工程热力学课程改革探讨与实践

工程热力学是热动、过控等工科专业的专业基础课。针对少课时的现状,为达到良好的教学效果,本人结合多年的教学经验,采用了针对专业目标因材施教,优化课程内容,改革教学手段,强化实践教学等方法,不但使学生加深了对基础知识的理解,而且培养了他们实际应用能力和创新能力。     

反应釜内螺旋半圆管夹套内流体的湍流换热性能及熵产分析

应用CFD软件研究了安装在反应釜内壁侧的螺旋半圆管夹套内流体的湍流换热特性,分析了雷诺数Re和曲率d对换热特性的影响,并以熵产数为指标对夹套换热性能进行了基于热力学第二定律的分析评价. 结果表明,弯曲换热壁面两侧主二次涡涡心附近无量纲温度最小,而壁面中心点附近最大,是换热最差的部位. 同一d下,Re增加使二次涡强度和流体湍动能增大,夹套换热综合性能系数Num/f增大;同一Re下,d增加使二次涡强度增大而流体湍动能减小,Num/f值减小. 研究范围内,釜内夹套换热壁面的平均努塞尔数Num为釜外夹套的1.168~1.241倍,摩擦阻力系数f为其1.021~1.077倍. 结构确定的夹套存在一个最佳平均雷诺数(Reop)使换热过程的不可逆损失最小,随d增加,Reop逐渐增大. 半圆截面2个尖角附近是夹套内有用能损失的主要部位.     

工科专业课程思政的探索与实践——以工程流体力学为例

工科专业课程思政育人元素应结合学科和专业特点进行有针对性地挖掘,并融入课程教学的全过程。文章以沈阳化工大学能源与动力工程专业的工程流体力学课程为例,介绍了“线上+线下”混合式教学模式下思政育人元素的挖掘及将其融入课程教学的方法,并以“黏性流体绕曲面流动及边界层分离”章节内容的教学设计为例,介绍了思政育人元素融入专业知识讲授的过程,旨在使工程素质和创新能力培养贯穿整个教学过程,实现知识传授、能力培养和价值塑造的多元统一。     

家庭化育人的作用及“家庭”导师团队的基本职责

本文针对沈阳化工大学提出的"三化"育人中的家庭化育人措施,阐述了家庭化育人中"家庭"组织的构成特点,并指出了家庭化育人在提高应用型人才培养质量中的作用,剖析了家庭化育人中导师团队的基本职责。     

熔融碳酸盐燃料电池/燃气轮机混合装置发展现状

被誉为绿色能源的熔融碳酸盐燃料电池具有高效无污染的突出优点,是21世纪最有吸引力的发电方法之一.高品位的废热使得它可以和燃气轮机组成混合装置系统,从而大幅度地提高装置整体效率,在分布式发电领域具有十分重要的意义.本文介绍了燃料电池及混合装置的基本工作原理,并对燃料电池/燃气轮机混合装置的国内外的发展现状做了综合评述.     

二氧化碳离心压缩机的振动分析与故障诊断

应用ANSYS软件建立某二氧化碳离心压缩机转子的三维有限元模型,计算出离心压缩机转子的前五阶固有频率.通过对仿真结果的模态分析,证明该离心压缩机的实际工作频率远离其自振频率,从而避免共振所导致的转子严重变形.排除共振故障可能之后,根据对该离心压缩机进行在线监测的数据的比较分析,并综合分析了测点的振动频谱和轴心轨迹特征,判断出该离心压缩机产生振动的主要故障类型为转子不平衡,为大型动力设备的故障诊断提供了新方法.     

建立变风量空调房间仿真模型的一种简便方法

变风量空调房间是一个复杂的热力系统,室内温度参数受多种因素的影响.通过分析变风量空调系统空调房间的特性,在定风量房间模型的基础上推导出变风量送风方式下空调房间的数学模型,并利用Matlab软件中的Simulink工具箱建立其仿真模型.通过与以前建立的仿真模型进行比较,证明本文所建模型的优越性.     

镍铁矿热炉内电弧等离子体的数值模拟

电弧热是矿热炉内热量的主要来源,对镍铁矿热炉冶炼工艺过程中的炉内升温阶段极其重要。本文建立了直流矿热炉中电弧等离子体的三维数学模型,采用磁流体动力学方程组(MHD)和麦克斯韦方程组耦合求解了电弧等离子体的多物理场分布。通过对电弧的电磁场、温度场、速度场进行耦合求解,分析了电流大小对电弧等离子体的影响。结果表明：电弧等离子体呈“长钟形”,随着电流从30 kA增大到50 kA,电弧等离子体的高温核心区域增大,弧柱区域变粗,同时电弧的射流速度、温度呈非线性增长,传热效率有所提高。     

基于CDIO工程教育一体化课程体系的改革探索

CDIO工程教育理念是国际工程教育与人才培养的创新模式,本文通过对现代工程教育的再认识,以课程群为突破口,在传统工程教育与CDIO工程教学理念进行充分融合的基础上,构建了以化工过程热工项目设计为载体、以课程群为依托、以培养化工流程工业能动类工程师为导向的能动类一体化课程体系,为CDIO教育模式在能源与动力工程专业的实践及应用性人才培养提供参考思路。     

用于废岩棉处理的电阻炉设备研究与设计

废弃岩棉的处理是目前工业垃圾处理的难题,大多数废岩棉被掩埋处理,对土地环境造成污染和浪费。根据废岩棉燃烧产物对环境无害以及燃烧后体积减少量可达85%的特性设计了一款高温全纤维台车电阻炉,用于废岩棉的燃烧处理,废岩棉在炉中加热到800℃后进行保温,然后再出炉空气冷却。设备环境温度20℃,工作温度1100℃,炉膛尺寸16m×3.4m×2.2m,台车面尺寸3.2 m×3.2 m,安装功率2 500 kW,额定装炉量4.5 t。电阻炉投产后稳定运行,达到设计目标,解决了废岩棉严重浪费土地资源和污染环境的难题。