工程热物理论文范文

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第1篇

【关键词】能源新形势 动力工程及工程热物理 研究生 课程教学

【基金项目】长沙理工大学2016年度校级研究生教研教改项目：新形势下动力工程及工程热物理研究生课程优化设置研究（JG2016YB05）。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）04-0158-02

1.引言

能源是人类活动的物质基础，社会的发展离不开优质能源。对于目前的中国而言，实现经济增长与保护环境的平衡将是未来面临的一个严峻挑战。为此， 2014年国务院了《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》，明确强调要深化能源体制改革，加快重点领域和关键环节改革步伐。2016年，国家发改委等联合《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》，提出了未来十年中国能源互联网发展的路线图。改革与发展已经成为了能源行业的显著特征。随着产业结构调整与培育新兴战略产业步伐加速，节能减排与新型能源产业的战略地位将愈加突出，能源行业的机制体制改革以及能源互联网的兴起，对能源技术人才提出了更新和更高的要求。中国能源产业近几年发展迅速，社会各界都积极投入到先进能源技术的开发与产业的建设当中，但在这繁荣的表象背后，由于技术、管理、投资等原因，还存在诸多问题。这些问题究其本质仍然是人才的问题，要解决这个问题，就必须从教育入手，大力培养人才[1]。然而，目前我国新型能源技术人才普遍匮乏，高校的科技资源优势还未完全在能源领域释放出来，在人才培养方面急需跟上国家战略发展新常态。

研究生教育是一项系统工程，它包括了课程学习、实践研究和学位论文等诸多环节。其中，课程学习是整个研究生培养中的基础环节，其质量直接决定着研究生教育的质量和水平。因此，良好的课程教学是达到学习目标、提高研究生培养质量的前提。为此，2013年教育部等部门联合发出《关于深化研究生教育改革的意见》，明确要求加强课程建设，重视发挥课程教学在研究生培养中的作用。

动力工程及工程热物理一级学科以能源的开发、生产、转换和利用作为主要的学科应用背景，在整个能源领域起着支撑和促进作用。经过多年的探索和努力，国内研究生教育在动力工程及工程热物理领域取得了较好的成绩。但总体上看，我国研究生教育还未能完全适应经济社会快速发展的多样化需求。随着研究生教育的深入发展，现行的研究生课程体系出现了许多亟待解决的问题。因而，如何根据国家的战略需求及行业的人才需求， 改革和完善现行的研究生课程教学状况， 是一项十分紧迫的任务。

2.现状及存在的问题

2.1对研究生课程教学认识上存在偏差

就目前我国大部分高校研究生教育重点而言，以各省、直辖市相应的优秀研究生学位论文评选为契机（2013年之前还有全国百篇优秀博士论文），各高校每年也进行相应的优秀研究生学位论文评选，此外学校还制定了各种优秀研究生论文奖励办法等相关的质量激励措施，出台了研究生创新计划，研究生国家奖学金的评选也直接与学生的论文及参与的项目直接挂钩，研究生培养过程中“学术论文为重”的培养取向日益明显，这在一定程度上确实能保障研究生的培养质量，无疑具有积极意义[2]。但作为研究生培养过程中的另一个基本环节――课程教学，获得的相对关注较少，这直接导致了高校研究生课程教学工作相对滞后，其课程教学质量还有待进一步提升。

2.2研究生课程结构有待进一步优化

我国特色的研究生教育课程体系一般由学位课程和非学位课程组成。但是动力工程及工程热物理是一门综合性学科，涉及到工程热力学、燃烧学、传热传质、多相流等多方面知识，此外随着科学技术的飞速发展，人们在不同的学科基础上不断开拓新的研究热点，学科交叉的趋势越来越明显。然而课程内容是实现课程教学目标的有效载体，因此在科学知识更新速度的加快和人才培养课程结构的滞后性之间，矛盾日趋明显，课程结构的基础性、先进性和综合性承载着调和这一矛盾的重担[3]。尽管课程优化设置已经成为我国研究生教育改革的一项重要内容，但与国外一流研究生教育机构相比，差距仍很大。因此，如何建立科学的研究生课程体系，满足不断发展的行业和国家需求，是一项重要而紧迫的任务。

2.3 跨学科课程和有关科学研究方法的课程缺乏

在现有的课程教学体系中，一个比较薄弱的环节是只开设了传统的研究生理论课程，而忽视了一些重要的跨学科课程和有关科学研究方法的课程。目前我国研究生课程教学管理实行的是学分制，从课程内容上看，包括政治课、英语课、专业基础课以及本研究方向的专业课程。动力工程及工程热物理下辖若干个二级学科，其学科交叉性强，理论与技术发展迅速，许多问题仅靠某一学科的专业知识是难以解决的，需要多学科知识去协同应对，如若缺乏跨学科课程及科研能力培养方面的课程，那么对于学生在该领域的创新发展极为不利。

3.对策及建议

3.1 提高对研究生课程教学的认识

首先要真正重视课程设置在研究生培养中的作用，改变长期以来重学术论文、轻课程学习的现状。针对此问题，以长沙理工大学为例，2015年学校研究生院出台了《长沙理工大学研究生课程建设实施方案》，把研究生教学工作的重要性提到了一个新的高度，规范了课程设置审查，加强了教学质量评价，研究生院还成立了由教学经验丰富的老教师组成的课程教学督导小组，实时检查研究生课堂教学并反馈意见，教学效果将直接影响教师的个人考评。这些措施都极大地强化了研究生课程教学在培养过程中的作用。

3.2 对课程内容进行国际化和工程化

总体上，我国的能源科学与工程与发达国家相比还是有一定的差距，多年前美国、澳大利亚等国就投入巨额资金大力发展能源学科，大力培养能源人力资源。因此，可以通过与国外高校间研究生联合培养项目，设置国际化课程，增强课程内容的国际前沿性，也可以通过发达的网络技术充分利用国外丰富的网络课程资源，加强国际化课程设置。动力工程及工程热物理学科面向能源科学，具有极强的工程应用性，已经渗透到工业社会的各行业中，因此研究生课程也必须具有较强的工程适用性，可适当引入实践课程，在师资队伍中引入企业导师或者与企业联合培养学生。此外，针对该学科快速发展的特点，可以增加专业选修课的比例，拓宽学生的知识面，增强专业科学素质。

3.3 增设跨学科选修课及科学研究方法的课程

根据研究生研究方向与培养目标，适当增设跨学科选修课更有利于学生科学能力的培养。如对于太阳能研究方向的学生，可以跨学科选修物理学、材料类的课程；对于风力发电技术方向的学生，可以选修部分机械结构强度、结构完整性等方面的课程。研究生只有具备跨学科的知识，才能更好地从另一个角度了解本专业，才能够充分借鉴相近领域的理论和方法，在专业领域内做出新的成绩。学习一定的科学研究方法，对刚开始从事研究工作的研究生十分必要，提高研究效率，也能使得学生在不断发展的科学中始终具有学习与研究的能力，始终保持较强的创新能力。

4.结语

各高校必须根据自身发展特色和国家战略需要，紧跟能源行业发展新形势， 对动力工程及工程热物理研究生课程教学进行新的思考与研究， 深化课程教学理论、完善培养单位课程体系改进、优化机制；增强研究生课程内容的国际前沿性和工程实践性，通过高质量课程学习强化研究生的科学方法训练和学术素养培养，构建符合专业学位特点的课程教学体系。这些对进一步提高学科建设水平具有重要意义。

参考文献：

[1]张珏.新能源产业发展所需专业人才培养探讨[J]. 中国人才， 2010，（8）： 29-30

第2篇

他是一位桃李满天下的教授，也是一位硕果累累的学者，在生命的长河里，他的每一个侧面，都值得我们尊敬。他就是清华大学航天航空学院工程热物理研究所教授宋耀祖。

峥嵘岁月，风云流荡。自1970年毕业于清华大学精密仪器系以来，他始终拼搏在热科学与技术领域的科研前沿阵地，着重对工程技术的研究，已累计发表学术论文约180篇，与忠合编“热物理激光测试技术”等书籍。这些应用基础研究工作为解决工程科技方面的问题提供了宽广的理论基础。

多次承担国家自然科学基金，“国家重点基础研究发展规划项目”（973项目），863项目，国家教委博士点基金等资助的科研项目以及云南省、日本大金公司等企业的节能减排项目。特别是在工业过程的节能与余热利用领域，以他为技术负责人的学术团队在国内外首次发明了一种热法磷酸生产的新技术，发明专利技术已获8个奖项，其中重要的奖项有“国家技术发明奖二等奖”、“第十一届中国专利优秀奖”。“云南省技术发明一等奖”、“第四届发明创业奖”、“第二届全国杰出专利工程技术奖”等。该发明技术现已实现了产业化，取得了显著的经济效益与节能减排的社会效益。在航天器的热控制技术领域，他被总装备部任命为“载人航天工程（921工程）”出舱航天服专家组成员，为确保“神七”出舱航天服内生命保障系统的正常工作做出了贡献。荣获总装备部中国载人航天工程办公室表彰的“为神舟七号载人航天飞行任务的圆满成功做出了重要贡献”的荣誉证书。

岁月荏苒，当年风华正茂的栋梁之才虽已不复往日的英姿飒爽，但他沧桑的脸庞上却写满了智慧与亲切，他乐于将自己的科研经验与后辈分享，他说在他长期的工程技术研究中，最大的体会是，取得工程技术研究成功的三要素是：基础、实践、团队。其一，“基础”乃是指通过系统的理论学习掌握宽厚的基础理论，如数学，物理，化学等基础知识（这些基础知识往往通过自学去掌握是十分困难的），借助于这些基础知识能通过自学进一步理解与掌握有关领域的专业知识与专门的技能；其二，“实践”是取得工程技术研究成功的必经之路。亲临工程现场，参加实验与试验，向一切有实践经验的人请教等都是实践的重要环节。在实践的基础上进行理论分析，通过理论与实践的结合，确定研究目标，明确技术难点，寻求与探索解决问题的技术方案，技术途径；其三，“团队”乃是指，在明确解决问题的技术方案基础上，组织与带领好一支学术团队，在团队内既有分工，又有协作。既要发挥每一个团队成员的聪明才智，又要给每一位团队成员创造各自的发展空间。

从踌躇满志的懵懂学子，到崭露头角的青年才俊，从学识渊博的科研专家，到声望显赫的著名学者，一步步走来，“科研”二字是催促他前进的动力，“勤奋”二字是对他过往岁月最好的注解。近年来，由于年龄和身体原因，宋耀祖已从教学科研一线退了下来，他的角色在转变，不变的是，他仍在为社会贡献着自己的一份力量。利用退休后的时间，他还从事着“中国特色社会主义是中国发展的必由之路”的研究，先后为教师、学生讲授党课10多次，荣获清华大学“学习宣传贯彻党的十七大精神”征文一等奖，在“纪念改革开放三十年――中国专家学者科学与人文论坛”大会上获优秀论文一等奖。

第3篇

英文名称：Journal of Shaanxi University of Technology(Natural Science Edition)

主管单位：陕西省教育厅

主办单位：陕西理工学院

出版周期：季刊

出版地址：陕西省汉中市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1673-2944

国内刊号：61-1444/N

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1985

期刊收录：

核心期刊：

期刊荣誉：

Caj-cd规范获奖期刊

联系方式

期刊简介

《陕西理工学院学报》（自然科学版）原名《陕西工学院学报》，是由陕西理工学院主办的自然科学类学术期刊，创刊于1985年，季刊。

第4篇

关键词：应用型研究生；工程化教育；培养模式；校企合作

作者简介：王洪杰（1962-），男，黑龙江哈尔滨人，哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，教授；刘全忠（1978-），男，河南浚县人，哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，讲师。（黑龙江 哈尔滨 150001）

基金项目：本文系黑龙江省高等教育学会“十二五”教育科学研究规划课题（课题编号：HGJXH B2110292）的研究成果。

中图分类号：G643 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0016-02

根据教育部的全国研究生学历教育的统计情况，2001～2011年我国在校研究生数从约40万增长到约165万人。招生规模的扩大使得研究生不再是稀有的高层次“研究型”人才，而是成为满足社会需要的普通劳动力要素，对硕士研究生的要求已经由原来的学术型人才需求转变成应用型人才需求。[1]目前培养应用型人才已经成为研究生教育的重点，尤其是对于工科研究生，其学科特征及培养目标决定了其所学的专业知识与工作领域的对应性很强，在培养过程中更强调学生的实际动手操作能力。[2]2008年哈尔滨工业大学开始根据硕士研究生本人志愿、毕业去向、就业形势、学科建设及研究生培养条件来对硕士研究生进行分类培养，将硕士研究生分为学术研究型和应用研究型两种类型，改革研究生培养模式以培养适应社会发展需求的人才。[3]本文结合动力工程及工程热物理学科研究生培养的实际情况，对应用型工科硕士研究生培养模式的构建和应用进行了探索。

一、应用型研究生培养目标的定位

我国工科硕士研究生的培养仍然以学术研究型的培养为主，应用研究型的规模小且没有形成完整的培养体系，这一点和发达国家的研究生培养是存在一定差距的。以美国为代表的发达国家在应用型研究生的培养过程中主要采取协作式培养，通过大学和企业联合培养研究生，实现研究生教育与社会生产相结合，满足社会发展对人才的需求。[4]这种协作式的培养模式是随着世界各国高等教育工程化改革而出现的。

工程化教育是科研与实践的有机结合，目的是培养学生的科研意识、科研能力和创新能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。美国较早就意识到改革研究生培养模式的必要性，并加强大学与企业的合作。1967年的《工程教育目标报告》提出了五年一贯制和工程硕士计划，改变了美国高校以研究为取向的传统路线；1989年美国国家研究委员会发表《美国工程教育实践模式》，强调理论与实践相结合的工程教育实践模式。2005年美国工程院发表《2020工程师培养报告》，研究了2020年工程教育的战略与机制。欧盟也在改革与发展过程中先后推出了一系列研究计划，对工程教育的类型、模式和核心课程等问题进行了阐述。[5]

为了解决我国工程教育过于学术化和偏离实际需要的问题，教育部在全国范围内推进了卓越工程师培养计划。卓越计划的目标是促进工程教育改革和创新，全面提高我国工程教育人才培养质量。按照卓越工程师培养计划的要求，对于应用型工科研究生的培养应该以校企的深度合作模式为主，强化培养学生的工程能力和创新能力。卓越工程师培养的目标与美国协作式培养的目标是类似的，但是在我国只有较少的工科院校能很好地与企业进行合作培养研究生，因此如何创建高校与行业企业联合培养人才的新机制、创新工程教育的人才培养机制、建设高水平工程教育师资队伍、制订人才培养的标准和评价体系成为当前应用型工科研究生培养模式改革的重点建设内容。

二、应用型研究生培养模式的构建

1.构建应用型研究生课程体系

为了适应应用型工科研究生的培养，必须调整目前的研究生课程体系，更新课程的教学内容。对于工程问题的解决，通常需要多学科知识的综合应用，因此在课程体系的构建过程中应该注重跨学科的培养，对于课程的设置应该更加广泛，而不是学位课和选修课都局限于某一个学科甚至是一个专业方向。从培养过程来看，广泛的课程设置有助于学科间知识的联系和知识体系的完善，使研究生在掌握扎实的专业基础知识之上有更丰富的综合应用能力。因此，在公共基础课程和学科平台课程组成的学位课之外应该按照综合培养的目标构建跨学科的课程选修体系，以学位课为平台、选修课为模块，构建跨学科的应用型课程体系。

2.改进教学方式与方法

对于应用型工科研究生，不宜采用“满堂灌”的注入式教学方法。教师可以“专题讨论”、“专题报告”和“专题文献”等教学形式，要求研究生在导师指定的专题下查阅国内外有关资料，使研究生有了一定的读书量，增强了查阅资料和综述的能力。研究生根据自己的读书心得在教师组织的讨论会或报告会上提出自己的见解，有问答、有辩论，师生共同商讨，这样有利于培养研究生的自学能力和提出问题、解决问题的能力，有利于培养研究生思维表达能力和分析问题的能力。在对教学方式与方法的改革中，应该鼓励教师采用启发式、研究型、案例教学等方式，从而实现由知识传授为主向工程能力培养为主转变，由教师为主导向以学生为中心转变，学生由被动依赖向研究型学习转变。

3.实行校内外导师的联合指导

目前大多数研究生还是由一位硕士生导师指导，受导师个人学术水平和工程能力的束缚，研究生的培养具有很大的局限性。企业具有大量工程能力强的高级技术人才，如果能够深入参与研究生的培养，将很大程度上提高教师队伍的工程化实践能力。因此，应该由所在学科点和企业实习基地共同安排校内导师和企业合作导师，共同负责制订培养计划、选定学位论文题目。研究生在完成课程学习、文献检索并做好开题报告后，尽早进入企业开展课题研究。由于是双导师联合指导，在研究生培养过程中应注意做到责任分工明确，充分交流与合作，避免互相牵制与责任推脱。所在学科应该对指导教师队伍加强监督并创造机制化的交流渠道。

4.加强校企联合培养基地建设

应用型研究生校企联合培养基地是开展研究生工程实践能力培养的基本条件，同时，联合培养基地也应该是科学研究成果的转化平台。也就是说，联合培养基地应该为研究生从工程实践中提炼出科研课题，通过科学研究解决工程问题并实现研究成果的合理转化。通过校内指导教师和企业合作导师的联合指导，使应用型研究生充分利用企业内部各种实践条件，开展与工程实际紧密联系的各种应用型课题研究。通过充分接触具体工程实践环节，培养其实验技能、专业技能、设备操作技能，使其充分接触具体生产实践环节，将所学专业知识融入社会生产实际之中，培养实践能力强的应用型研究生。

5.加强教学过程管理，完善质量评价体系

教学过程管理和质量评价体系是应用型工科研究生培养模式正常化、制度化运行的有力保障，尤其是学生在校企联合培养基地从事研究工作期间，由于学校和企业制度的差异，容易出现教学过程管理的缺失。校企联合培养研究生实践基地的日常运行通常由企业负责，学校要安排专人负责与企业的具体联络工作，定期交换信息，沟通和协调双方关系。培养基地应按照依托企业的规章制度对学生进行管理，同时也要健全内部管理规章制度。学校应加强对教师选派、教学安排、质量评价等关键环节的管理，教育学生自觉遵守各项规章制度和劳动纪律，服从培养基地管理人员和指导教师的管理，保守商业机密。对于研究生的毕业论文的评价也应区别于传动学术研究型研究生的论文评价体系，注重论文成果的实际应用性。

三、应用型研究生培养模式的应用与实践

哈尔滨工业大学动力机械及工程热物理学科为国家一级学科重点学科，教学和科研实力雄厚。卓越工程师培养计划实施以来，学科所在学院与哈电集团下属的哈尔滨电机厂、锅炉厂和汽轮机厂等企业签署了“卓越工程师培养计划合作协议”，与哈尔滨电机厂共建了面向全国高校的国家级工程实践教育中心及校级研究生教育实践基地，校企合作层次得到了很大的提高。校企双方共同制定了校外研究生培养基地管理制度并制定了学位论文工作方案，使研究生的校企联合培养有章可循，有据可依。学科由校内硕士生导师和企业合作导师共同指导应用型硕士研究生，研究生入学后由学科点和企业实习基地商讨安排校内导师和企业合作导师，学校导师负责制订培养计划，并与企业导师充分协商，为研究生选定学位论文题目。研究生按培养计划要求在第一学年内完成课程学习、文献检索并做好开题报告，第二学年进入企业开展课题研究，按要求完成论文后回校参加答辩。

哈尔滨工业大学动力机械及工程热物理学科每年派遣一定数量的青年教师到企业接受工程化培养，也为企业科技人员提供攻读博士、硕士学位研究生、在职培训、学术讲座等形式的继续教育。另外，依托哈尔滨锅炉厂、电机厂、汽轮机厂等国有企业的资源，以动力机械及工程热物理学科与国内大中型企业进行长期的科研和教学合作为基础，从企业中聘请富有教学经验的高级工程师壮大教师队伍。国有企业的工程师具有丰富工程经历，掌握了较先进的工程技术，是补充应用型工科研究生培养教师队伍的师资源泉。目前学校已有6位高级工程师作为校外研究生培养基地的企业导师，已合作指导博士研究生1人，硕士研究生8人。在应用型研究生培养期间，通过企业的国内外技术交流平台选送5人参加国际会议，发表EI、SCI检索学术论文20余篇，参加校企合作培养的研究生工程意识、工程素质和工程实践能力有了大幅提高。

四、结束语

校企协作式的应用型工科研究生培养模式使得研究生教育能更好地面向社会需求，推动研究生教育的可持续发展，已经得到了广大教师的充分认同。结合各工科院校的学科特色，充分利用企业的科研和人才资源，锻炼学生的工程实践能力和科技创新精神，是应用型工科研究生培养模式改革的基本思想。由于各工科院校办学定位不同，合作企业的文化也有较大差异，构建一种适合学科发展的应用型工科研究生培养模式需要在长期的实践过程中总结和完善。

参考文献：

[1]刘耘.对地方大学应用型人才培养模式的探索[J].中国高教研究，2006，（5）：7-9.

[2]周德俭，徐建平.试论普通工科院校硕士研究生培养的地位、作用与模式[J].高教论坛，2004，（3）：6-10.

[3]吴杨，丁雪梅.欧洲硕士学位类型、学制的研究以及对我国的启示[J].中国高教研究，2006，（2）：50-53.

第5篇

关键词：燃气轮机、燃烧室、稳定性、实验研究

前言：由于燃气轮机具有功率大、体积小、效率高、污染低等特点，燃气轮机在多种领域具有广阔的应用前景。保证燃气轮机的稳定燃烧，就必须保证燃烧室在任何工况下的稳定燃烧。燃烧室燃烧稳定性关系到燃气轮机的寿命以及安全运行，因此对燃烧室燃烧稳定性的研究具有重要意义，本文从理论和实验研究两个方面对燃烧稳定性进行分析，并提出相应的措施。

1.燃烧室燃烧稳定性理论分析

燃烧室是燃气轮机的心脏部位，燃烧室的设计直接影响到燃气轮机的性能。燃烧室主要是通过燃烧将化学能转变成热能，从而推动涡轮作用。保证燃烧室的稳定燃烧是十分重要的，燃烧室稳定性主要是指在燃料燃烧过程中，在各种工况下（压力振荡、回火极限、吹熄极限）都能保证稳定燃烧。火焰稳定分为两种：低速火焰和高速气流火焰的稳定。对火焰稳定性进行讨论，首先需要了解一维火焰的稳定性条件。一维火焰稳定性前提包括两个：

1.1.燃烧混合气体浓度在火焰传播范围之内；

1.2.平面波的横断面直径要大于熄火直径。

当燃烧室的空气和燃料比超出富燃料极限和贫燃料极限时，燃烧室就会出现熄火的状况。燃气轮机在低负荷的状况下运行时，喷入燃烧室的燃料量减少，而空气流量较大，火焰就有可能熄灭。空气和燃料比会随进入燃烧室的空气的变化而变化，当进入燃烧室的空气比例增加，就会导致熄火。

2.燃烧室稳定性实验分析

2.1.燃烧室热负荷对合成气燃烧稳定性的影响

在实验中，燃烧室的空气保持在2.0kg/s左右，那么可以利用余气系数来代表燃烧室的热负荷，同时余气系数在数值上相当于当量比的倒数。为研究热负荷对燃烧稳定性的影响，利用余气系数来进行实验。在进行实验时，除了余气系数不同外，其他的参数都保持相同。实验结果表明：随着余气系数减小，也就是燃烧室内热负荷的增加，燃烧振荡频率基本不变，略呈增加状态；随着热负荷增加，动态压力呈大幅上升状态。

2.2.空气加湿对合成气燃烧稳定性的影响

空气加湿燃烧技术提高了燃机的效率和功率，为了研究空气加湿燃烧对燃烧稳定性的影响，本文利用空气加湿燃烧进行了实验。实验结果表明：随着燃烧室内热负荷的增加，动态压力也会随之增加，但是振荡能量会在80～120Hz范围内波动。根据空气加湿前后，合成气燃烧稳定性的变化规律，可以发现动态压力随着空气加湿后振动减小。因此，空气加湿有助于合成气燃烧的稳定性。

2.3.影响合成气扩散燃烧不稳定的因素

影响合成气燃烧稳定性的主要因素是轻柴油喷嘴的雾化效果，它可以改变燃烧的振荡。合成气扩散燃烧相对比较稳定且动态压力较小。通过空气加湿燃烧实验表明空气加湿后会在很大程度上改善燃烧的稳定性，这是因为空气加湿后降低了燃烧区的燃料和氧气的浓度，导致化学反应变慢。轻柴油进行燃烧时，动态压力会随着燃气轮机发电功率的增加而增加，而合成气在燃烧时，动态压力则会随发电功率的增加而减小。燃烧室热负荷的增加会增加燃烧的不稳定性，而燃料喷嘴压比的增加会改善燃烧的不稳定性，因此燃烧室内的动态变化是非常复杂的过程。

3.促进燃烧稳定性的方法

3.1.稳定火焰的方法分析

在高速射流中，当气流速度大于火焰的传播速度时，就会出现熄火的状况，导致燃烧室内燃烧不稳定。在高速气流中保证燃烧稳定的基本方法就是稳定火源，从而建立一个平衡点。影响燃烧稳定的因素主要包括两个：一个是气流因素，另一个是物理化学因素。对于气流因素，应该采取流体动力学的方法来稳定燃烧；对于物理和化学因素，应该采取化学动力学以及热力学来稳定燃烧。

3.2.扩散燃烧

传统的燃气轮机采用扩散燃烧的方法，虽然不会发生回火现象但是由于高速气流，火焰很容易被吹熄。防止熄火除了采取稳定点火源外，还要保证空燃比与化学计量比相等。保证燃烧室稳定燃烧的办法包括：采取壁面凹槽、偏转射流、逆向射流产生回流区方法；采用旋转射流方法来稳定燃烧；当燃料为煤粉时，可以采用高速同向射流稳定燃烧。

3.3.预混火焰燃烧

为了保护环境，燃气轮机需要降低NOx，没完全燃烧的碳氢化学物等气体的排放。扩散燃烧的方法会引起燃烧室局部高温，同时NOx的排放量大，目前燃气轮机大部分采用预混燃烧方法。稳定预混燃烧的方法包括：产生回流区稳定燃烧；采用金属棒、值班火焰稳定燃烧。

4.燃烧的不稳定性与振荡燃烧

燃气轮机的燃烧是一种剧烈的化学反应现象，且燃烧时会产生自激振荡，同时燃烧室内的压力会随时间的变化而变化。燃烧时产生的振荡会影响燃气轮机的燃烧效率、燃气轮机的安全性和可靠性。

Higgins在研究扩散燃烧时发现：在筒罩内做燃烧实验时，在火焰上方会有明显的声调。Load Rayleigh根据这一现象提出：火焰放热时产生的波动和压力波动之间的差值决定能否产生振荡燃烧。Dwoling通过研究得出：热能在转化为声能的过程中，大于声能的损失量。影响燃烧不稳定的因素包括：燃料供应系统、燃烧室排气系统、压气机排气系统等。控制振荡燃烧主要是利用作动器（声波发生器、空气燃料调节器等）来控制压力的振动。

5.总结

燃烧室的稳定燃烧对燃气轮机的安全稳定运行具有重要意义，本文对燃烧室燃烧稳定性进行分析，总结了影响燃烧稳定性的因素，并提出了稳定燃烧室燃烧的方法。根据影响燃烧稳定性的不同因素采取不同的方法来稳定燃烧。随着环保意识的提高以及燃气轮机在各领域中的广泛应用，我国一定会研究出更加先进有效的方法来保证燃烧的稳定性，从而保证燃气轮机的安全稳定运行。

参考文献：

[1] 宋权斌. 多旋流合成气燃烧室燃烧特性的实验研究. 中国科学院工程热物理研究所博士论文，2008. 12.

[2] 房爱斌. 燃气轮机合成气燃烧室燃烧稳定的实验研究. 中国科学院工程热物理研究所博士论文，2007. 06.

第6篇

在通过全部考试后的一年内提出学位论文，并在半年内完成论文答辩；论文答辩未通过，本次申请无效。但论文答辩委员会建议修改论文后再重新答辩者，可在半年后至一年内重新答辩一次，答辩仍未通过或逾期未申请者，本次申请无效。申请人通过同等学力水平认定，经学位授予单位学位评定分委员会同意，报学位评定委员会批准，授予硕士学位并颁发学位证书。

同学力申硕考试报考时间：凡进入“信息平台”的申请人，须在每年3月20日前通过“信息平台”申请参加考试的语种或学科、参加考试的地点。考生一般应在接受其硕士学位申请的学位授予单位所在省（自治区、直辖市）参加考试。如有特殊情况，需申请在工作单位所在地参加考试的，必须经接受其硕士学位申请的学位授予单位同意。

学位授予单位要认真核对考生的资格、报考语种或学科以及参加考试的地点等信息。发现不符的或有弄虚作假的要及时纠正或取消申请资格。

外国语水平和学科综合水平考试的报名信息的汇总、命题、考务及阅卷工作委托教育部学位与研究生教育发展中心（以下简称“学位中心”）组织实施，相关工作的具体安排由“学位中心”另行通知。各省、自治区、直辖市学位与研究生教育主管部门根据“学位中心”的统一安排，组织本地区的考务工作。

同等学力考试形式：同等学力申硕统考即全国统一组织的外国语水平考试和学科综合水平考试，于每年5月份举行。

同等学力考试科目：外国语水平考试的主要语种有：英语、俄语、法语、德语和日语。

学科综合水平考试的学科范围包括：哲学、经济学（含理论经济学、应用经济学）、法学、政治学、社会学、教育学、心理学、中国语言文学、新闻传播学、生物学、历史学、地理学、机械工程、动力工程及工程热物理、电气工程、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、建筑学、作物学、临床医学、管理科学与工程、工商管理、农林经济管理、公共管理和图书馆、情报与档案管理等27个学科。

第7篇

本文针对供热空调系统偏大设计的现状，分析了设计过程中涉及的许多因素的不确定性本质；提出供热空调系统保证率设计的概念，它直接以室内热环境的保证率为依据去做设计，真正体现了工程设计中投资与功能的对立统一；给出随机分析方法的思路和开发智能集成化的建筑热环境分析系统的构想，为实现供热空调系统保证率设计打下基

础。

关键词：供热空调系统 保证率设计 建筑热环境 随机分析

近年来，随着国民经济的增长和人们物质生活水平的提高，供热空调系统的应用日益广泛，使得建筑物的供热空调能耗也逐年增大。我国是发展中国家，资金和能源的供求矛盾日趋激烈，因此供热空调系统的合理设计已提到日程上来。

虽然建筑热物理理论近来有较大发展，从稳态传热算法到动态传热算法，从单一围护结构的。到建筑物整体的传热算法传热算法。但是长期以来，建筑热物理基本上都是作为确定性过程来研究的，即在确定的室外气象参数和室内发热量的条件下，做建筑热物理的有关计算，如建筑物冷热负荷的计算等，再去设计供热空调系统，分析建筑物能耗等。在供热空调设计过程中往往对每个不确定环节乘以一个大于1的安全系数，如此层层加码设计出的系统不可避免会造成设备容量选择偏大，这一方面浪费了初投资，别一方面由于设备常运行于低负荷状态，也降低了设备效率，造成了运行和维修费用的增加。

供热空调系统的偏大设计有社会经济体制和管理体制不合理方面的原因，如设计费用按建筑总投资的固定比例计算，建筑物供热按建筑面积而不是实际耗热量收费，甲方往往只是控制建筑物初投资，忽视建筑物的运行和维修费用等。此外，设计人员也缺乏一套科学的方法来处理各种不确定性因素对供热空调系统设计的影响。

由于室外气象和室内热源都是随机过程，它们作用在建筑物上产生的建筑热环境也是随机过程，因此应该采用随机分析的方法去研究建筑热环境。随机分析的方法追求的是某个量（如室温、供热负荷等）的概率分布，而不是具体的某个数值。建筑热环境是复杂的系统，其中存在许多不确定性。因此，在研究建筑热环境时，不仅要了解建筑热环境的系统性能指标的期望值（平均值），而且要了解这些指标的标准偏差。这样，就能在概率意义上定量描述这些不确定性因素对建筑热环境的影响。而以往确定性的方法只能得到建筑热环境系统性能指标的某个数值，由于在处理室外气象和室内热源这些不确定性因素时采用简单的保守数值，往往使得计算得到的性能指标远远高于实际需要的性能指标。1978年诺贝尔经济学奖得主H·A·Simon提出的有限合理性原理[1]，从哲学意义上精辟地论述了客观世界复杂性与不确定性的本质："…客观世界是极其复杂的，人们头对它的认识总是有限的，因此客观总是的角是个集合，而不是一个点…"。也就是说，客观世界中的，它们构盛开个集合，这个集合中的每个解都可看成某种程度上的满意解。如果片面地追求唯一解或最佳解，那么往往不得不引进许多假设、近似或约束，这样求得的所谓唯一解或最佳解很可能反而远离真实解的集合，见图1。

图1 Simon的有限合理性原理示意图

以空调设计负荷的计算为例，传统的确定性方法取室外气象和室内热的最不利数值，采用动态模拟程序去计算空调设计负荷。实际空调负荷是随机变化的，而确定性模拟方法并没有给出实际空调负荷小于空调负荷的可能性大小，致使设计人员在选定空调设备时，为安全起把空调设计负荷乘以一个大于1的安全系数。由于各种不确定性因素的作用，实际空调系统的运行状态也是随机变化的，因此应根据空调负荷这一随机变量的概率分布来确定空调设计负荷，选择空调设备，也就是在不同概率信度下确定不同的设备容量。概率信度的确定则与建筑物的使用功能和甲方的经济观念密切相关，体现了空调系统设计中功能与投资的对立统一关系。

供热空调系统的设计和建筑结构的设计不同。建筑结构设计的目的在于提供居住、生产和科研的场所，因此要求几乎绝对的保证，一旦发生事故，如房屋倒塌，那么不仅会损坏产品、仪器，而且会造成生命危险。供热空调系统的设计目的在于提供生活、生产和科研需要的室内热环境，如果在一定短时间里室内热环境偏离设计要求，并不会造成太大的损失或危害。对于精密仪器车间等对空调精度和可靠性要求比较高的工艺空调系统，设计的可靠性可以定得高一些，因为一旦空调系统出故障，会影响产品质量或仪器寿命；而对于一般民用住宅、办公楼和宾馆的舒适空调系统，往往允许室内热环境在一定短时间里偏离设计要求，这不仅不会损害人体健康，反而有利于消除或防止空调建筑普遍存在的综合症。可见，供热空调系统的设计允许一定的不保证率，如果设计要求的不保证率越小，那么需要空调系统的容量就越大，这正好体现了工程设计中投资与功能的对立统一关系。

由于供热空调系统的设计涉及许多不确定因素，如室外气象、室内热源、建筑物的围护结构、整个建筑中各房间的空调系统的同时使用情况、空调系统本身的设备故障、衰老以及建筑物空调面积的扩大等。因此，如果片面地追求供热空调系统的安全性，那么常常导致以最不利的条件作为设计条件，势必造成供热空调系统的容量偏大。实际空调系统的运行状态是随机变化的，也就是说，空调负荷系统是随机变量，它服从一定的概率分布，如图2所示。

图2　空调负荷的概率分布

从图2可见，在95%的概率信度（即5%的不保证率）下，空调负荷小于1820kW；如果信度提高到99%，那么空调负荷小于2160 kW。换言之，在100年里，空调负荷大于1820 kW和2160 kW的年头分别不可能超过5个和1个。图2还说明，在大部分时间里（90%的概率），空调负荷不超过1640 kW，如果概率信度提高5%和9%，那么负荷分别增加11%和32%。按传统的安全设计思想，采用最不利的室外气象和室内热源条件做计算，得到的空调负荷可能是3200 kW，据此选择空调设备，那么在大部分时间里（90%的概率），空调设备的负荷率不超过51%（1640/3200）；在很炎热的夏季里（100年一遇），空调设备的负荷率也不超过68%（2160/3200）。这样的设计不但导致初投资的增加，而且导致运行费用的增加。图2清楚地刻划了空调负荷的随机波动特性，也容易在工程设计中作用。

这种直接根据室内热环境的保证率去做设计新思想，即保证率设计，追求的是在某种不利条件下，合理确定保证率，使供热空调系统在保证时间内可靠地实现设计要求，而不是在任何条件下都要求保证室内热环境。因此，保证率设计是对传统安全发展方向。

保证率的确定则与具体建筑物类型、使用功能和甲方的经济观念有关，如果保证率取得偏大，会直接导致选择的空调设备容量偏大，造成一次投资和二次投资的增加；相反，如果保证率取得偏小，那么由于室内热环境在较多时间里偏离生产、生活或科研条件的要求，会导致工作效率的降低和产品质量的下降，造成损失费用的增加。因此，综合考虑投资和损失费用与空调系统设计保证率之间的关系，可以找到最优的保证率，使得按它设计出的空调系统的总费用（总投资与由于空调系统保证不了合适的室内热环境而造成的损失费用之和）最小（见图3）。可见，保证率设计的概念充分地体现了工程设计中投资与可靠性（保证率）之间的对立统一关系。

图3　空调设计中投资与可靠性之间的辩证关系

为实现供热空调系统的保证率设计，需要一套随机分析的方法，去定量刻划设计过程中诸多不确定性因素的影响，给出供热空调系统设计负荷的概率分布。为此需要解决以下一些基本问题：

·室外气象和室内热源的描述

建立室外气象的多维多阶自回归时间序列模型，以描述实际气象过程的不平衡性以及各气象参数在时间上的自相关和互相关性。建立描述室内热源随时间周期波动的简化的随机模型。

·建筑物的描述

现有的建筑物热模型都不适合于做随机分析，为此建立了状态空调建筑热模型，它能利用以上建立的随机气象模型和随机室内热源模型。

·供热空调系统二次设备（如散热器和风机盘管）的同时使用情况

·供热空调系统从一次设备到二次设备过程中各种介质传输管网能量损失的描述

·供热空调

设备衰老特性、故障特征和维修制度的描述

·供热空调设备的备用和供热空调面积的扩大考虑

·开发一个以CAD为基础的智能集成化的建筑热环境的分析系统，帮助工程师做设计

从80年代初其开始，江亿从事建筑热环境随机分析的研究工作，1988年到1992年完成中国科学院一个青年基金项目[2]，进行有关随机分析的基础理论研究；并和英国建筑研究中心的系统性能预测室合作，完成对随机分析程序的验证[3]。近年来发表了一些文章[4]～[10]对随机分析的意义、方法和应用都有较详细的论述。这些是空调负荷保证率设计的基础研究的一部分，还有许多工作要进行。但供热空调系统的保证率设计无疑提供了一种彻底改变该行业不合理的设计现状的方法，它有着光明的发展前程。

参考文献

1 HA Simo. The sciences of the artificial intelligence. 2nd Ed. The MIT Press， Cambridge， Massachusetts. 1981.

2 江亿，洪天真，建筑热过程的随机分析，中国科学院青年基金项目研究报告，1992。

3 T Hong，Y Jiang. Stochastic Analysis of the Building Thermal Environment of UK. 1994.

4 洪天真，建筑热环境的随机分析，博士学位论文。清华大学热能系。1994。

5 洪天真，江亿，冬季供暖系统负荷设计算用的室外综合计算温度，暖通空调，1993，（3）。

6 江亿，洪天真，建筑热过程随机分析的背景、方法和应用，暖通空调，1993（6）。

7 江亿，洪天真，张金乾等，IISABRE：智能集成化的建筑热环境分析系统，全国暖通空调制冷学术年会论文，1994。

8 Y Jiang， T Hong. Stochastic Analysis of Overheating Risk in Buildings. Proceedings of CLIMA 2000， London， 1993.

9 Y Jiang， T Hong. Stochastic Analysis of Building Thermal Processes. Building and Environment. 1993， (4)

第8篇

本文针对供热空调系统偏大设计的现状，分析了设计过程中涉及的许多因素的不确定性本质；提出供热空调系统保证率设计的概念，它直接以室内热环境的保证率为依据去做设计，真正体现了工程设计中投资与功能的对立统一；给出随机分析方法的思路和开发智能集成化的建筑热环境分析系统的构想，为实现供热空调系统保证率设计打下基

础。

关键词：供热空调系统保证率设计建筑热环境随机分析

近年来，随着国民经济的增长和人们物质生活水平的提高，供热空调系统的应用日益广泛，使得建筑物的供热空调能耗也逐年增大。我国是发展中国家，资金和能源的供求矛盾日趋激烈，因此供热空调系统的合理设计已提到日程上来。

虽然建筑热物理理论近来有较大发展，从稳态传热算法到动态传热算法，从单一围护结构的。到建筑物整体的传热算法传热算法。但是长期以来，建筑热物理基本上都是作为确定性过程来研究的，即在确定的室外气象参数和室内发热量的条件下，做建筑热物理的有关计算，如建筑物冷热负荷的计算等，再去设计供热空调系统，分析建筑物能耗等。在供热空调设计过程中往往对每个不确定环节乘以一个大于1的安全系数，如此层层加码设计出的系统不可避免会造成设备容量选择偏大，这一方面浪费了初投资，别一方面由于设备常运行于低负荷状态，也降低了设备效率，造成了运行和维修费用的增加。

供热空调系统的偏大设计有社会经济体制和管理体制不合理方面的原因，如设计费用按建筑总投资的固定比例计算，建筑物供热按建筑面积而不是实际耗热量收费，甲方往往只是控制建筑物初投资，忽视建筑物的运行和维修费用等。此外，设计人员也缺乏一套科学的方法来处理各种不确定性因素对供热空调系统设计的影响。

由于室外气象和室内热源都是随机过程，它们作用在建筑物上产生的建筑热环境也是随机过程，因此应该采用随机分析的方法去研究建筑热环境。随机分析的方法追求的是某个量（如室温、供热负荷等）的概率分布，而不是具体的某个数值。建筑热环境是复杂的系统，其中存在许多不确定性。因此，在研究建筑热环境时，不仅要了解建筑热环境的系统性能指标的期望值（平均值），而且要了解这些指标的标准偏差。这样，就能在概率意义上定量描述这些不确定性因素对建筑热环境的影响。而以往确定性的方法只能得到建筑热环境系统性能指标的某个数值，由于在处理室外气象和室内热源这些不确定性因素时采用简单的保守数值，往往使得计算得到的性能指标远远高于实际需要的性能指标。1978年诺贝尔经济学奖得主H·A·Simon提出的有限合理性原理[1]，从哲学意义上精辟地论述了客观世界复杂性与不确定性的本质："…客观世界是极其复杂的，人们头对它的认识总是有限的，因此客观总是的角是个集合，而不是一个点…"。也就是说，客观世界中的，它们构盛开个集合，这个集合中的每个解都可看成某种程度上的满意解。如果片面地追求唯一解或最佳解，那么往往不得不引进许多假设、近似或约束，这样求得的所谓唯一解或最佳解很可能反而远离真实解的集合，见图1。

图1Simon的有限合理性原理示意图

以空调设计负荷的计算为例，传统的确定性方法取室外气象和室内热的最不利数值，采用动态模拟程序去计算空调设计负荷。实际空调负荷是随机变化的，而确定性模拟方法并没有给出实际空调负荷小于空调负荷的可能性大小，致使设计人员在选定空调设备时，为安全起把空调设计负荷乘以一个大于1的安全系数。由于各种不确定性因素的作用，实际空调系统的运行状态也是随机变化的，因此应根据空调负荷这一随机变量的概率分布来确定空调设计负荷，选择空调设备，也就是在不同概率信度下确定不同的设备容量。概率信度的确定则与建筑物的使用功能和甲方的经济观念密切相关，体现了空调系统设计中功能与投资的对立统一关系。

供热空调系统的设计和建筑结构的设计不同。建筑结构设计的目的在于提供居住、生产和科研的场所，因此要求几乎绝对的保证，一旦发生事故，如房屋倒塌，那么不仅会损坏产品、仪器，而且会造成生命危险。供热空调系统的设计目的在于提供生活、生产和科研需要的室内热环境，如果在一定短时间里室内热环境偏离设计要求，并不会造成太大的损失或危害。对于精密仪器车间等对空调精度和可靠性要求比较高的工艺空调系统，设计的可靠性可以定得高一些，因为一旦空调系统出故障，会影响产品质量或仪器寿命；而对于一般民用住宅、办公楼和宾馆的舒适空调系统，往往允许室内热环境在一定短时间里偏离设计要求，这不仅不会损害人体健康，反而有利于消除或防止空调建筑普遍存在的综合症。可见，供热空调系统的设计允许一定的不保证率，如果设计要求的不保证率越小，那么需要空调系统的容量就越大，这正好体现了工程设计中投资与功能的对立统一关系。

由于供热空调系统的设计涉及许多不确定因素，如室外气象、室内热源、建筑物的围护结构、整个建筑中各房间的空调系统的同时使用情况、空调系统本身的设备故障、衰老以及建筑物空调面积的扩大等。因此，如果片面地追求供热空调系统的安全性，那么常常导致以最不利的条件作为设计条件，势必造成供热空调系统的容量偏大。实际空调系统的运行状态是随机变化的，也就是说，空调负荷系统是随机变量，它服从一定的概率分布，如图2所示。

图2空调负荷的概率分布

从图2可见，在95%的概率信度（即5%的不保证率）下，空调负荷小于1820kW；如果信度提高到99%，那么空调负荷小于2160kW。换言之，在100年里，空调负荷大于1820kW和2160kW的年头分别不可能超过5个和1个。图2还说明，在大部分时间里（90%的概率），空调负荷不超过1640kW，如果概率信度提高5%和9%，那么负荷分别增加11%和32%。按传统的安全设计思想，采用最不利的室外气象和室内热源条件做计算，得到的空调负荷可能是3200kW，据此选择空调设备，那么在大部分时间里（90%的概率），空调设备的负荷率不超过51%（1640/3200）；在很炎热的夏季里（100年一遇），空调设备的负荷率也不超过68%（2160/3200）。这样的设计不但导致初投资的增加，而且导致运行费用的增加。图2清楚地刻划了空调负荷的随机波动特性，也容易在工程设计中作用。

这种直接根据室内热环境的保证率去做设计新思想，即保证率设计，追求的是在某种不利条件下，合理确定保证率，使供热空调系统在保证时间内可靠地实现设计要求，而不是在任何条件下都要求保证室内热环境。因此，保证率设计是对传统安全发展方向。

保证率的确定则与具体建筑物类型、使用功能和甲方的经济观念有关，如果保证率取得偏大，会直接导致选择的空调设备容量偏大，造成一次投资和二次投资的增加；相反，如果保证率取得偏小，那么由于室内热环境在较多时间里偏离生产、生活或科研条件的要求，会导致工作效率的降低和产品质量的下降，造成损失费用的增加。因此，综合考虑投资和损失费用与空调系统设计保证率之间的关系，可以找到最优的保证率，使得按它设计出的空调系统的总费用（总投资与由于空调系统保证不了合适的室内热环境而造成的损失费用之和）最小（见图3）。可见，保证率设计的概念充分地体现了工程设计中投资与可靠性（保证率）之间的对立统一关系。

图3空调设计中投资与可靠性之间的辩证关系

为实现供热空调系统的保证率设计，需要一套随机分析的方法，去定量刻划设计过程中诸多不确定性因素的影响，给出供热空调系统设计负荷的概率分布。为此需要解决以下一些基本问题：

·室外气象和室内热源的描述

建立室外气象的多维多阶自回归时间序列模型，以描述实际气象过程的不平衡性以及各气象参数在时间上的自相关和互相关性。建立描述室内热源随时间周期波动的简化的随机模型。

·建筑物的描述

现有的建筑物热模型都不适合于做随机分析，为此建立了状态空调建筑热模型，它能利用以上建立的随机气象模型和随机室内热源模型。

·供热空调系统二次设备（如散热器和风机盘管）的同时使用情况

·供热空调系统从一次设备到二次设备过程中各种介质传输管网能量损失的描述

·供热空调

设备衰老特性、故障特征和维修制度的描述

·供热空调设备的备用和供热空调面积的扩大考虑

·开发一个以CAD为基础的智能集成化的建筑热环境的分析系统，帮助工程师做设计

从80年代初其开始，江亿从事建筑热环境随机分析的研究工作，1988年到1992年完成中国科学院一个青年基金项目[2]，进行有关随机分析的基础理论研究；并和英国建筑研究中心的系统性能预测室合作，完成对随机分析程序的验证[3]。近年来发表了一些文章[4]～[10]对随机分析的意义、方法和应用都有较详细的论述。这些是空调负荷保证率设计的基础研究的一部分，还有许多工作要进行。但供热空调系统的保证率设计无疑提供了一种彻底改变该行业不合理的设计现状的方法，它有着光明的发展前程。

参考文献

1HASimo.Thesciencesoftheartificialintelligence.2ndEd.TheMITPress,Cambridge,Massachusetts.1981.

2江亿，洪天真，建筑热过程的随机分析，中国科学院青年基金项目研究报告，1992。

3THong,YJiang.StochasticAnalysisoftheBuildingThermalEnvironmentofUK.1994.

4洪天真，建筑热环境的随机分析，博士学位论文。清华大学热能系。1994。

5洪天真，江亿，冬季供暖系统负荷设计算用的室外综合计算温度，暖通空调，1993，（3）。

6江亿，洪天真，建筑热过程随机分析的背景、方法和应用，暖通空调，1993（6）。

7江亿，洪天真，张金乾等，IISABRE：智能集成化的建筑热环境分析系统，全国暖通空调制冷学术年会论文，1994。

8YJiang,THong.StochasticAnalysisofOverheatingRiskinBuildings.ProceedingsofCLIMA2000,London,1993.

第9篇

关键词: 通风; 空调; 热管; 节能

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

引 言：早在1942年，Gauler就曾提出热管技术原理。热管是用综合液体蒸发、冷凝和毛细管现象设计的。热管理论是在1965年有Cotter首次提出较完整的理论的。热管的结构主要有外壳、吸液芯和工作液组成。本文对热管技术在通风空调工程节能应用中出现的一般性问题进行较系统的分析,为实际工程应用和设计提供参考。

1、通风空调的能流特征

采用集中式空调的建筑物，为了保证室内空气品质,要进行适当的新风置换，小型建筑物主要通过门、窗自然排出、渗入,而大型建筑物往往设集中排风、新风系统。建筑物通风空调废热(冷)具有以下特点:(1) 排出的空气状态参数接近室内空气的温、湿度，对于大型建筑物，排出的废热(冷)相当于总负荷的30% ~40%。(2) 排风中的废热(冷)与新风处理所需能源品位比较接近。(3) 排风中的废热(冷)与新风处理能源需求在时间上完全同步,如果通过热交换方式回收排风中的废热(冷)则无须增设复杂的蓄热装置。

2 热管技术在通风空调节能中的应用

2.1 热管技术在通风空调节能中的优势

热管换热器与其他形式的换热器相比，用于通风空调能源回收的热管属于常温热管，具备以下优势: （1）传热效率高。热管换热器主要通过工质相变传热,具有很高的轴向传热能力,在小温差传热方面具有很强的适应性。但径向传热并无太大的改善,应重点考虑径向传热强化。（2）环境适应性强。热管换热设备的冷凝、蒸发段的结构设计和空间布置非常灵活,特别适应空间狭小和改造工程等情况下的排风废热(冷)回收。（3） 管壁温度具有可调性。可独立改变蒸发段或冷凝段的传热面积,达到独立改变蒸发段和冷凝段热流密度的目的。（4） 属于二次间壁换热。可以避免新风与回、排风的交叉污染,因此特别适合工厂、医院等特殊场合下排风热(冷)回收。（5）管壁温度具有可调性。可独立改变蒸发段或冷凝段的传热面积,达到独立改变蒸发段和冷凝段热流密度的目的。

2.2 热管技术在通风空调节能中的应用

2.2.1 房间空调的换气热(冷)回收

房间空调器在潮湿地区使用时,会因除湿能力不足而不能很好地形成舒适的室内环境。热管-空调器系统的整体性能受旁通风量比例、新风、回风、送风参数等运行条件的影响较大,系统优化设计和优化运行很重要[12]。另外,由于增加了热管换热器,气流阻力有所增加,需要适当增加空调器风机压头。设备造价、总体尺寸都有所加大。

2.2.2 集中排风废热(冷)回收

公共建筑规模大,同时由于人员密度大或者生产工艺要求,换气次数大,例如医院洁净手术室要求换气次数40次/h以上,因而集中排风废热(冷)回收潜力很大。通过分离式热管换热器,利用空调系统排风热(冷)能量预处理新风,新风比按30%计算,可使空调系统节能7%以上。随着排风与新风温差的增大和新风比的增大,节能效果更加显著,实验表明冷、热气流温差只要超过3e即可回收能量。据此,上海、南京等长江中下游地区夏季排风废冷能量回收的时间可达1 500 h以上, 3 a内可收回设备造价。平翅片、百叶式翅片比锥形翅片、针形翅片换热效果好,而且压力损失小,主要原因是平翅片、百叶式翅片与管壁接触更充分,而锥形翅片、针形翅片导致气流扰动增强。风道风速为0. 5 m/s时,采用一排平翅片或百叶式翅片热管,热交换效率可达40%,二排可接近70%,之后随着热管排数增加,热交换效率提高的趋势渐缓,压力损失明显增大。热管单元交错排列与矩形排列比较,热交换效率略有提高,但压力损失显著提高。

3 热管技术在工程中的应用

3.1传统形式热管

传统形式热管换热器中的热管的热传递存在着一系列制约因素,主要有毛细力极限、声速极限、携带极限、沸腾极限等,并与热管结构、工作介质、吸液芯结构、工作温度等有关[3]。毛细力极限是最有普遍意义的制约因素,对于适当数量网目的吸液芯,增加层数,可以提高热管的传热能力和毛细力极限,但是,增加到一定层数时,由于通道减少,传热能力有可能受声速极限的制约而下降[13]。另外,传统热管生产工艺复杂,成本较高。

3.2 分离式热虹吸管

分离式热虹吸管由于蒸气与液体分道流动,故不存在携带极限,限制其传热能力的因素主要有干涸极限、声速极限和冷凝极限。实际上,它是一个气液自然循环系统,循环动力是下降管系统与上升管系统中工作介质压力差,因此,只有当冷凝段和蒸发段达到一个最小高度差,足以克服各段循环阻力,这时蒸发段出口截面含气率为1,工质循环倍率为1,即认为达到最佳工作点。

3.3 热虹吸管

热虹吸管没有吸液芯,冷凝液在重力作用下回流,传热极限主要有携带极限、干涸极限和沸腾极限。影响热虹吸管传热性能的因素有热虹吸管几何尺寸、放置倾角、充液量、工质的热物理性质和工作温度等,其中充液量和倾角影响最大。关于充液量,Imura[14]得到的结果是最佳充液量为热虹吸管总容积的1/5~1/3, Harada[15]等提出充液量为热虹吸管总容积的25% ~30%为宜,还有人[16]得到的最佳充液量为热虹吸管总容积的18% ~20%。

3.4 热管工质的选择

热管依靠工质的相变来传递热量,工质选择一般考虑以下原则:

（1）工作液体与壳体、吸液芯材料应相容,且应具有良好的热稳定性。

（2） 工作液体应适应热管的工作温度区,并有适当的饱和蒸气压。

（3）工作液体应具有良好的综合热物理性质要求液体的输运因子、热导因子较高,还要考虑液体在工作温度下的过热度。

（4）其他原则包括经济性、毒性、环境污染等。

结 语：

热管换热技术应用于通风空调能源回收,结构形式建议首选热虹吸管或者分离式热虹吸管,工质建议选用甲醇、丙酮,充液率等问题有待系统和深入研究,其经济性也有待更多的实际工程检验。由于通风空调工况条件与工业节能应用有很大差异,在设计和应用上不能简单套用工业节能应用的方法和理论体系。热管传热机理复杂,由于实验模型、试验条件、分析方法等的差异,不同研究者得出的一些具体结果差异较大,其一般性意义有待检验。

参考文献:

[1] 杨柳.长沙地区典型商业建筑空调系统能耗实测与分析(硕士学位论文)[D].长沙:湖南大学, 2002.

[2] 汪训昌.中高档旅馆废热排放与热利用分析[J].暖通空调, 1995, (4): 23-29

第10篇

促进学科建设

目前，“中心”已拥有5万元以上测试仪器30多台，各类研究平台12座，可资利用的教学和研究仪器设备约1500万元。中心的建设推动了能源学科科学研究的发展：近3年来“中心”骨干成员承担了省部级以上科研课题14个（其中国家级项目6个），国际合作项目2个；承担市厅级项目11个，企业委托开发课题14个.获批研究经费总额超过1000万元。发表了学术研究论文110多篇，其中被权威期刊和被SCI/EI收录论文近40篇；出版专著（教材）4部；申报获批授权技术专利30多项.转让技术成果5项；作为主要完成单位和完成者获福建省科技进步奖二等奖1个、三等奖1个；厦门市科技进步奖二等奖1个、三等奖1个。

“中心”的建设对学校的教学工作也起到了良好的促进作用。依托“中心”这一科技创新平台，新增设了10门专业课程的实验：通过“中心”建设.集大热能与动力工程专业与省内近50家企业建立了紧密的产学研合作关系，构建了满足专业人才培养需要的实践教学基地，并承担了省级教改项目“热能工程卓越工程师培养”的试点工作。2011年.依托本平台取得的教学成果《“热能工程”创新型人才培养体系的构建与实践》被评为集美大学第六届教学成果一等奖。

另外，中心的建设对促进学术交流方面也起了积极作用。“中心”分别于2008年5月、2008年8月和201O年11月承办了三次全国性大型学术会议.“中心”的研究骨干还多次参加国内外学术交流并被邀请担任本学科国内和国际顶级学术会议的会场主席.包括美国机械工程师学会动力工程分会2011年学术年会（ASMEPower2011）分会场主席、国际制冷大会分会场主席、中国工程热物理学会全国学术年会分会场主席等，有力地提升了集美大学在国内和国际的知名度。

推动产业进程

“中心”自成立以来就一直致力于清洁燃烧理论与技术、低温余热利用与工业过程节能、新能源开发与利用及与循环经济相关的能源综合利用技术研究，为福建省的高效节能及可再生能源利用技术的产业化进程做出了一系列积极贡献。

近年来.“中心”在冰蓄冷空调及低温送风技术、烘干系统的优化集成节能技术、旋风除尘技术、太阳能蝶形反射聚光光伏发电技术、余能（热）回收利用技术、降低燃烧福建无烟煤锅炉的飞灰含碳量技术、燃烧无烟煤链条炉的节能改造技术、先进的垃圾焚烧炉技术、燃油荷电雾化清洁燃烧技术、可再生能源与低品位热能海水淡化技术等方面均取得了较大突破，已开发了10多项科技成果，为省内近50家企业提供了节能减排技术服务，服务行业涉及电力、建材、化工、冶金、纺织印染等诸多领域。例如，与厦门同力节能科技有限公司签订了《立体多层次蝶型反射聚光光伏发电技术》技术转让协议，该项技术直接经济效益在年1000万元以上；与镇江市电站辅机厂有限公司共同进行了《低温工业烟气余热资源化利用成套技术开发》，通过回收余热，可为企业节省大量燃料从而产生可观的经济效益，每年可节能折价人民币5000～；以上：与厦门银鹭重工有限公司共同进行了《20t/h级高效燃烧福建无烟煤的CFB锅炉技术开发》，每年通过煤的高效燃烧和资源综合利用可增收500万元以上。近年来.“中心”通过技术转让、技术服务、推广新技术等形式进行了成果推广，累积每年为企业产生经济效益近3500万元。

服务经济发展

第11篇

关键词： 跨学院；联合培养；油气储运；硕士研究生

1 引言

研究生教育是我国教育结构中最高层次的教育，肩负着为国家现代化建设培养高质量创造性人才的重任。联合培养是近年来国家教育部大力倡导的研究生培养模式，虽然培养方案和管理体制尚有待改革，合作机制仍需完善，但培养模式能够在很大程度上加强各培养单位之间的交流，充分利用优质教学、实验资源，有效提高培养质量、降低培养成本，因此，已逐渐被广大高校和科研单位所认可。

2 跨学院联合培养油气储运硕士研究生的主要研究内容

为了加强东北石油大学油气储运硕士研究生综合素质和实践能力、创新能力的培养，全面提高培养质量，东北石油大学石油工程学院、土木建筑工程学院、机械科学与工程学院三个学院开展了跨学院联合培养油气储运硕士研究生培养模式的改革与实践。跨学院联合培养在多个不同学科背景下，可以达到多学科交叉渗透、协同攻关，有利于拓宽研究生的知识面，培养研究生的创新能力和综合型的思维能力，丰富研究生的科研选题，具有独特的培养优势。跨学院联合培养油气储运硕士研究生的主要研究内容包括：

（1）确定研究方向，突显培养特色

以把握油气储运学科内涵为核心，寻找与工程热物理、机械工程学科的知识交叉点和问题突破口，凝炼突出学科特色、体现学科水平，提出跨院联合培养研究方向。同时，遵循学科发展规律，建立联系的枢纽，体现学科专业的内在属性，优化学科结构，贯彻培养方针，明确培养目标，坚持培养理念，突显联合培养的特色。

（2）整合培养资源，实现优势互补

不同学院之间容易沟通协调和接洽、资源容易整合和共享，包括教学资源、导师资源、科学研究实验资源、图书资源。围绕培养目标，积极鼓励研究生学习各学院的优质课程、精品课程，通过取长补短、相互促进，使课程设置逐渐向前沿化、多元化的方向发展，最终实现优质教学资源的共享；建立导师组制度，充分发挥各学科带头人优势，联合培养研究生的各院之间通过导师之间的相互交流，组成导师组指导研究生；开放重点实验室，既可有效利用各院校现有重点实验室资源，提供良好实验条件，减少仪器设备闲置，又可以加强实验技术交流，充分发挥重点实验室在研究生培养过程中的重要作用；充分利用各院馆藏书量，避免重复购置资料造成无谓的浪费，可以跨院查阅文献，真正实现图书资源共享。

（3）配套管理措施，保证培养质量

加强过程管理， 在学位课程学习阶段，主要提高基本理论学习和基本技能训练两个方面。使研究生掌握各学科基本理论，了解最新研究成果，巩固知识，开阔视野， 采用灵活多样的考核办法，为今后课题研究奠定基础；课题研究阶段，着重针对提升选题、开题、中期考核、课题研究过程、论文质量、论文评议、论文答辩等研究生培养过程制定相应的质量标准和评价办法，进行严格考核，从环节上保证了培养质量。

（4）制定相应规章制度，构建联合培养机制

针对选择性招收的联合培养研究生，制定学科交叉的联合培养计划，营造有利于联合培养的教学条件和氛围。同时开展学科交叉科研课题的研究，这有利于提高基于学科交叉研究的整体科学能力，加速基于学科交叉创新科研成果的实际应用。构建联合培养研究生的评价体系，建立研究生教育宏观调控机制，有助于管理部门及时发现问题，采取措施，保证和提高研究生培养质量；同时有助于研究生本人发现存在的问题，不断地提高自身的全面素质。以研究生联合培养的全过程为主线，根据教学要求和培养其创新能力的目的，探讨联合培养研究生的评估细则，确定评估项目和具体评估指标及其主要参考依据，逐项评估其在学习各不同阶段的能力，建立一个评价研究生能力的操作平台和便于评估的科学体系，最终达到以评促建，以评促管，评、建、管有机结合的评估体系。

3 跨学院联合培养油气储运硕士研究生需解决的关键问题及对策

（1）资源整合问题

由于各培养单位之间的相互独立，联合培养工作不论是在观念上，还是在操作管理上都还存在着一定的困难，因此，在某种程度上限制了培养单位之间的合作交流。另外，由于受到教学体制和科研环境的影响，学校科研环境还需完善，实验室的硬件设施和软件设施还不健全，没有很好的讨论环境，实验设备、实验仪器及相关的设备服务也需丰富。这就需要各院之间、各导师之间、导师与学生之间及时加强沟通，共同解决面对的问题。

（2）创新性管理模式

跨院联合培养研究生是研究生教育改革和创新的重要尝试，仍处于摸索阶段，还没有一套切实可行的管理工作流程， 在实施过程中给工作的开展带来一系列问题，例如研究生的日常学习生活安排、课题选择、毕业答辩等环节、各院的行政管理、课题的经费筹措、专项资金保障、合作协调、奖励惩罚、学术交流、监督评价、考核、成果归属认定及知识产权保护等机制。必须建立一套切实可行的管理模式， 保障跨院联合培养的顺利推进。

4 结论

通过对石油工程学院、土木工程学院和机械工程学院，以及油气储运工程学科硕士研究生情况调研（包括与学生座谈，相关指导教师研讨等），探索跨院培养硕士研究生的可行性；通过调研与研讨，确定联合培养硕士研究生的选择原则，包括学生的原专业、学生的发展意向、动手能力等，确定联合培养硕士研究生的选择原则；确定联合培养硕士研究生的指导教师队伍；制定联合培养机制与管理机制；构建和谐的工作环境等，从整体上保证了跨学院联合培养油气储运硕士研究生的培养质量。

参考文献

[1] 刘润进，原永兵.学科交叉联合培养研究生的方法与实践[J].高等农业教育，2011，5（5）：68-70.

[2] 陈力.地质工程专业产学研联合培养研究生的机制研究[J].人力资源，2012，（5）：81 -82.

第12篇

论文关键词：光碟机,热量,ANSYS,分析

随着机电产品使用时间的增加，通电时间越长必然导致集成芯片发热量增大，其散热问题是一个必须要考虑的问题。如果热量不能以合适的方式及时的散出去，必将影响机电产品的功能。光碟机就是一个比较典型的机电产品，其散热问题的考虑是一个很经典的设计。ANSYS是目前应用比较广泛的有限元分析软件，具有强大的有限元分析功能和人性化的人机交互界面，使用该软件，能够有效地降低分析成本，缩短设计时间[1]。本文通过对这一问题的分析研究，对光碟机的热分析问题进行了深入的分析，采取了合情合理的散热方式，采用有限元分析软件ANSYS9.0对散热垫的散热状况进行散热模拟，并对分析结果进行对比。

1 散热理论

热分析是基于能量守恒原理的热平衡方程[2]：

1．1辐射

辐射是指机体以发射红外线方式来散热，物体发射能量并被其他物体吸收转化为热量能量交换[2]。当皮肤温高于环境温度时，机体的热量以辐射方式散失。辐射散热量与皮肤温、环境温度和机体有效辐射面积等因素有关。在一般情况下，辐射散热量占总散热量的40%。当然，如果环境温度高于皮肤温，机体就会吸收辐射热。

1．2传导

传导就是机体通过传递分子动能的方式散发热量，几个完全接触的物体之间或同一物体不同部分之间由于温度梯度而引起的热量交换[2]。当人体与比皮肤温低的物体（如衣服、床、椅等）直接接触时，热量自身体传给这些物体。临床上，用冰帽、冰袋冷敷等方法给高热病人降温，就是利用这个原理，CPU上的平板式散热片[3]也是利用了传导的原理。

1．3对流

对流就是空气的流动，这是以空气分子为介质的一种散热方式，物体表面与周围环境之间，由于温度差而引起的热量交换[2]。与身体最接近的一层空气被体温加热而上升，周围较冷的空气随之流入。这样，空气不断地对流体热就不断地向空气中散发。对流散热量的大小，取决于皮肤温与环境温度之差和风速。

1．4蒸发

液体汽化需要热量，自人体表面每蒸发1ml水，可带走2.32/kJ热量。当气温高于皮温时，其他几种散热方式都失去作用，蒸发便成为唯一的散热途径。

2 光碟机介绍

2.1 光碟机组成

光碟机组成按结构功能来划分主要有三大部分，一是机芯，二是PCBA，三是承载机构和外壳等，如图1所示:

图1 碟机结构

Fig1. ODD structure

2.2光碟机热量散发系统

散热系统主要有：下盖（BC），散热垫（Heat sink），集成芯片（IC）和PCB四部分相接触的物体组成，如图2所示：

图2 散热系统

Fig2. Heat dissipating system

3 热传导散热分析

ANSYS的热分析是基于能量守恒原理的热平衡方程，通过有限元法计算各节点的温度分布，并由次导出其他热物理量参数[2]。电子元器件功率的不断提升导致了更多热量的产生[3]，因而散热显的极为重要[4]。本例中采用稳态分析，参数设定：自然对流条件(10W/m2.K)，热源设定6W(12V*0.5A)，光碟机內部环境温度设定为42℃，光碟机器外部环境温度设定为30℃。各零件的热传导系数如表1：

表 1

零件缩写

热传导系数k(W/m.K)

BC

18.5

Heat sink

3.2

IC

50

PCB

0.36

4 分析结果

经过上述设置后，可得到散热垫的温度场分布图，如图3所示：从图中可看出，使用该散热垫后最高温度可达165.92℃。

图3 温度场分布

Fig3.Temperature field distribute

5 结束语

ANSYS不仅能用于常规工程结构问题的静态或动态有限元分析，还能在诸如流体力学，热力学（温度场）、电磁场等方面进行有限元的模拟与计算[5]。一个成熟的热设计可以为为我们带来一个可靠的产品,同时也为我们的使用创造舒适性[6]。本例中通过对散热垫模拟现场情况的分析，得出散热垫的温度场分布，进而可比较不同散热垫带来的不同散热效果,选择合适的散热垫来散热，为碟机的散热设计提供了有力的数据支撑。同时也值得其它需要散热的产品设计者借鉴学习。

参考文献：

[1]郝兆明．基于ANSYS组合模具过盈配合有限元分析[J]. 机械工程师,2008(5)

[2]王建江，胡仁喜，刘英林．结构与热力学有限元分析[M]．机械工业出版社,2008(3)

[3]张远波.CPU散热片结构优化设计[J].华中科技大学学报.2008年第4期

[4] 卢中林．电子产品的散热设计［J］．可靠性分析与研究(集成电路与元器件卷)，2004，（12）

[5]Saeed Moaveni．ANSYS理论与应用[M]．电子工业出版社,2003(6)

第13篇

[关键词]联合培养 专业学位 研究生

[中图分类号] G643 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）22-0005-02

一、引言

为了更好地满足国家科技发展对工程应用型、复合型、高层次交叉学科、多领域技能型人才的迫切需要，进一步优化全日制专业学位研究生培养的类型和结构，完善研究生培养体系，增强研究生服务于国家和社会全方位综合性能力，推动全日制专业学位研究生“多学科交叉培养、多领域共同教育，同时校企间通过深度合作、资源间积极共享”的培养模式与培养理念，实现东北石油大学全日制专业学位硕士研究生培养模式转变。石油与天然气工程结合自身学科的专业特点与学科优势，努力探索出跨学院、跨企业的“两跨”深度合作全日制专业学位硕士研究生培养模式，依据全日制专业学位硕士研究生的生源特点，以“生源招生、学位培养与考核评估”三个主体方面为研究主线，开展多学科、多领域之间专业理论的全日制专业学位硕士研究生交叉教育培养。以东北石油大学与中石油集团公司、中石化集团公司、中海油集团公司沉淀的多年产学研结合深度合作关系，开展跨企业（校企之间）的全日制专业学位硕士研究生的人才培养、技术研发、科研攻关的深度合作，以培养专业学位硕士研究生为主体，实现校企之间的产品设备、技能人才、科研成果的资源共享，努力提高石油与天然气工程全日制专业学位硕士研究生培养质量。

二、主要研究内容

通过建立跨学院跨企业联合培养模式，充分发挥各二级院系多学科协同培养的优势，利用长期与油田企业深度合作形成的良好平台，打造一支适合于石油与天然气工程全日制专业学位硕士研究生培养的导师队伍和管理团队，构建和谐的培养环境，为稳定和提高研究生的培养质量探索出一种创新性培养模式，为丰富拓展其他院校其他领域的研究生培养提供示范作用。主要研究内容如下：

（一） 跨学院跨企业联合培养模式研究

石油工程学院石油与天然气工程专业与机械工程学院、土木工程学院相关专业结合，建立跨学院联合培养模式；与大庆油田、吉林油田科研院所及生产单位结合，建立跨企业联合培养模式，确定联合培养硕士研究生的选择标准（包括学生的原专业、学生的发展意向、动手能力、创新能力等）、招生计划；制订联合培养方案，建设优化组合联合培养研究生课程体系。

（二）联合培养专业学位硕士研究生的指导教师队伍建设

由石油工程学院牵头，协同相关院系相关企业组成跨学院跨企业联合培养石油与天然气工程全日制专业学位硕士研究生的管理小组，研究制定研究生指导教师筛选原则与标准，建成在石油与天然气工程领域具有较好科研基础和科研成果的导师队伍。定期聘请现场有科研、生产经验的研究人员为专业学位研究生开设课程与讲座，增强学生的专业实践教育环节。

（三）联合培养专业学位硕士研究生实践基地建设

校内以石油工程学院提高采收率教育部重点实验室、国家工程技术研究室等，机械工程学院化工过程机械重点实验室、石油井架检测实验室等，土木建筑工程学院防灾减灾工程及防护工程实验室等为依托，加强实验设备与相关建设，为学生进行校内试验，提高动手能力提供条件；校外与油田开发研究院、采油研究所、钻井研究所、地面工程设计院等结合，加强开放交流，选派专业学位硕士研究生到上述单位进行培训实习，开展学位论文的相关研究，增强学生的实践创新能力。

（四）构建联合培养模式下的培养机制与管理机制

1.确定研究方向

以把握石油与天然气工程学科内涵为核心，寻找与机械工程、工程热物理等相关学科的知识交叉点和问题突破口，找准突出学科特色、体现学科水平的跨院跨企业联合培养全日制专业学位硕士研究生的研究方向。

2.资源共享

以东北石油大学的国家级重点实验室、国家工程技术研究室、国家工程教育中心以及省部级研究基地、校企共建工程技术研发中心等为主要平台，充分利用大庆油田、吉林油田的地缘优势，整合相关学科科研经费、实验设备、软件设施、图书资料及其它物质条件，形成跨学院跨企业联合培养的有效资源。

3.培养机制

按照教育部关于专业学位硕士研究生培养的有关要求，以有效提高油气储运专业硕士研究生的综合素质、创新能力及实践能力为侧重，依靠具有较深学术造诣的多学科导师团队，借助校企多学科协同攻关的独特优势，研究提出构建强化基础性、前沿性和学科交叉性的跨学院跨企业联合培养机制。

4.管理机制

以保证跨学院跨企业联合培养全日制专业学位研究生质量为前提，强调满足社会多样化需求、加快培养高层次应用型专门人才的需要，同时体现“以生为本”的办学理念和“因材施教”的教育思想，构建导师、研究生和培养环境三者和谐发展的管理机制。

（五）改革联合培养模式下的教学方法

增加案例教学与现场实践教学内容，提高专业学位硕士研究生的综合素质。

三、拟解决的关键问题

（一）跨学院跨企业联合培养硕士研究生的导师队伍建设问题

石油与天然气工程专业导师，即第一导师，对研究生培养过程的各个环节及培养质量负主要责任，校内合作导师与企业导师协助主导师指导学生。尽量明确三方导师各自的权限，避免出现管理混乱的情况。同时要建立三方导师的沟通机制，强化导师队伍的自身建设，开阔导师的视野，提高导师队伍的水平。

（二）跨学院跨企业联合培养硕士研究生的资源整合问题

由于各培养单位之间相互独立，联合培养工作不论是在观念上，还是在操作管理上都还存在着一定的困难，在某种程度上可能会限制培养单位之间的合作交流。另外，由于受到教学体制和科研环境的影响，学术讨论环境不理想，需要各院之间、企业与学校之间、导师与学生之间及时加强沟通，共同解决面对的问题。

（三）跨学院跨企业联合培养硕士研究生的管理机制问题

跨学院跨企业联合培养研究生是研究生教育改革和创新的重要尝试，仍处于摸索阶段，还没有一套切实可行的管理工作流程， 会给实施过程带来一系列问题，例如研究生的课题选择、毕业答辩等环节安排，课题的经费筹措、合作协调、奖励惩罚、学术交流、监督评价、考核、成果归属认定及知识产权保护等等，必须建立一套切实可行的管理模式，保障跨学院跨企业联合培养的顺利推进。

四、采取的解决方法

以石油与天然气工程专业为主导，确立主干专业在联合培养中的主导作用；以工程热物理与机械工程等相关专业为支撑，寻找相关学科的知识交叉点和问题突破；以企业为依托，充分调动企业在研究生联合培养中的积极性；以研究生为中心，以培养研究生的实践应用能力和创新能力、提高研究生培养质量为核心，树立研究生在联合培养中的主体地位。以市场为导向，充分发挥市场机制的作用，形成竞争性的市场机制，最终实现研究生培养对接市场需求，跨学院跨企业联合培养的制度化及企业对联合培养的内需化。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 张秀梅.中国高校与企业合作的现状与前景[J].教育发展研究，1999，（1）：52-55.

[2] 刘云，李阿利.地方院校研究生联合培养基地现状及发展趋势概论[J].当代教育理论与实践，2010，2（3）：23-25.

[3] 施锦华，辛梅.面向跨企业资源配置的合作制造（CM）[J].经济师，2007，（3）：20-22.

[4] 方伟.对研究生联合培养基地建设的思考[J].甘肃科技，2009，25（21）：213-214.

[5] 吴照金.对校企联合培养硕士研究生模式的思考[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2012，29（1）：103-105.

第14篇

华南理工大学建筑学院副院长，华南理工大学建筑节能研究中心主任，亚热带建筑科学国家重点实验室副主任孟庆林指出：“目前完全避免热岛效应是不可能的，该做的是寻找缓解的办法。”他呼吁给城市“灭火”，为城市人为降温。

突破原理瓶颈，建立理论体系

所谓的“给城市灭火”，其实就是要打造一个生态、宜居的城市环境，即建立绿色环保建筑社区，使城市能够应对气候变化等。如何才能做到这一点？孟庆林希望通过“现代城市热环境调控关键技术创新与应用”项目来做出回答。

该项目由孟庆林领衔，项目组成员来自华南理工大学、清华大学、中国建筑科学研究院、广东省建筑科学研究院集团股份有限公司、北京工业大学、洛阳众智软件有限公司。在十余项国家、省、市科研计划项目的支撑下，他们力求从建立城市热环境调控过程理论、创新设计原理、研发仿真平台、开发测试技术装备等方面突破关键技术瓶颈，实现创新性的进步。

经过调研，项目组发现，城市界面热湿交换机理不完善是一大难题。为此，他们提出被动蒸发冷却模型计算理论，并建立了热湿气候边界条件下含湿多孔材料的热湿耦合迁移模型，离散求解了砂层含水热湿耦合迁移方程。该系列成果完全经得起实验验证，被鉴定为达到国际领先水平，并被授予第七届城市气候国际会议（ICUC-7）特别论文奖――“Japan Prize”。

“树冠换热模型计算理论”也是他们做出的一大突破。以此为基础，他们建立了非透明体和半透明体同时存在情况下的通用辐射计算体系，系统地解决了植物冠层对太阳辐射和周围环境辐射的换热模拟问题。基于该成果发表的论文被ESI科学指标数据库高被引论文收录，被引次数进入工程学领域前1%，并获第11届国际建筑性能模拟大会Best Poster Paper奖。再加上完善了植被层换热模型计算理论、提出了逐时降雨模型的建构方法等，这一系列共同构建出现代城市热环境调控过程的计算理论，为后续研究打下了基础。

当然了，他们要面对的原理性问题不止于此。为了解决我国城市热岛强度计算理论和调控原理缺乏的问题，孟庆林带领项目组构建了我国城市热环境调控技术的设计原理和标准体系。其中，较为突出的是创新了热岛强度模型设计计算理论。孟庆林首次提出了以城市典型气象日气象参数为参照量的热岛强度计算方法，建立了城市热岛强度量化设计计算模型，从而解决了长期以来热岛强度参照量不唯一的重大难点。热岛强度量化设计计算模型在国际上尚属首例，填补了我国相关技术的空白。

对项目组来说，创新已经成为了他们的惯性思维。当国内外均限于经典的CTTC模型时，他们已经通过扩展CTTC模型，去寻找适合我国城市热环境温度指标设计的计算新方法了。他们建立完善的热环境气温设计计算模型，具有可以计算蒸发换热、遮阳降温作用等优势，对解决热岛强度量化设计计算难题有奇效。

“我们还建立了热环境对组团设计因子的响应关系，提出了设计因子模型”，孟庆林说。在这一环节上，他们有针对性地提出的城市组团类型、硬化地表、绿化和绿地、遮阳和水体蒸发等对热环境指标的影响关系，解决了城市设计因子影响热环境的量化设计计算难题；同时，提出的热环境安全性评价指标的简化计算公式，也突破了热环境设计质量评价的技术障碍。

开发模拟平台，进行仿真实践

清除调控过程中的技术障碍，只是孟庆林团队工作的一部分。这个有着产学研构成的团队，从一开始的目标就是实践应用。

当研究进入到仿真模拟环节，孟庆林注意到，我国原有的城市热环境模拟仿真工具太过落后，从而决定开发城市热环境三维可视化模拟仿真优化平台。“我们开发的基于CAD和CTTC的城市热环境设计软件，目前，国内外均未见同类软件。”提及此，孟庆林为团队感到自豪。这里所说的软件，能够实现热环境物理模型CTTC与城市设计辅助工具CAD平台的链接，在解决热环境模拟设计可视化问题的同时，已经取得了软件著作权。现在，该软件在大量的绿色建筑室外热环境设计评价项目中得到应用，极具口碑。

基于GIS的热环境性能综合评价平台，是他们取得软件著作权的另一个优化平台。该平台在地理信息系统GIS中实现了建筑图形导入和三维显示的方法，可以充分解决室外热环境模拟中的人机交互难题。同时，他们以计算流体动力学CFD求解器为计算核心，建立了多项先进技术，研制完成了“建筑风环境仿真系统WindCFD”。该软件能够方便快速、精确高效地进行建筑风环境模拟计算，填补了该领域的国内空白，在风环境专业模拟软件领域处于国际先进水平。这一软件工具在我国绿色建筑热环境设计、风环境试验中广泛应用，北京奥运会场馆、上海世博会场馆、广州亚运城、广州机场、中国建筑科学研究院新办公大楼等在内的大型工程热环境设计中均有它的影子。

从原理的突破到仿真模拟平台的建立，孟庆林团队脚踏实地地探索着，对他们来说，路要一步步走，研究也要环环相扣。前期研究做好了，城市热环境测试成套技术也必不可少。“我国在这方面的研究上也是空白的”，孟庆林感慨道。

为了填补这个空白，他们做了不少工作。孟庆林带领团队首次建立了周期性动态标准实验气候风洞，解决了城市单元界面周期性换热性能测试不能复现的重大难题，为全国城市地表热湿耦合换热设计提供了关键热物性参数。经国家计量认证，他们研发的城市单元界面换热的动态热湿气候风洞测试技术和装备，整体上达到了国际先进水平。然而，风洞测试上的“Bug”至此并没有补完，在进一步的研究中，他们还研发了热环境的风场缩尺模型风洞测试和现场测试技术和装备，使之更加完善。

第15篇

论文关键词：高等工程热力学；研究生；教学方法

为适应社会主义现代化建设对高层次专门人才的要求，研究生教学应追踪世界最新科学研究方向，反映新知识、新成就，采用有益和有效的新经验、新方法、新体系，注意培养学生的综合素质。研究生课程的学习对提高研究生培养质量举足轻重，而课程的教学方式被认为是实施创新教育的重要环节。

“高等工程热力学”是工程热物理、热能工程、动力机械及工程、制冷及低温工程等专业硕士研究生的一门主要学科基础课程，为学位必修课。在传统的“填鸭式”教学过程中，深感学生学完这门课程后却不能很好地将所学的理论知识应用实际工程或自己的研究工作当中去，显然这种教学方式是不符合研究生创新教育及综合能力培养要求的。笔者在教学过程中逐步探索的新教学方法将与大家共享，以其对研究生教学改革起到推波助澜的作用。

一、课堂上的多种教学方式相结合

1.精略结合的教学模式

最基本的教学方法是在课堂上教师与学生面对面进行传道、授业、解惑。课堂上教师可以在有限时间内浓缩课程的精华，采取“细嚼慢咽”与“蜻蜓点水”两种截然不同的讲课模式相结合的策略。对课程中的重点与难点内容，教师可结合板书与多媒体课件等其他教学方法，采取课堂上的“细嚼慢咽”精讲模式。对学生容易掌握的部分，教师则采用“蜻蜓点水”式引导、归纳总结、学生自学等略讲模式。精略结合还体现在对课程中例题的处理上，注重对学生的启发，把解决问题的思路、技巧传授给学生，加强学生对涉及热力学问题的分析能力与解决能力的培养，而淡化具体的求解计算过程。

2.恰如其分的双语教学

“高等工程热力学”是一门概念多、理论性与工程性均较强的课程，且紧随时代不断发展。若采用纯中文教学模式，虽然学生掌握和理解教学内容更加容易些，但对他们查阅相关英文资料、了解国际相关知识、及时扑捉行业发展动态是不利的。倘若在课堂上教师完全采用英语授课或双语教学中英语所占比重较大，势必影响学生对基本理论的深刻理解与正确应用。为提高教学效果，在课件的制作及课堂教学上仅仅对专业名词术语采用英语模式。这样既不会增加课程的难度、不影响学生对课程基本知识的理解与掌握，还能让学生了解并掌握专业英语词汇，对今后查阅专业文献资料及国际交流奠定良好的基础。

3.鼓励学生“质疑”，灵活运用启发引导与讨论式教学

对于已经习惯“填鸭式”教学的学生，教师在课堂教学中创造机会，提倡学生独立思考，增强自信，鼓励学生从学会“质疑”到敢于“质疑”、善于“质疑”。“质疑”使教学形式从教师的“一言堂”到师生的“群言堂”的转变。通过“质疑”，培养了学生的自信，使学生敢于发现问题、提出问题，有利于学生创新思维的培养。

教师可灵活应用启发引导与同学间、师生间互动的讨论式教学方法。例如，在每一章授课结束后学生可先提出自己的问题或理解不透彻的内容，或者是现实中的问题，教师鼓励其他学生为提问的同学解答，教师适时引导或加以补充，最后教师总结。

教师也可结合一些社会现象，或针对一些在学科发展中曾令人困扰的问题、热点问题向学生发问，而学生通过思考、收集资料、课堂内外的讨论等方式提出解决方案，教师最后对学生的解决方案做现场点评。如对熵及熵变的理解、关于“水变油”事件以及“节能减排”问题等等都可以进行讨论。通过教师的启发引导、课堂互动交流，不同观点相互碰撞与切磋，激发学生的学习趣味性、主动性与积极性，充分调动学生的参与意识与创新欲望，再配以教师的总结与点评，可强化理论知识、活跃课堂气氛，也提高了教学质量。这种教学方式势必增加教师教学的动力和压力，鞭策教师勤于学习，不断更新知识，提高讲课技能；同时，这种教学方式也使学生能够感受到学习的乐趣和师生间的平等关系，增进师生之间的交流，提高了教学效果。

4.采用案例教学法

在大部分基本理论内容讲授后，可针对工程中的实际相关问题，开展案例教学，以增加学生对工程实际问题的分析能力与解决能力。例如，在讲工质的通用热力性质这一章后，针对实际气体混合物的配制计算问题进行案例教学。通过该案例教学，学生不仅能综合应用所学的理论知识，还可掌握该类问题的理论分析与计算方法，对今后工作中涉及这方面问题打下深刻烙印。又如，在讲述完化学热力学内容后，针对本校专业特点，可针对发动机的实际问题进行案例教学，强化了运用热力学基本理论对工程实际问题进行分析的能力，对学生在研究生论文中进行理论分析也有一定指导意义。

5.采用“双5教学法”

“双5教学法”是指在课堂教学上充分利用“起始5分钟教学法”及课堂教学“最后5分钟教学法”。任课教师可充分有效地利用课堂教学“开始5分钟教学法”，在课堂教学刚开始的5分钟内对上节重点内容进行总结、回顾，把学生的思维及注意力转移到本门课程上来，同时注意对相关内容的上下衔接，对本节内容起到抛砖引玉的作用。

在以教师教、学生听为主，涉及重点、难点问题的课堂精讲教学过程中，课堂最后5分钟也十分关键。在这有限的5分钟内，教师不仅可进行总结、布置讨论题，还可以采用“答题交条”的方式以激发学生的兴趣与注意力。“答题交条”就是教师出一道涉及本节课程内容的比较重要的、或易出错的、或趣味性的简答题，要求学生把问题的答案、姓名与学号写在一个小纸条上，并在离开教室前交到老师手中。“答题交条”意义有三：首先，可充分利用最后的5分钟，强调本次课程的重点内容或易出错的地方，或增加教学内容的趣味性；其次，可初步了解学生对相关知识的掌握程度；最后，该方式可作为一种点名手段，考查学生的出勤情况。学生答案的正误、出勤都作为学生平时成绩的一部分，同时对学生上课认真听讲有促进作用，一举多得。

例如，在讲完“焦耳—汤姆孙系数”这节后，若能抽出课堂最后5分钟，可出一道关于“水蒸气绝热节流后的温度变化趋势”问题，以强化生活及工程中水蒸气节流现象的特征。又如，在讲过理想气体性质后可出一道“若一个门窗开着的房间室内空气的压力不变而温度升高了，问室内空气的比热力学能及总热力学能将发生怎样变化”的简答题，以增加教学趣味性，培养学生从热力学角度分析周围的事物与现象。

二、课外的综合能力提升

为了提升学生的综合素质，激发学生学习的积极性，拓宽学生学习的兴趣，课外综合能力的培养也尤为关键。“高等工程热力学”课程的课外教学实践模式，不仅强化了学生所学的理论知识，更重要的是培养了学生解决问题的能力，锻炼了学生的表达能力，提高学生的综合素质。

1.开展换位教学

该换位教学以学生独立自主学习为前提，结合课程相关内容，通过学生查阅资料、独立钻研和认真思考，独立完成换位教学的汇报材料（如讲稿、ppt）并进行汇报，从而锻炼学生对所研究素材的自学、整理能力及表现能力。

2.写课程总结

课程总结在课程开始时先布置下去，在课程结束后要求每位学生对所学课程的基本理论知识、难点、重点及学习心得进行总结，以文字的形式上交。该课程总结表面上是让学生对所学知识的进一步整理，实质上是学生在整理过程中的进一步强化吸收过程。另外，通过学生的心得体会，教师还可以发现本轮课程教学中的不足，以便今后更好地完成该课程的教学工作。

3.鼓励学生进行创新性实验项目

学生根据所研究方向，选定或独创一个与课程相关的实验项目，进行试验的可行性调研与分析。若试验条件具备、方案可行，则要独立准备及开展实验，并以实验教师的身份对同学进行讲解，最后要写出实验报告或实践总结报告。

三、改革课程教学评价方法

通过近几年逐步在“高等工程热力学”中开展课程教学改革，新的课程评价体系也逐步建立，使教学评价上完成从“一张试卷定高下”到按学生在课堂内外的实际表现和能力来综合评定成绩的转变。该课程的教学效果评价分为基本理论知识的考核与学生对知识的综合运用能力、综合素质的提高等方面。课堂基本理论知识的评价通过考试的方式进行，占总成绩的50％；综合素质考评，占总成绩的50％，依据学生的学习态度、完成作业、课堂讨论及换位教学情况、学生的课程总结报告及创新性实验的论证、准备、操作、报告等内容综合评定。