新工科背景下的思政元素与专业课程深度融合——以“化工装备与控制”教学实践为例

“化工装备与控制”是中国石油大学(北京)为适应“新工科”建设理念而开设的一门综合性和实践性较强的特色专业核心课程,结合“新工科”建设的目标和要求,通过深度挖掘思政元素,将其有机融入全部教学章节,强化对学生家国情怀、职业素养和工匠精神的培养,增强学生对我国能源化工产业的自豪感,实现多角度、全方位的课程思政育人效果。围绕“新工科”理念下思政元素的挖掘及其与专业知识教学内容的有效融合进行介绍。实践结果表明,课程思政元素的充分挖掘和有效利用对学生学习兴趣和学习效果的提升具有显著作用。

催化裂化取热技术研究进展

总结了国内外具有代表性的催化裂化取热技术和再生剂调温技术,同时针对外取热器运行过程中出现的取热负荷不足、床层流化性能差和换热管易破裂等问题,重点介绍了外取热器传热强化技术。总结发现,再生剂调温技术可实现高再生温度、高剂油比及高原料油预热温度的"三高"操作;外取热器传热强化技术可通过强化外取热器入口催化剂的均匀分布、换热管外壁处和床层内催化剂的流化性能来提高传热效率和取热负荷,保证外取热器的长周期运行。

催化裂化再生催化剂取热技术研究进展

作为催化裂化过程热量平衡的有效调节手段,再生催化剂取热技术已广泛应用于工业过程中。在总结国内外已有研究的基础上,概述了再生催化剂取热技术的发展历程,分别介绍了外取热技术的分类及工作原理、再生催化剂调温技术和传热强化技术及其研究进展。通过分析发现,取热器的控制性热阻为换热管外部流化区域。因此,根据取热负荷公式,分别从传热温差、传热面积和传热系数3个方面介绍了传热强化技术的进展。重点阐述了环流床传热强化技术,该技术通过借鉴气-固环流思想,能够有效增大颗粒团在换热表面的分率和减小颗粒团的平均停留时间,从而提高传热系数,强化传热过程。

倾斜热管湍流床的气固流动特性

为了探明间壁式流化床换热器内热管对气固流动状态的影响,采用欧拉双流体模型,并应用能量最小多尺度(energy minimization multi-scale, EMMS)曳力模型,对可实现2种物性相近催化剂热管间壁换热的湍动流化床流动特性进行模拟研究。结果表明:通过与实验数据进行比较,证明模型是有效的;比较热管对床内固含率轴向分布的影响,发现热管的设置可减小气泡尺寸、有效降低颗粒被夹带量;热管对固含率的影响主要位于热管末端,其仅存在于热管所在区域,且随着径向位置靠近隔板逐渐减小;沿热管轴向存在隔板影响区和主换热区,主换热区随着轴向高度的增加而减小,随着表观气速的增大而增大。

倾斜热管湍流床内颗粒流动与换热特性分析

针对倾斜热管间壁式换热器湍流床一侧,进行几何建模和网格划分,采用双流体模型耦合能量最小多尺度(energy minimization multi-scale, EMMS)曳力模型进行模型验证,研究颗粒轴向速度的轴、径向分布和热管表面的颗粒速度分布,分析热管表面的换热性能。结果表明:热管可抑制湍流床内气泡的上升运动,增大热管区下侧的颗粒平均速度;气泡在换热器内沿S形路线向上绕过热管运动,即在热管所在高度,气泡由热管自由端向上运动,在热管之间区域,由床中心向上运动;热管自由端的下表面和约束端的上表面为倾斜热管的特征换热区,颗粒贴壁向上运动,倾斜布置的热管能够强化颗粒的更新速度,促进热量传递;提出以颗粒流速来分析热管表面的传热性能,高效换热区的无因次半径值为-0.8~-0.3;换热性能随表观气速先增强后恒定,转折点对应的气速为0.7 m/s。随轴向高度先减小后增大,最下部热管换热性能最佳。

课程思政与工程伦理教育在研究生教学中的探索与实践——评《气固分离耦合强化新技术》

课程思政是高等院校全面落实立德树人根本任务的重要战略举措等。教育部颁布的《高学校课程思政建设指导纲要》指出课程思政建设的目标要求和内容重点为推进习近平新时代中国特色社会主义思想进教材进课堂进头脑;培育和践行社会主观;加强中华优秀传统文化教育;深入开展宪法法治教育;深化职业理想和职业道德教育。工程伦理是调整工程与技术、工程与社会之间关系的道德规范,是在工程领域必须遵守的伦理道德原则。因此,工程伦理教育是新工科背景下课程思政建设的重要组成部分。

液固流化床内固含率时空分布特性的CFD模拟

采用Brandani等考虑拟平衡状态下颗粒与流体相互作用的双流体模型,通过在商业软件CFX4.4平台上增加用户自定义子程序模拟了高0.5m、宽0.1m的二维液固流化床内固含率的时空分布特性。为了保证数值模拟精度、节省计算机运行时间,首先确定了适宜的网格尺度、时间步长和收敛判据。随后,考察了液固两相物性和操作条件对流化床内固含率时空分布特性的影响,模拟结果表明:增大颗粒粒径或密度会使颗粒向下加速运动,导致床层高度下降而垂直方向上任一水平面的平均固含率呈现增大的趋势;减小液体黏度或密度则会使颗粒向下加速运动,导致床层固含率增大;突然增大液速会使颗粒向上加速运动,导致床层固含率减小;升高温度的实质是使液体的黏度和密度均呈现下降的趋势,结果使颗粒向下加速运动,床层固含率增大。上述模拟结果与颗粒受力的理论分析相一致。

催化裂化反应系统关键装备技术研究进展

通过详细分析催化裂化反应系统内不同区域的流动和反应特点,提出了"多区协控强化"的技术理念,形成了一种简单高效的催化裂化反应系统技术。该技术主要包括提升管进料段的"内置式气体内构件技术"和"油-剂逆流接触的新型进料段技术"、预提升区的"灵活调控剂/油比的混合预提升技术"、提升管出口油-剂快速分离区的"气-固旋流分离强化(SVQS)技术"以及汽提区的"组合环流汽提(MSCS)技术"。重点阐述了各项创新技术的研究进展,分析了创新技术与传统技术的差异,揭示了创新技术的优势所在。1.40 Mt/a重油催化裂化反应系统工业应用结果表明,该技术能够有效提高轻油收率,降低干气和焦炭产率,减少CO_2排量,提高企业经济效益。

浅谈高职学生应具有的核心能力

所谓核心能力,就是在人的能力体系中处于核心地位的能力.现代职业所要求的许多能力,已经不仅属于某种职业,而是许多职业的共同基础,这种基础的能力是一种可迁移的能力,它使劳动者能够迅速适应岗位的变化,顺利进行职业活动.

竖直管气固鼓泡流化床传热机理的CPFD模拟

针对细颗粒气固鼓泡流化床中床料与竖直传热管壁面间的传热行为,在前期实验的基础上,采用计算颗粒流体力学(CPFD)方法从颗粒在传热壁面更新的角度,深入分析了传热特性与壁面气固流动行为之间的关联性。结果表明,模拟得到的传热管壁面颗粒更新通量和基于颗粒团更新模型的颗粒团平均停留时间均能很好解释实验测得的传热系数变化规律,这证实颗粒团更新是影响传热过程的控制性因素。模拟还发现随加热管从床层中心向边壁的移动,加热管周向方向上颗粒更新通量和传热系数的不均匀性都呈增大趋势。随着表观气速的增大,气泡行为导致床层颗粒内循环流率增大,这是导致颗粒团在加热管壁面上的更新频率增大以及床层与壁面间传热系数增大的根源。

美国得克萨斯州教师职业发展评价体系

美国得克萨斯州教师职业发展评价体系是一种比较完善的教师评价体系。本文首先介绍了得州教师职业发展评价体系的评价过程、评价标准和评价方法,然后扼要概括了其特点。

新工科理念下的“化工设备机械基础”课程教学探索——评《化工设备机械基础》第5版

“新工科”建设是为配合“中国制造2025”行动纲领,应对新一轮产业变革的新机遇、新挑战,增强我国工程教育国际竞争力而实施的系列工程教育改革新路径。“化工设备机械基础”是针对化学工程与工艺、有机化工、能源化工、制药工程、食品工程等化工与能源类专业开设的一门专业核心课程.

解释人类学研究范式及其对教育研究的启示

本文分析了目前教育研究的两种主要的方法论范式———量化研究和质化研究,详细介绍了解释人类学的研究范式,并讨论了其对教育研究,尤其是对质化研究的启示。

提升管进料区内气体射流流动行为的调控及工业应用

射流促使提升管反应器中产生了重要的介尺度流动结构,对产品的收率、选择性以及提升管内壁的结焦都有重要的影响。对近年来提升管进料区内射流流动行为及调控的研究进行了回顾。二次流是造成传统进料区原料-催化剂浓度不匹配的主要原因。基于Kutta-Joukowski升力定律,从理论上介绍了二次流形成的机理以及主流、二次流轨迹的预测模型,给出了油剂逆流接触这一强化手段。针对常规催化裂化、吡啶碱合成等工艺,分别介绍了油剂逆流接触、双层喷嘴等不同的进料区流场强化方法、实验室研究结果和工业应用结果。结果显示,采用进料区强化方法后可以提高目标产品的收率并显著缓解反应器内部的结焦现象。

折流式外取热器内传热强化特性

为解决流化催化裂化(FCC)外取热器的取热负荷不足问题,提出了一种新型折流式外取热器,即在工业常用的下流式外取热器的基础上,沿催化剂流动方向增设若干折流板。通过大型冷模实验分别测量了下流式和折流式外取热器密相区和稀相区的传热系数,结果表明:在密相区和稀相区,折流式外取热器的传热系数均大于下流式外取热器,其中密相区和稀相区的传热系数的相对增长量分别为26.9%~267.9%和31.6%~152.5%。在折流式外取热器的密相区,传热系数得到强化,主要是因为颗粒径向流动的增加、密相床层的轴向混合的增强和气泡尺寸的变小;在稀相区,主要是由于颗粒流沿折流板以"折流"形式流动,增长了颗粒的过流路径,同时折流板上的开孔使催化剂分布更加均匀,提高了颗粒与换热管的接触分率。由于下流式和折流式外取热器内密相区传热系数均远大于稀相区,因此密相区为主要换热区域。建立了2种外取热器的密相区传热系数关联式,其计算值与预测值间相对误差小于20%。

气固流化床外取热器内流动和换热特性分析

外取热器是维持催化裂化反应-再生系统热平衡和保持装置平稳运行的关键设备之一。外取热器的优化设计和合理调控,要求深入理解外取热器内的流动特性、换热特性及两者之间关系。在一套大型冷模热态实验装置上,分别考察了表观气速、颗粒质量流率对换热管附近的局部固含率和气泡频率、床层与换热管间传热系数的影响。结果表明:增加表观气速可以降低局部固含率、增加局部气泡频率、强化床层与换热管间换热;随着颗粒质量流率增加,局部固含率和局部气泡频率均增加;在较低表观气速下,增加颗粒质量流率不利于换热,而在较高表观气速下,传热系数随颗粒质量流率逐渐增加。不同流型下,气固流动特性对换热特性的影响不同。在鼓泡床流型下,过高的局部固含率不利于颗粒在换热表面的更新,增加换热管附近的局部气泡频率可以明显强化换热;而在湍流床流型下,换热管附近的局部固含率和气泡频率的增加,均使传热系数逐渐增大。建立了针对不同流型的换热经验关联式,预测值与实验值的平均相对偏差分别为6.9%和1.3%。

我国高等工程人才培养的现状调查与问题分析

运用问卷调查和访谈的方法,从培养目标、培养条件、培养质量和影响因素等方面,对我国工科研究生培养现状进行了调查和分析,从调查数据中得出结论,认为高等工程教育必须根据社会需求确定培养目标,要调整高等工程人才培养模式,加强人才评价体系改革,引入专业认证制度。

研究生学位论文质量影响因素研究

分析了衡量研究生学位论文质量的标准,指出影响研究生学位论文质量的因素是多样而且复杂的,并从外因和内因两个角度对这些因素进行了分析。充分考虑这些影响因素,对提高研究生学位论文质量,进而提高研究生教育质量具有重要意义。

我国高等教育和谐发展的制度瓶颈与政策选择

本文分析了大众化阶段影响我国高等教育的和谐发展的制度瓶颈,如高等学校定位趋同化,人才培养与社会需求不匹配;人才选拔方式呈金字塔形,千军万马争过高考独木桥;以及公共财政投入导向错位,高等教育公平亟待提高等问题。提出了我国高等学校科学分类定位,促进高等教育多样化和谐发展;改革和完善人才选拔体系,建立漏斗型人才选拔新模式;优化高等教育投资结构,保障高等教育公平发展的政策建议。

强化独立学院学位管理 提高学士学位授予质量

本文根据国务院学位办2007年5-7月的调查数据,分析了我国独立学院发展概况,以及独立学院学士学位授予工作中存在的主要问题:在2008年2月22日教育部颁布《独立学院设置与管理办法》之前,独立学院自己没有学士学位授予权,一般由公办母体高校进行学士学位授予工作,在学士学位授予标准、授予方式、管理机构和工作程序上存在较大的差异,影响了学士学位授予质量。为此,本文建议:应进一步规范独立学院学士学位授予标准,提高学士学位授予质量;加强独立学院学士学位授予工作管理制度建设,进一步规范其学士学位授予管理机构与程序。