主题8-喷流扩散火焰

主题9-扩散火焰结构

第六周

主题10-本生灯预混火焰

主题11-预混火焰传播速度

 

周次

日期

类别

单元

单元主题名称

子题(PPT和MP4)名称

作业

9/10

课程预备周

9/17

实体课程:课程介绍

9/24

在线课程

1

化石燃料简介

(62:09)

1.1.化石燃料简介-碳循环圈

V

1.2.化石燃料简介-燃烧过程

1.3.化石燃料简介-煤炭

1.4.化石燃料简介-石油与天然气

2

热力与能量转换

(28:05)

2.1.热力与能量转换-热力与能量

V

2.2.热力与能量转换-能量转换

10/1

在线课程

3

热质输送现象

(24:39)

3.1.热质输送现象-扩散与对流

V

3.2.热质输送现象-输送现象

4

燃烧化学反应

(31:20)

4.1.燃烧化学反应-热力及化学平衡

V

4.2.燃烧化学反应-质量守恒

4.3.燃烧化学反应-能量守恒

5

多步骤燃烧化学反应(31:46)

5.1.多步骤燃烧化学反应-连锁反应

V

5.2.多步骤燃烧化学反应-阿瑞尼斯方程序

5.3.多步骤燃烧化学反应-3T燃烧要件

10/8

在线课程

6

自由喷流与停滞面流(30:54)

6.1.自由喷流与停滞面流-自由喷流

V

6.2.自由喷流与停滞面流-停滞面流

7

蜡烛扩散火焰

(16:18)

7.1.蜡烛扩散火焰-火焰生成机制

V

7.2.蜡烛扩散火焰-火焰特性

8

喷流扩散火焰

(24:47)

8.1.喷流扩散火焰-火焰特性

V

8.2.喷流扩散火焰-火焰与流力结构

9

扩散火焰结构(8:54)

9.扩散火焰结构

V

10/15

体验课程(一)

10/22

在线课程

10

本生灯预混火焰

(26:07)

10.1.本生灯预混火焰-预混效应

V

10.2.本生灯预混火焰-可燃极限与焰色

11

预混火焰传播速度(22:29)

11.1.预混火焰传播速度-动态平衡

V

11.2.预混火焰传播速度-吹离与回火

12

预混火焰结构与稳定性(46:22)

12.1.预混火焰结构与稳定性-火焰结构

V

12.2.预混火焰结构与稳定性-停滞面预混火焰

12.3.预混火焰结构与稳定性-火焰稳定性

10/29

在线课程

13

预混火焰与扩散火焰比较(17:10)

13.预混火焰与扩散火焰比较

V

14

相变化与雾化

(27:53)

14.1.相变化与雾化-物质相变化

V

14.2.相变化与雾化-雾化现象

15

油滴火焰

(48:22)

15.1.油滴火焰-直径平方定律

V

15.2.油滴火焰-自由液滴燃烧特性

15.3.油滴火焰-混合燃料

11/5

在线课程

16

喷雾火焰(20:02)

16.喷雾火焰

V

17

煤炭燃烧(14:07)

17.煤炭燃烧

V

18

国际能源概况

(68:16)

18.1.能源历史

V

18.2.国际能源现况

18.3.全球二氧化碳排放的整体变化

18.4.全球二氧化碳排放的减量规划

11/12

体验课程(二)

十一

11/19

在线课程

19

台湾能源概况

(38:42)

19.1.台湾能源的供给与消费

V

19.2.台湾二氧化碳排放的整体变化

19.3.台湾的再生能源发展规划

20

火的加热应用

(40:13)

20.1.火的加热应用-家用加热设备

V

20.2.火的加热应用-金属工业制程

20.3.火的加热应用-炼油工业制程

21

火的动力应用

(48:42)

21.1.火的动力应用-汽油引擎

V

十二

11/26

在线课程

21.2.火的动力应用-柴油引擎

21.3.火的动力应用-涡轮喷射引擎

22

火的发电应用

(25:30)

22.1.火的发电应用-瓦特与蒸汽机

V

22.2.火的发电应用-火力发电

23

化石能源与环境

(47:41)

23.1.化石能源与环境-温室效应

V

23.2.化石能源与环境-臭氧层

十三

12/3

在线课程

23.3.化石能源与环境-酸雨(酸沉降)

24

空气污染物

(87:51)

24.1.空气污染物-一氧化碳

V

24.2.空气污染物-氮氧化物

24.3.空气污染物-硫氧化物

24.4.空气污染物-粒状污染物

24.5.空气污染物-其他污染物

24.6.空气品质指针与空气品质标准

十四

12/10

体验课程(三)

十五

12/17

实体

25

国际火灾现况

26

台湾火灾现况

十六

12/24

实体

27

火灾原理与特性

28

火灾危害

十七

12/31

开国纪念日(连假)

十八

1/7

29

防火与消防

体验课程(四)

评分标准

  • 平時測驗:(每單元線上測驗)60%
  • 平時作業:(每單元議題討論)20%
  • 體驗課程報告20%

通过标准


课程及格标准:60分满分:100分

先修科目或先备能力

大學生及具高中程度的一般民眾。

其它

本課程證書費用:500元

如何申請證書?

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