聚焦“价值引领、产出导向”的课程体系改革与实践--以建环专业为例

随着人才培养与社会需求的矛盾日益突出,高等学校教育改革越来越受到社会的重视。要培养出优秀的工程技术应用型人才,就需要对人才培养模式进行全面改革,而课程体系改革则是人才培养模式的主要体现。结合我校实际情况,以建筑环境与能源应用工程专业为例,分析了专业课程体系存在的问题,构建了一套“融建环专业知识传授、注重培养学生解决复杂暖通工程实际问题能力、塑造学生家国情怀及职业担当于一体”的课程体系,提升了学生的工程应用能力。

仿生鱼鳞结构对风管气流影响数值研究

基于RSM模型,通过数值模拟的方法研究鱼鳞结构在风管中的减阻特性。对比上凸型鱼鳞排布、上凸型单个鱼鳞排布及下凹型单个鱼鳞排布在风管中的减阻率。结果表明,上凸型鱼鳞排布与上凸型单个鱼鳞排布相比平滑风管,使风管内的阻力增大。而下凹型单个鱼鳞排布能够对风管减阻起到效果。当修改下凹形单个鱼鳞排布的深度h(h=1mm,3mm,5mm),排布间距L不变时,h=5mm时,减阻效果最佳,最大减阻率为2.5%。当修改下凹形单个鱼鳞结构的排布间距L(L=2cm,2.5cm,3cm),深度h不变时,当L=3cm时,对风管的减阻能力最佳,最大减阻率为2.8%。

不同截面地暖管传热性能和节能分析

针对面积相同的三角形、梯形、长方形、正方形和圆形截面地暖管低温热水辐射采暖利用Fluent模拟了表面温度分布、地面平均温度等,并计算了表面温度不均匀度以及摩擦阻力、进出口压差和热效率。结果表明,流量在110cm3/s下,三角形(倒置)截面管道的地表平均温度比传统圆形提高了1.1℃;梯形(倒置)的表面温度不均匀度传统圆形截面管道优化了12.27%;在热效率方面,由高到低依次为三角形(倒置)>三角形(正置)>梯形(倒置)>矩形(宽高比为0.785)>矩形(宽高比为1)>矩形(宽高比为1.27)>圆形>梯形(正置),其中三角形(倒置)截面管道的热效率比传统圆形提高了17.9%。

风力机叶片气动弹性工程简化模型的探索分析

为了在工程应用中快速方便地处理风力机叶片的气动弹性问题,往往需要将具体的风力机叶片进行适当的简化处理。该文由此目的出发,通过对以往经验的归纳分析,得到在地面固有频率测试时风力机叶片模型可简化为以相对半径0.500处截面为特征截面的等截面梁,而实际工况下的风力机叶片模型可简化为以相对半径0.875处截面为特征截面的等截面梁,以方便今后风力机叶片气动弹性问题的快速工程建模分析。最后与风力机工程中解决叶片气动弹性问题惯用的建模方法进行比较,以验证其合理性。

水平轴风力机叶片气动弹性稳定判别数的探索分析

为方便今后风力机叶片气动弹性稳定性问题的判别,进而得到工程上快速应用的方法,通过推导分析得到水平轴风力机叶片气动弹性稳定判别数Shy。结论表明Shy与材料属性、材料分布和叶片运动状态密切相关。最后将应用气动弹性稳定判别数Shy得到的结论与叶片气动弹性问题数值计算的结果进行比较,验证了Shy的合理性。

基于工程认证的暖通空调课程达成度评价方法研究

工程专业认证是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的人才培养合格性评价,认证的核心是确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求。课程达成度评价作为人才培养质量的核心要素,是达成工程教育专业认证的毕业要求的关键环节。以暖通空调课程为例,通过基于形成性评价与终结性评价相结合的评价方法,突出学习的过程性,让学生把所学知识转化为解决复杂工程的能力,使课程教学反映学生学习和运用知识的真实水平,为建筑环境与能源应用工程专业及其它专业的工程教育认证工作提供参考。

基于工程认证的制冷空调课程体系综合改革探析

随着经济和工程技术不断发展,工程教育专业认证作为保证高等工程教育质量、实现教育水平和职业资格相互认可的重要措施已引起国内外高校的高度重视。基于工程认证背景,从课程体系、实践平台、教学方法、课程考核评价等多视角对建筑环境与能源应用工程专业(简称建环专业)的教学体系各环节进行综合改革探索。实践证明,通过这些教学改革有效调动了学生自主学习的积极性,提升了学生的工程素养和创新能力,取得了预期的教学效果,满足了暖通行业对高素质应用型技术人才的需求。

稳态下空调风速对室内污染物分布影响研究

为了研究家用空调在稳态运行下送风风速对室内污染物分布的影响,运用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术,通过模拟分析出在不同空调送风风速条件下室内污染物分布的变化,结果显示,在长期忽视空调清洁下,较高的送风风速虽然有利于空调室内的降温,但是却扩大了室内污染物的分布范围以及局部浓度,不利于室内居民的健康;研究证实了选择适中的空调送风口风速可以提高空调房间的制冷效果,同时可以减弱室内污染物的危害程度。研究结果可以为室内居民健康更好地运行室内空调提供参考。

冬季TiO_2光催化建筑墙体降解NOx性能模拟研究

为了掌握冬季TiO_2光催化建筑物墙体降解NOx性能的强弱,通过CFD模拟技术,对冬季涂覆TiO_2的建筑墙体通过光催化降解NOx的统计性能进行模拟研究,与没有涂覆TiO_2光催化材料的建筑墙体进行比较,得到室外TiO_2光催化墙体对NOx降解的性能特性。最后,通过模拟室内NOx的分布,明确了冬季TiO_2光催化建筑物对降解室内NOx的作用。说明了TiO_2光催化建筑物墙体降解室内外NOx的可行性,为进一步的研究工作打下基础。

疫情期间人员密集区高性能安全个体通风研究

为了研究局部通风设备对阻断个体周围新型冠状病毒肺炎污染物扩散的可能性,运用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术,通过模拟分析在0 m/s、1.0 m/s、1.5 m/s和2.0 m/s不同局部送风风速条件下,个体周围有可能携带新型冠状病毒肺炎污染物浓度分布的变化。结果显示:一定程度上,局部通风设备可以阻断个体周围污染物的扩散;较高的送风风速有利于污染物的混合,降低人员头部附近的污染物浓度;提高送风风速虽然可以增强污染物混合,但是降低人员头部附近污染物浓度的能力有限,存在一个最优局部送风速度值,其送风速度大小为1.0 m/s。研究结果可以为疫情期间室内外人员密集区域高性能安全个体通风设计提供参考。

建筑环境与能源应用工程专业课程思政改革探析——以《工程热力学》为例

工程热力学是一门研究热能和机械能相互转换规律及热能有效利用的科学,它不仅为学生学习后续专业课程提供必要的基础理论知识,培养学生的工程素养,而且还蕴含有大量的思政元素。在认真梳理提炼其中蕴含的思政元素基础上,重点研究在该课程中如何进行德育渗透,如何在课堂讲授中寓价值观引导于知识传授之中,从而使本课程在培养学生扎实的专业素质的同时,成为铸魂育人的生动课堂。

建筑屋顶近壁面湍流动能与太阳辐射温差关系的分析

建筑接收太阳辐射得热后会改变建筑屋顶近壁面的空气温度,而建筑屋顶近壁面的太阳辐射温差与建筑屋顶湍流产生的对流换热会影响光伏组件的工作温度,从而影响搭建于建筑屋顶的光伏组件的性能。以夏季时西安市某未安装光伏组件的建筑屋顶为例,针对上述因素,利用CFD技术并基于ANSYS平台进行了模拟分析。结果显示,建筑屋顶近壁面的湍流动能与太阳辐射温差之间呈正相关性,在该结论的基础可以通过重新组织屋顶气流来改变屋顶壁面温度及光伏组件的工作温度,进而提高光伏组件的性能,以期为今后的进一步研究工作打下基础。

基于“校企融合、协同育人”的《空调工程》教学改革探析

根据应用型本科的新课程理念,采用校企合作开发空调工程课程,以暖通企业目前现有的新技术,业务流程为蓝本重新制定课程标准,将企业的实际工程项目引入课程教学之中,实现教学过程与工作过程的一致性,使学生在校期间就能够获得企业工程技术人员的直接指导,同时学生也可以利用在校所学的理论知识直接或间接地为工程问题的解决服务。从而达到在校学习与企业实践融合,学校与企业资源、信息共享的“双赢”模式。

基于“校企协同”的制冷空调课程体系的构建

从制冷空调企业的现状出发,利用校企协同、产教融合的创新组织模式,整合暖通行业、企业和学校的资源优势,构建一套“协同创新”的制冷空调课程体系,从根本上提高建环专业学生工程素养和创新能力,以满足暖通行业、企事业单位对具有实践及创新能力的高素质应用型技术人才需求。

“双碳”背景下建环专业综合改革探析

双碳目标即碳达峰和碳中和目标的提出,为能源及建筑行业的发展提出了新的要求和挑战。建筑环境与能源应用工程专业作为建筑节能领域的关键专业之一,受到人们的广泛关注。本研究项目基于以上背景,主要从专业的人才培养目标、教学理念、课程体系、实践内容、课程考核评价等多方面对建筑环境与能源应用工程专业的教学体系进行综合改革探索,提高本专业学生的工程素养和创新能力,从而满足双碳目标下暖通行业对高素质应用型技术人才的需求。

基于溶胶-凝胶法的氧化锌浸渍提拉薄膜的制备仿真研究

影响基于溶胶-凝胶法的氧化锌浸渍提拉薄膜制备过程的因素很多,每一个影响因素均会影响氧化锌薄膜厚度的均匀性。通过虚拟仿真技术,可以实现试验前逐一筛选影响氧化锌膜厚度的因素、同时快速优化溶胶-凝胶法工艺的目的。基于Fluent平台,对基于溶胶-凝胶法制备氧化锌薄膜的整个工艺过程进行了虚拟化探索,同时结合溶胶-凝胶法试验,将试验过程虚拟化后得到的氧化锌薄膜厚度与试验结果进行比对,验证溶胶-凝胶法过程虚拟化仿真方法的正确性,指出了基于Fluent平台的虚拟仿真方法的改进方向。试验及模拟结果均表明:提拉速度不同时,氧化锌薄膜平均厚度不同,同时,提拉速度越大,薄膜不均匀区域越明显。

基于吸附式制冷的金属模具生产线余热回收装置的研究

随着国家对系统节能减排政策的实施,工业企业积极响应,铸造企业作为高能耗行业节能潜力巨大。基于吸附式制冷对西安某铸造企业模具生产线中产生的大量余热进行回收,该装置巧妙利用吸附式制冷系统的冷凝器冷却回水与金属模具生产线的废热水源进行定量混合使得热源温度为65℃,从而使吸附式制冷系统效率达到最高。通过该余热回收装置不仅可减少企业对环境的热污染,而且还将吸附式制冷所产生的冷量用于空调系统的冷源,大幅度减少了空调系统能耗。

绿植协同光催化净化空调系统方案设计

随着室外大气环境及室内装修的污染,长时间处于室内的工作人员身体健康受到严重威胁,空气净化显得尤为重要。通过在传统空调系统中增加绿色植物和二氧化钛(TiO_(2))光催化装置,既可满足空调房间的热舒适性要求,同时又能满足新鲜度和消毒杀菌的需求,从而持续创造健康、舒适的室内环境。其中TiO_(2)光催化材料可对来自新回风空气中的甲醛,氮氧化物(NO_(x)),以及其他有机污染物进行降解和杀菌,释放CO_(2)和H_(2)O;绿色植物不仅能在光照作用下进行光合作用,吸收混合空气中的CO_(2)和H_(2)O,释放大量氧气(O_(2)),增加空气中的含氧量和新鲜度,而且还可吸附空气中的大颗粒灰尘及PM2.5,从而进一步净化空气。通过模拟和实验证实了绿植协同光催化净化空调系统方案的可行性,得到NO_(x)浓度最大降解率可以达到30%。

光催化材料建筑应用下NO_(x)污染物浓度自动检测方法

传统方法在NO_(x)浓度不断变化时浓度感知不灵敏,导致测定结果不准确,因此,设计一种光催化材料建筑应用下NO_(x)污染物浓度自动检测方法。首先设计实况环境检测装置,将温湿度、风力、压强等环境气象采集模块与主控制器模块连接,通过串口数据包将信息传递给终端,设计主控模块内部程序,对16位寄存器中参数进行设置;根据一氧化氮在与臭氧混合之后会产生化学发光的原理,得知发光强度与一氧化氮浓度之间的关系,利用光子计数器准确完成计数,利用统计的光子数来描述光强,进而转换成NO_(x)污染物的浓度。经过对比实验结果表明,设计方法得到检测结果数据的标准不确定度较小,说明数据的分散性小,可靠程度更高,验证了设计方法的有效性。

基于余热回收的高效制冷装置的研究

伴随能源紧缺问题的突显,低温余热的开发利用成为绿色能源发展的趋势。将铸造企业生产过程中产生的大量废水余热进行回收,为吸附式制冷装置提供热源,可以持续不断地为铸件冷却塑形提供冷量,达到节能减排的目的。在吸附式制冷系统的冷凝器冷却回水与金属模具生产线的废热水源之间,采用BP神经网络控制的方法,通过定量混合的手段获得65℃的最佳热源,使吸附式制冷装置的COP达到0.43,优化了制冷装置、充分利用了废热为铸件降温塑性。