能源卓越工程师培养的探索与实践

华中科技大学能源与动力工程学院作为首批入选实施“卓越工程师教育培养计划”的院系之一，近年来对培养具备能源动力素质的卓越工程师进行了系统的探索和实践。本文以能源卓越工程师培养为倒，对培养标准，培养方案，教育体系和课程建设，校企合作进行实践教学进行了深入的探索实践，有益的推进了卓越工程师教育改革发展。

能源动力类卓越人才实践环节培养的改革与实践

近年来,学院对培养具备能源动力素质的卓越工程师进行了系统的探索和实践。本文以能源卓越人才培养为例,在实践环节培养方面进行了一系列建设和改革,特别在校企合作实践进行了深入的探索,有益的推进了卓越工程师教育改革发展。

浅谈应用GLPK解决区域能源模型分析问题

本文介绍了在区域能源模型分析以及GLPK资源优化分析方面的研究。介绍了GLPK资源优化分析的步骤,并结合武汉市某区域能源进行了一次算例尝试。对未来研究作出展望,希望能打开一种研究思路。

“热储能与多途利用”专题特约主编寄语

“双碳目标”已成为全球应对气候变化、推动能源绿色低碳转型的重要策略,国际能源署IRENA对“2050年能源转型情景”进行了预测,提出了实现碳中和目标的重大挑战包括:全球经济的能源强度需降低约2/3;2050年能源相关排放需要减少70%;2050年可再生能源发电所占比例需要从目前的26%提高至86%。

低比转速转轮泄漏量对水电机组抬机的影响

转轮的泄漏量是引起水电机组抬机现象的原因之一。本文根据一低比转速混流式水轮机在电站运行实例及实测结果对其抬机现象进行了分析和CFD计算。研究结果表明产生抬机现象与转轮泄漏量大小有关 ,特别是低比转速混流式水轮机 。

太阳能热气流发电系统的性能分析

基于太阳能热气流发电系统的原理,分析了系统的发电功率和能量转换效率。数学模型的建立考虑了太阳辐射和系统尺寸参数对系统最大输出功率和最大能量转换效率的影响。以西班牙试验电站系统为例进行了数值模拟,数值计算结果与理论分析具有良好的一致性。系统最大输出功率不仅是烟囱高度的函数,同时也与系统其他尺寸和环境参数有关;在太阳辐射强度为1 000 W/m2条件下,当烟囱高度为300 m时,系统的最大能量转换效率达到1%,当烟囱高度为1 000 m时,系统的最大能量转换效率可超过3%。

覆冰导线风动脱冰研究

用半椭圆雾凇覆冰模型对导线在风力作用下的机械脱冰机理进行了分析研究 ,获得了最大剪切力及最大扭转角的计算方法和公式 ,其计算结果表明 :最大剪切力出现在导线端部 ,最大扭转角出现在导线中部 ,在风力自重作用下 ,导线覆冰可被剪破 ,并由端部开始 ,逐渐向挡中发展 .

三峡左岸电厂6F机组小开度工况异常振动原因分析

三峡左岸电厂6F机组在过速试验的关机过程中,出现了强烈的小开度异常振动现象,振动频率为1.359Hz,该频率最为明显的表现为蜗壳内水压的波动。基于现场试验数据和哈尔滨大电机研究所的模型试验,分析了三峡左岸电站6F机组在三次过速试验的关机过程中水轮机运行参数的变化,并得到了三次试验的关机轨迹。根据关机过程中运行参数的变化,排除了负流量导致6F振动的原因,同时详细论述了水锤也不是异常振动的原因。作者认为最有可能的原因是水体共振,并结合现场试验数据和动态CFD数值计算结果进行了讨论。

波形板汽-水分离器分离效率的实验研究

为了提高波形板汽-水分离器的分离性能,进一步优化设计,本文针对波形板汽-水分离器进行了分离效率的冷态实验研究。对不同类型波形板的分离效果和压降的实验数据进行比较,得出双钩波形板分离效率最大的结论。将实验所得总分离效率通过stokes进行逆变换,计算出液滴的平均直径约为65μm,与其他研究者的实验结论相符。本文还对进口速度对无量纲参数的影响进行了分析,并根据实验数据进行多元线性回归分析,获得了可以指导实验的波形板分离效率的无量纲经验公式。

基于二次携带现象的带钩波形板干燥器的计算分析

带钩波形板干燥器内的二次携带现象对其分离性能有重要影响。对波形板内二次液滴的来源进行了分析,采用Fluent计算软件,计算了带钩波形板干燥器的分离效率,并将理论计算结果与实验数据进行比较。结果表明,存在二次携带情况时,双钩波形板分离效率最优。

三角法激光位移传感器的参数优化设计与分析

根据激光三角位移传感器的工作原理，分析了入射激光与光轴夹角θ，CCD与光轴夹角φ，物方截距磊，焦距厂等光学参数之间的约束关系，进而由粒子群优化算法（PSO）研究约束下的激光位移传感器光学部分的测量精度问题，得出光学参数对光学部分分辨率的影响规律。结果表明：在光学透镜和工作范围确定后，θ和φ越小，测量精度越高。其中，θ和φ合适的取值范围分别为30—60和30～50，磊则由PSO计算得到。依据该优化方法以及分析，对测量范围为±3．5mm的实验系统进行参数优化，结果提高了实验系统光学部分的分辨率，同时改善了测量的线性度。

水电机组发电机转子圆度分析方法研究

水电机组发电机转子圆度分析对机组的安全、稳定运行非常重要。结合气隙试验的数据,给出了基于优化算法的最小区域圆法、最小二乘圆法、最大内接圆法和最小外接圆法的发电机转子的圆度误差,其中最小二乘圆法还给出了近似解和变通解析解。结论表明,影响转子圆度误差的主要因素是气隙值在圆周方向的变化情况,与定子铁心半径关系不明显。

三峡左岸电厂6F机组小开度工况异常振动动态数值解析

三峡左岸电厂6F机组在过速试验的关机过程中,出现了强烈的小开度工况下的异常振动现象。该现象是过去未曾关注过的。借助STAR-CD解算器和分离涡模拟的方法,对包括蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮和尾水管在内的计算域进行动态的数值解析。计算结果显示,在所计算的小开度工况下,活动导叶出口处的流动沿活动导叶高度方向是不均匀的,活动导叶下半部分区域靠近底环处存在漩涡,导致水流从活动导叶的上半部分流出到转轮室。傅立叶分析表明,在此漩涡区域附近,流体单元的速度脉动和压力脉动的主频均为1.359Hz,正好与真机试验测得的异常振动频率一致。进一步的分析表明,漩涡区域的1.359Hz的脉动是计算域内其他位置出现的相同频率的脉动的源头。

含湿多孔介质应用于建筑墙体的制冷性能分析

在建立多孔介质墙体热湿平衡的基础上,采用描述非饱和多孔介质热质迁移的数学模型,分析了多孔介质墙体方位及结构、多孔介质层的材料及孔隙率对床层制冷特性的影响,为多孔介质蒸发制冷墙体的推广和应用提供理论依据。

黄芩中黄芩苷的提取工艺及高效液相色谱分析条件的优化

以黄芩为研究对象，建立并优化了高效液相色谱方法，测定了黄芩苷的含量。实验中设计了正交方法，综合考虑煎煮粒度、煎煮时间、加水量和煎煮次数等因素，对黄芩的煎煮工艺进行研究。结果表明，以上4个因素对黄芩苷的溶出量及浸膏率影响程度依次降低，而粉碎粒度的影响最显著。提出了黄芩的优化煎煮工艺参数，在此基础上，得到黄芩最佳粉碎粒度范围。

硫化氢盐水中55%AlZn镀层的腐蚀行为

制备了 5 5 %Al Zn镀层钢板 ,镀层中间相的化学成分为 5 2 .0 2 %Al、3.89%Zn、2 .4 2 %Si、4 1.6 6 %Fe ,熔炼了中间相合金 ,测试了中间相合金在不同浓度硫化氢盐水中的腐蚀速率 ,探讨了其腐蚀行为。测试了中间相合金在硫化氢盐水中的自然腐蚀电位、极化曲线和电化学交流阻抗。结果表明 ,中间相合金在该介质中的耐腐蚀性是 5 5 %Al Zn合金层的 2～13倍 ,比基体钢高 1～ 2个数量级。

基于SolidWorks的离心通风机参数化建模

利用Visual Basic 6.0对SolidWorks软件进行二次开发,实现了离心通风机建模的参数化及整机自动化装配。在参数化建模过程中,针对离心通风机各零部件的不同特性,采用了不同的建模方法。

低压轴流风机的气动设计及参数化建模

采用变环量流型对低压轴流风机进行了气动优化设计,同时利用Visual Basic6.0对三维建模软件SolidWorks进行二次开发,实现轴流风机的参数化建模,为后续气动性能和噪声分析奠定基础。

蓄热式换热器传热过程的数值模拟

以某钢铁公司炼铁厂的热风炉为例 ,根据热风炉的实际运行状况对蓄热式换热器内的流动与换热过程进行合理的简化。基于热传导方程、气体流动方程和气体的热平衡方程 ,利用有限差分方法 ,对蓄热体内的导热及其与气体间的换热情况进行数值求解 ,得到蓄热式换热器在开炉、正常的蓄热体加热及冷却三个工作状况下的气体温度与蓄热体温度随时间的变化规律 ,以及气体温度与蓄热体的温度沿蓄热体高度的分布规律。计算结果表明 ,对蓄热式换热器流动换热模型所作的简化是合理的 。

CYF-0.2型油水分离器的台架试验

对CYF-0.2型油水分离器进行了台架试验,并对其分离效果的影响因素进行了分析。结果表明:该油水分离器的分离效果为10mg/L以下,满足国家规定的排放标准(15mg/L);水的流速、温度、压力以及水中污油的种类等是影响油水分离器分离效果的主要因素。