序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇工程熱物理論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

他是一位桃李滿天下的教授，也是一位碩果累累的學者，在生命的長河里，他的每一個側面，都值得我們尊敬。他就是清華大學航天航空學院工程熱物理研究所教授宋耀祖。

崢嶸歲月，風云流蕩。自1970年畢業于清華大學精密儀器系以來，他始終拼搏在熱科學與技術領域的科研前沿陣地，著重對工程技術的研究，已累計發表學術論文約180篇，與忠合編“熱物理激光測試技術”等書籍。這些應用基礎研究工作為解決工程科技方面的問題提供了寬廣的理論基礎。

多次承擔國家自然科學基金，“國家重點基礎研究發展規劃項目”（973項目），863項目，國家教委博士點基金等資助的科研項目以及云南省、日本大金公司等企業的節能減排項目。特別是在工業過程的節能與余熱利用領域，以他為技術負責人的學術團隊在國內外首次發明了一種熱法磷酸生產的新技術，發明專利技術已獲8個獎項，其中重要的獎項有“國家技術發明獎二等獎”、“第十一屆中國專利優秀獎”。“云南省技術發明一等獎”、“第四屆發明創業獎”、“第二屆全國杰出專利工程技術獎”等。該發明技術現已實現了產業化，取得了顯著的經濟效益與節能減排的社會效益。在航天器的熱控制技術領域，他被總裝備部任命為“載人航天工程（921工程）”出艙航天服專家組成員，為確保“神七”出艙航天服內生命保障系統的正常工作做出了貢獻。榮獲總裝備部中國載人航天工程辦公室表彰的“為神舟七號載人航天飛行任務的圓滿成功做出了重要貢獻”的榮譽證書。

歲月荏苒，當年風華正茂的棟梁之才雖已不復往日的英姿颯爽，但他滄桑的臉龐上卻寫滿了智慧與親切，他樂于將自己的科研經驗與后輩分享，他說在他長期的工程技術研究中，最大的體會是，取得工程技術研究成功的三要素是：基礎、實踐、團隊。其一，“基礎”乃是指通過系統的理論學習掌握寬厚的基礎理論，如數學，物理，化學等基礎知識（這些基礎知識往往通過自學去掌握是十分困難的），借助于這些基礎知識能通過自學進一步理解與掌握有關領域的專業知識與專門的技能；其二，“實踐”是取得工程技術研究成功的必經之路。親臨工程現場，參加實驗與試驗，向一切有實踐經驗的人請教等都是實踐的重要環節。在實踐的基礎上進行理論分析，通過理論與實踐的結合，確定研究目標，明確技術難點，尋求與探索解決問題的技術方案，技術途徑；其三，“團隊”乃是指，在明確解決問題的技術方案基礎上，組織與帶領好一支學術團隊，在團隊內既有分工，又有協作。既要發揮每一個團隊成員的聰明才智，又要給每一位團隊成員創造各自的發展空間。

從躊躇滿志的懵懂學子，到嶄露頭角的青年才俊，從學識淵博的科研專家，到聲望顯赫的著名學者，一步步走來，“科研”二字是催促他前進的動力，“勤奮”二字是對他過往歲月最好的注解。近年來，由于年齡和身體原因，宋耀祖已從教學科研一線退了下來，他的角色在轉變，不變的是，他仍在為社會貢獻著自己的一份力量。利用退休后的時間，他還從事著“中國特色社會主義是中國發展的必由之路”的研究，先后為教師、學生講授黨課10多次，榮獲清華大學“學習宣傳貫徹黨的十七大精神”征文一等獎，在“紀念改革開放三十年――中國專家學者科學與人文論壇”大會上獲優秀論文一等獎。

篇（2）

關鍵詞：工程熱物理 冰箱制冷劑 理論循環分析 CF3I CF3I/HC290

1　引言

冰箱制冷劑CFC12的現有替代物主要有HFC134a、HC600a和HFC152a/HCFC22，它們分別在加工工藝、可燃性、環保和熱工性能方面存在缺陷[1，2]，尋求新型環保節能的冰箱工質仍是人們研究的方向。

三氟碘甲烷(CF3I)是作為哈龍替代物而開發的新型滅火劑，其臭氧層破壞勢(ODP)為0，20年的全球變暖勢(GWP)低于5，不燃，油溶性和材料相容性很好[3]，飽和蒸汽壓曲線與CFC12相近，具備了作為冰箱制冷劑的前提條件(至于毒性目前還沒有定論[3，4])。關于CF3I的熱物性，只有文獻[3]進行了較為系統的研究，目前還缺乏適用于汽液兩相區的狀態方程;CF3I在冰箱工況下的循環性能，還沒有被系統地分析。根據文獻[3]的PVT實驗數據，確定同時適用于CF3I汽液兩相的PT方程;并在此基礎上，對CF3I在冰箱工況下的循環性能進行系統地理論分析，旨在考察其作為冰箱制冷劑的可能性。

2　理論循環分析的工具

2.1 PT狀態方程兩參數F、ζc的求解

PT狀態方程[5]的具體形式為:

而是方程(8) 的最小正根。

式中，R為工質的通用氣體常數，Tr=T/Tc。確定PT狀態方程需要具體物質的四個參數:臨界壓力Pc、臨界溫度Tc、虛擬壓縮因子ζc、斜率F。對于CF3I，文獻[3]給出其Pc=3.953MPa，Tc=396.44K[3]。ζc、F的求解方法如下:(1)選取n個飽和液相數據點(T、P、ρL)i　(i=1，…，n);(2)假設一個ζc初值;(3)由式(6)、(7)、(8)求出Ωa、Ωb、Ωc，代入式(4)、(5)求得b、c;

式中，X-所要比較的物理量，cal-PT方程的計算值，exp-實驗值，n-數據點的個數。

冰箱的名義工況為蒸發溫度tevap=-23.3℃，冷凝溫度tcon=54.4℃，吸氣溫度、過冷溫度32.2℃[6]，處于上述溫度區間。可見，確定的適用于CF3I的PT方程，能夠用于對CF3I的冰箱循環性能分析計算，而且精度良好。

3　CF3I蒸汽壓曲線的分析

從熱力學角度看，替代制冷劑最好具有與原制冷劑相似的蒸汽壓曲線[7]。圖1為幾種工質的蒸汽壓對比，其中CF3I的蒸汽壓方程為[3]

式中，

A1=-7.204825，A2=1.393833，A3=-1.568372，A4=-5.776895，適用范圍243K～Tc;其它制冷劑的蒸汽壓數據來自ASHARE[8]。

由圖1可見，在冰箱名義工況的溫度區間內，HFC152a/HCFC22、HFC134a的蒸汽壓曲線與CFC12吻合得很好;HC290的蒸汽壓高于CFC12，HC600a的蒸汽壓則比CFC12低許多。CF3I的蒸汽壓介于HC600a與CFC12之間，在冰箱名義工況下與CFC12的最大差距為20%左右。由蒸汽壓看，CF3I比HC600a更適合作為CFC12的灌注式替代物;按照優勢互補原則選擇HC290與CF3I組成混合物，灌注式替代CFC12的效果可能會更好。

4　CF3I作為冰箱制冷劑的循環性能分析

4.1　冰箱名義工況

采用帶回熱的冰箱制冷循環模型，即用回熱器來實現工質的過冷和過熱，并設工質經過回熱器換熱后節流前的溫度與壓縮機的吸氣溫度相等，這一溫度稱為回熱溫度。

計算CF3I的循環性能所需的理想氣體比熱式[3]為:

式中T的單位為K，R為CF3I的氣體常數，單位為J/(K·kg)。計算焓、熵的參考態為ASHRAE規定的-40℃的飽和液態，參考態上h=0kJ/kg，s=0kJ/(kg·K)。

在冰箱名義工況下，設壓縮機的總效率為0. 70，計算了幾種工質的循環性能。混合工質的蒸發溫度取為蒸發器進口和露點溫度的平均值，冷凝溫度取其冷凝壓力下的泡露點平均值。計算結果見表1。表中MIX1、MIX2分別表示質量百分比85/15、75/25的HFC152a/HCFC22。

觀察表1中各種工質的性能參數，在壓力水平方面，除了HC600a、HC290外，現有的幾種冰箱制冷劑的蒸發壓力Pevap、冷凝壓力Pcond與CFC12都很接近。CF3I的壓力水平與CFC12有一定偏差，其Pevap略低于大氣壓，蒸發器為微負壓，不利于系統運行。CF3I的壓比與CFC12的最接近。壓縮機排氣溫度方面，HC600a和HC290的tdisch較低。CF3I的tdisch較高，不利于壓縮機的運行;但與MIX1、MIX2十分接近，表明目前的冰箱壓縮機能夠承受這樣的溫度。CF3I的單位容積制冷量qv比CFC12小20%左右，也比HFC134a、MIX1和MIX2小，HC290比CFC12高40%左右。CF3I的COP是最高的，比CFC12高3.4%，這是CF3I的優勢，而HC290是最低的。通過以上的比較可以看出:(1)CF3I的循環性能指標與CFC12相近，可以在對原有制冷系統稍作改動的基礎上，作為CFC12的灌注式替代物;(2)HC290與CF3I在循環性能指標上具有互補性，若將兩者組成混合物，在性能上可能更接近CFC12。轉貼于

4.2　變工況

變工況循環性能分析，一般包括COP、qv、tdisch、隨冷凝溫度、蒸發溫度、回熱溫度的變化規律。相比之下，各性能指標隨回熱溫度的變化規律比隨蒸發溫度、冷凝溫度的變化規律更重要一些，這是因為冰箱的回熱器一般裸露在環境中[1]，回熱溫度的變化幅度、頻率要比蒸發溫度、冷凝溫度要大、要快。分析幾種制冷劑循環性能指標隨回熱溫度的變化規律，分析方法是固定蒸發溫度、冷凝溫度，變化回熱溫度，看性能指標的變化趨勢。

結果如圖2-圖5所示。回熱溫度由0℃變化到50℃，幾種工質的COP都降低，其中CF3I降低得最慢。在qv方面，HC290隨回熱溫度的變化顯著，其他工質的變化規律相似。隨著回熱溫度的升高，CF3I的tdisch增加速度比其它工質快，這是不利于冰箱運行的。由于在計算中固定了蒸發溫度、冷凝溫度，所以對于純質來說保持不變，而對于混合工質來說，有輕微地上升。由圖還可以發現，CF3I與HC290的循環性能指標分布在CFC12的兩側。

CF3I各項性能指標隨回熱溫度的變化所表現的規律與CFC12基本類似，數值幅度上的偏差也不太大。COP優于CFC12，tdisch較CFC12為高。總起來說，CF3I存在作為CFC12灌注式替代物的潛力。

5　CF3I/HC290混合物作為冰箱制冷劑的循環性能分析

5.1　冰箱名義工況

由以上分析可知，CF3I與HC290的循環性能具有互補性，下面具體分析不同配比下HC290/CF3I混合物的循環性能。

計算工況、壓縮機總效率的選取同上。表2列出了循環性能計算結果。

由表1已經知道CF3I的Pevap、Pcond、q0、qv都比HC290的小，所以隨著HC290在混合物中所占比例的增加，HC290/CF3I混合物的Pevap、Pcond、q0、qv都應該呈現增大的趨勢，而∑、tdisch、COP應該減小，這種規律在表2中得到了很好的體現。

對比表2和表1，可以看到CF3I/HC290混合物在65/35、60/40、55/45、50/50四種摩爾百分配比下各個性能指標與CFC12吻合得很好。

5.2變工況

對上面所給4種配比下的CF3I/HC290混合物進行了循環性能參數隨回熱溫度變化規律的計算。結果表明，混合物的循環性能與CFC12十分接近，從理論循環分析的角度看，是CFC12理想的灌注式替代物。

圖2-圖5中列出了摩爾百分比為65/35(質量百分比為89.2/10.8)的CF3I/HC290的計算結果，其它3種配比下CF3I/HC290混合物的性能也與之相近。

5.3　可燃性分析

以上4種配比的CF3I/HC290混合物中，HC290的摩爾比例最大為50%，其相應的質量比例最大為18.4%。一般家用冰箱的制冷劑的充灌量為0.1kg左右[6，9]，以本文提出的4種CF3I/HC290混合物作為冰箱制冷劑，HC290的最大充灌量僅為0.0184kg。文獻[10]指出，在密封性好的制冷系統中，只要碳氫化合物的充灌量小于0.15kg，那么系統就是安全的。因此，CF3I的摩爾組成在50%～65%范圍的CF3I/HC290混合工質在應用中的安全性是可以得到保證的。

6　結論

(1)求得了適用于CF3I的PT方程，此狀態方程對于CF3I的熱力學性質和循環性能計算具有較高的精度。

(2)通過對CF3I的蒸汽壓曲線、冰箱名義工況、變工況的計算分析，發現CF3I的循環性能與CFC12相近。

(3)按照優勢互補的原則，篩選提出了CF3I的摩爾組成在50%～65%范圍的CF3I/HC290混合工質，其循環性能與CFC12十分接近，可作為CFC12的灌注式替代物。

參考文獻

1　何茂剛.三氟甲醚作為冰箱制冷劑的理論分析.李惠珍，李鐵辰等.西安交通大學學報，2003，37(1):10～14

2　梁榮光.環保制冷劑CN-01的應用.曾愷，簡棄非.制冷學報，2003，24(1):57～60

3　段遠源.三氟碘甲烷和二氟甲烷的熱物理性質研究:[博士學位論文].北京:清華大學，1998

4　DoddD.E.etc.FundamentalandAppliedToxicology，1997，35:64

5　NavinC.PatelandAmynS.Teja.Anewcubicequationofstateforfluidsandfluidmixtures.ChemicalEngineeringSci ence，1982，37(3):463～473

6　王建栓.碳氫化合物在家用小型制冷裝置中的替代研究:[碩士學位論文].天津:天津大學，2000

7　劉志剛.CFCS替代工質篩選的熱力學原則.傅秦生，焦平坤等.全國高等學校工程熱物理第四屆學術會議論文集，杭州:浙江大學出版社，1992，73～76.

篇（3）

2000年香港大學開始在內地招生，內地與香港名校的生源之爭就此拉開了序幕，此后香港中文大學等其他港校的加入，更是使這場生源之爭不斷升級。而最近連續的兩個大學排行榜，再一次把內地與香港名校推到了風口浪尖。雖然參考指標不盡相同，ARWU更注重學術性而QSWUR的指標更多樣化，但QSWUR和ARWU兩個排行榜中排名較前的名校卻驚人的一致，即內地的北京大學、清華大學、復旦大學、上海交通大學、南京大學、中國科學技術大學和浙江大學，和香港的香港大學、香港中文大學、香港科技大學、香港理工大學、香港城市大學。這12所名校基本上都是綜合性大學，可以說各領域學科都有一定的實力，但根據兩個排行榜的學科領域排行來看，各個名校又都有自己的一些優勢學科和特色專業，下面，就讓小編為你一一道來。

北京大學

在ARWU的學科領域排名中，北大在數學與自然科學（簡稱理科）、工程/技術與計算機科學（簡稱工科）、生命科學與農學（簡稱生命）、臨床醫學與藥學（簡稱醫科）和社會科學（簡稱社科）五大領域均未能進入100強，但在學科排名中北大的數學、化學、計算機和經濟學/商學均位列76-100名，物理學科的排名也接近100名，實力毋容置疑。而在QSWUR的學科領域排名中，北大在藝術人文（第18名）、工程技術（第34名）、生命科學與醫藥（第24名）、自然科學（第17名）和社會科學/管理（第21名）均進入了50強，除工程技術外其余領域均為內地高校第一，展現了非常強大的綜合實力。

在教育部組織的國家重點學科評估中，北大有18個一級學科為國家重點學科：哲學、理論經濟學、法學、政治學、社會學、中國語言文學、歷史學、數學、物理學、化學、地理學、大氣科學、生物學、力學、電子科學與技術、計算機科學與技術、口腔醫學、藥學。北大的師資力量也很雄厚，在這些重點學科中還有16名國家級教學名師：趙敦華（哲學與宗教學）、蔣紹愚（中文）、陸儉明（中文）、溫儒敏（中文）、閻步克（歷史）、鄧小南（歷史）、高毅（歷史）、姜伯駒（數學）、丘維聲（數學）、張恭慶（數學）、王稼軍（物理）、吳思誠（物理）、段連運（化學）、許崇任（生命科學）、祝學光（醫學）、王杉（醫學）。此外，還有北京市教學名師和校級教學名師，他們主講的課程也多為精品課程。北大的國家級精品課程有90門，其中數學科學學院（6門）、物理學院（9門）、信息科學技術學院（5門）、中國語言文學系（8門）和醫學部（19門）較多。

優勢學科：哲學、理論經濟學、法學、政治學、社會學、中國語言文學、歷史學、數學、物理學、化學、地理學、大氣科學、生物學、力學、電子科學與技術、計算機科學與技術、口腔醫學、藥學

清華大學

眾所周知，清華的工科是最強的，兩個大學排行榜也印證了這一點。在ARWU的學科領域排名中，清華的工科進入了50強（第45名），而理科、生命、醫科和社科均未進入百強。學科排名中，計算機學科也進入了學科排名50強（第46名），而數學、物理、化學和經濟學/商學未進入百強。在QSWUR的學科領域排名中，清華的工程技術排名第十，是內地和香港這12所名校中唯一排在前十位的學科領域。在清華的21個一級重點學科中，清華工科獨占16項，包括：機械工程、光學工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、電氣工程、電子科學與技術、信息與通信工程、控制科學與工程、計算機科學與技術、建筑學、土木工程、水利工程、化學工程與技術、核科學與技術、生物醫學工程、管理科學與工程。清華工科的國家級教學名師也是最多的，共有11名，他們是：申永勝（精密儀器與機械學系）、華成英（自動化系）、孫宏斌（電機工程與應用電子技術系）、李俊峰（航天航空學院）、范欽珊（航天航空學院）、李俊峰（航天航空學院）、錢易（環境學院）、郝吉明（環境學院）、胡洪營（環境學院）、袁駟（土木工程系）、傅水根（基礎工業訓練中心）。清華的國家級精品課程也有90門，工科課程占了一半以上（48門）。以如此強勁的實力，清華工科絕對是中國頂尖工程師的搖籃。

優勢學科：上文所列的16個工科、數學、物理、化學、生命科學、工商管理、美術

復旦大學

根據ARWU的學科領域排名，復旦只有工科進入了世界百強（52-75名）。QSWUR的學科領域排名則顯示，復旦的藝術人文（第49名）和社會科學/管理（第45名）進入了世界大學50強，工程技術（第98名）、生命科學與醫藥（第67名）、自然科學（第56名）均進入了世界百強，展現出較強的綜合實力。復旦的一級國家重點學科有11個：哲學、理論經濟學、中國語言文學、新聞傳播學、數學、物理學、化學、生物學、電子科學與技術、基礎醫學、中西醫結合。國家級教學名師也基本上分布在這些重點學科，他們是：陳紀修（數學）、陸谷孫（外國語言文學）、袁志剛（經濟學院）、范康年（化學）、陳思和（中文）、喬守怡（生命科學）、俞吾金（哲學）。復旦的國家級精品課程有38門，也基本分布在這些重點學科中。

優勢學科：哲學、理論經濟學、中國語言文學、新聞傳播學、數學、物理學、化學、生物學、電子科學與技術、基礎醫學、中西醫結合

上海交通大學

與清華相似，上海交大的傳統優勢也是在工科。ARWU的學科領域排名中上海交大的工科進入了百強（52-75名），同時計算機學科也進入了學科排名的百強（51-75名）。QSWUR的排名中，工程技術排名第37位，在內地高校中僅次于清華和北大，而生命科學與醫藥（第124名）、自然科學（第114名）和社會科學/管理（第127名）位于百強之外，藝術人文則未上榜。當然，隨著上海交大向高水平綜合性大學的目標邁進，這些學科領域的發展后勁不容小視。上海交大9個一級國家重點學科全部與工科有關：力學、機械工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、控制科學與工程、計算機科學與技術、船舶與海洋工程、生物醫學工程、管理科學與工程。國家級教學名師的分布則較廣泛：洪嘉振（建筑工程與力學）、鄭樹棠 （外國語言文學）、樂經良（數學）、孫麒麟（體育）、王如竹（機械與動力工程）、林志新（生命科學技術）、郭曉奎（醫學）。上海交大的國家級精品課程有20門。

優勢學科：力學、機械工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、控制科學與工程、計算機科學與技術、船舶與海洋工程、生物醫學工程、管理科學與工程

南京大學

南大在ARWU的學科領域排名中各領域均未進入百強，但化學學科進入了學科排名的百強（51-75名），高于北大的排名。QSWUR排名中南大較突出的領域是自然科學進入了百強，位列第85名，其余學科領域進入了前200名：藝術人文位列136名，工程技術位列163名、生命科學與醫藥位列193名，社會科學/管理位列131名。南大的一級國家重點學科有8個：中國語言文學、數學、物理、化學、天文學、地質學、生物學、計算機科學。國家級教學名師有10位：范從來（商學院）、盧德馨（匡亞明學院）、王守仁（外國語學院）、桑新民（公共管理學院）、左玉輝（環境學院）、沈坤榮（商學院）、徐士進（地球科學與工程學院）、周曉虹（社會學院）、劉厚俊（經濟學院）、李滿春（地理與海洋科學學院）。南大的國家級精品課程有56門。

優勢學科：中國語言文學、數學、物理、化學、天文學、地質學、生物學、計算機科學、商學

中國科學技術大學

中科大的工科在ARWU的學科領域排名中也進入了百強（52-75名），而QSWUR的排名中，中科大的自然科學和工程技術表現突出，均進入了百強，分別位列第59名和第72名，而生命科學與醫藥則位列156名，而藝術人文與社會科學/管理均未上榜。中科大的一級國家重點學科有8個：數學、物理學、化學、地球物理學、生物學、科學技術史、力學、核科學與技術。國家級教學名師則有7名：陳國良（計算機）、李尚志（數學）、史濟懷（數學）、施蘊渝（生命科學）、程福臻（天文與應用物理） 、霍劍青（天文與應用物理）、向守平（天文與應用物理）。中科大的國家級精品課程有13門。

優勢學科：數學、物理學、化學、地球物理學、生物學、科學技術史、力學、核科學與技術

浙江大學

在ARWU的學科領域排名中，浙大的工科進入了百強（第52-75名），而學科排名中有兩項進入百強：化學（76-100名）和計算機（51-75名）。QSWUR的排名也顯示，浙大在工程技術領域表現突出，進入了百強（第68名），其余領域排名為：藝術人文199名、生命科學與醫藥206名、自然科學139名、社會科學/管理212名。浙大的一級國家重點學科有14個：數學、化學、機械工程、光學工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、電氣工程、控制科學與工程、土木工程、生物醫學工程、園藝學、農業資源利用、植物保護、 管理科學與工程。國家級教學名師有10名：陸國棟（機械與能源學院）、林正炎（數學）、楊啟帆（數學）、吳秀明（中文）、何蓮珍（外語學院）、應義斌（生物系統工程與食品科學學院）、何勇（生物系統工程與食品科學學院）、吳敏（生命科學學院）、劉旭（光學）、朱軍 （農學）。浙大的國家級精品課程有64門。

優勢學科：數學、化學、機械工程、光學工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、電氣工程、控制科學與工程、土木工程、生物醫學工程、園藝學、農業資源利用、植物保護、管理科學與工程

香港大學

在學科領域排名上，香港大學（簡稱港大） 在兩大排行榜上的差異較大。在ARWU中，港大的各領域均未進入百強，僅在學科排名上有化學（51-75名）和計算機（76-100名）進入百強；而在QSWUR中，港大的藝術人文（第25名）、工程技術（45）、生命科學與醫藥（第28名）、自然科學（第46名）和社會科學/管理（第23名）均進入50強，是一所實力雄厚而均衡的名校。讓人感到意外的是，雖然在QSWUR中以上領域的排名港大均低于北大，但總排名卻是港大高于北大，這可能與港大的國際化程度很高有關。

由于香港地區院校不參與教育部組織的各種評估和評獎，因而沒有如內地名校一樣的國家重點學科等數據，只能根據以上學科領域排名及網絡資料推薦優勢學科。

優勢學科：建筑、法律、醫學、社會科學（包括心理學、社會學、政治與公共行政學、社會工作及社會行政學）、認知科學（心理學、計算機科學/人工智能、語言學、哲學及腦神經科學）、文學、化學、工程學（土木工程、土木工程/環境工程、計算機科學、計算器工程、電機工程、電子及通訊工程、訊息工程、工業工程及科技管理、后勤工程及物流管理、機械工程、機械工程/屋宇設備工程、醫學工程）

香港中文大學

在ARWU的學科領域排名中，香港中文大學（簡稱中大）的工科進入了百強（76-100名），在學科排名中，中大有三個進入百強：數學（第50名）、化學（76-100名）、計算機（第30名，在12所名校中僅次于香港科技大學），優勢突出。而在QSWUR的排名中，中大的五個學科領域均排名百強之列：藝術人文47名、工程技術82名、生命科學與醫藥60名、自然科學90名、社會科學/管理38名，同樣是一所實力均衡而強勁的名校。

優勢學科：數學、化學、計算機、中文、翻譯學、新聞與傳播、專業會計學、社會學、法律

香港科技大學

根據ARWU的學科領域排名，香港科技大學（簡稱科大）的工科排名第36名，為兩地高校之冠，其社科排名52-75名，使科大成為十二名校中唯一有兩大領域位列百強的；在學科排名中，計算機排名第21位，也是兩地高校之冠，而經濟學/商學也進入了50強（第45名）。QSWUR的排名中，科大的工程技術排名第22位，僅次于清華；生命科學與醫藥（第86名）、自然科學（第55名）、社會科學/管理（第43名）也實力強勁，藝術人文（第195名）則稍遜。因此可以說科大是一所工科優勢比較突出的名校。

優勢學科：工程學院、商業管理學院（工商管理）、理學院（數學、生物學）、人文社科學、會計、分子神經學

香港城市大學

在學科領域排名上，香港城市大學（簡稱城大）的工科在ARWU中也進入了50強（第42名），學科排名中則有兩項進入50強：數學（52-75名）和計算機（第50名）。在QSWUR的排名中，城大的藝術人文與社會科學/管理展現較強實力，進入了百強，分別位列第79名和第72名，工程技術（第119名）和自然科學（第186名）也具有一定實力。

優勢學科：商學、法學、創意媒體、數學、計算機、社會工作

香港理工大學

根據ARWU的學科領域排名，香港理工大學（簡稱理大）的工科進入了百強（52-75名），數學（76-100名）與計算機（51-75）進入了學科排名百強。在QSWUR中，理大在藝術人文（第172名）、工程技術（第91名）、生命科學與醫藥（第225名）、社會科學/管理（163名）等領域均具有一定的實力。

優勢學科：酒店及旅游管理、輔助醫療（職業治療、物理治療、眼科視光學、放射學）、工程、物流

篇（4）

前言：由于燃氣輪機具有功率大、體積小、效率高、污染低等特點，燃氣輪機在多種領域具有廣闊的應用前景。保證燃氣輪機的穩定燃燒，就必須保證燃燒室在任何工況下的穩定燃燒。燃燒室燃燒穩定性關系到燃氣輪機的壽命以及安全運行，因此對燃燒室燃燒穩定性的研究具有重要意義，本文從理論和實驗研究兩個方面對燃燒穩定性進行分析，并提出相應的措施。

1.燃燒室燃燒穩定性理論分析

燃燒室是燃氣輪機的心臟部位，燃燒室的設計直接影響到燃氣輪機的性能。燃燒室主要是通過燃燒將化學能轉變成熱能，從而推動渦輪作用。保證燃燒室的穩定燃燒是十分重要的，燃燒室穩定性主要是指在燃料燃燒過程中，在各種工況下（壓力振蕩、回火極限、吹熄極限）都能保證穩定燃燒。火焰穩定分為兩種：低速火焰和高速氣流火焰的穩定。對火焰穩定性進行討論，首先需要了解一維火焰的穩定性條件。一維火焰穩定性前提包括兩個：

1.1.燃燒混合氣體濃度在火焰傳播范圍之內；

1.2.平面波的橫斷面直徑要大于熄火直徑。

當燃燒室的空氣和燃料比超出富燃料極限和貧燃料極限時，燃燒室就會出現熄火的狀況。燃氣輪機在低負荷的狀況下運行時，噴入燃燒室的燃料量減少，而空氣流量較大，火焰就有可能熄滅。空氣和燃料比會隨進入燃燒室的空氣的變化而變化，當進入燃燒室的空氣比例增加，就會導致熄火。

2.燃燒室穩定性實驗分析

2.1.燃燒室熱負荷對合成氣燃燒穩定性的影響

在實驗中，燃燒室的空氣保持在2.0kg/s左右，那么可以利用余氣系數來代表燃燒室的熱負荷，同時余氣系數在數值上相當于當量比的倒數。為研究熱負荷對燃燒穩定性的影響，利用余氣系數來進行實驗。在進行實驗時，除了余氣系數不同外，其他的參數都保持相同。實驗結果表明：隨著余氣系數減小，也就是燃燒室內熱負荷的增加，燃燒振蕩頻率基本不變，略呈增加狀態；隨著熱負荷增加，動態壓力呈大幅上升狀態。

2.2.空氣加濕對合成氣燃燒穩定性的影響

空氣加濕燃燒技術提高了燃機的效率和功率，為了研究空氣加濕燃燒對燃燒穩定性的影響，本文利用空氣加濕燃燒進行了實驗。實驗結果表明：隨著燃燒室內熱負荷的增加，動態壓力也會隨之增加，但是振蕩能量會在80～120Hz范圍內波動。根據空氣加濕前后，合成氣燃燒穩定性的變化規律，可以發現動態壓力隨著空氣加濕后振動減小。因此，空氣加濕有助于合成氣燃燒的穩定性。

2.3.影響合成氣擴散燃燒不穩定的因素

影響合成氣燃燒穩定性的主要因素是輕柴油噴嘴的霧化效果，它可以改變燃燒的振蕩。合成氣擴散燃燒相對比較穩定且動態壓力較小。通過空氣加濕燃燒實驗表明空氣加濕后會在很大程度上改善燃燒的穩定性，這是因為空氣加濕后降低了燃燒區的燃料和氧氣的濃度，導致化學反應變慢。輕柴油進行燃燒時，動態壓力會隨著燃氣輪機發電功率的增加而增加，而合成氣在燃燒時，動態壓力則會隨發電功率的增加而減小。燃燒室熱負荷的增加會增加燃燒的不穩定性，而燃料噴嘴壓比的增加會改善燃燒的不穩定性，因此燃燒室內的動態變化是非常復雜的過程。

3.促進燃燒穩定性的方法

3.1.穩定火焰的方法分析

在高速射流中，當氣流速度大于火焰的傳播速度時，就會出現熄火的狀況，導致燃燒室內燃燒不穩定。在高速氣流中保證燃燒穩定的基本方法就是穩定火源，從而建立一個平衡點。影響燃燒穩定的因素主要包括兩個：一個是氣流因素，另一個是物理化學因素。對于氣流因素，應該采取流體動力學的方法來穩定燃燒；對于物理和化學因素，應該采取化學動力學以及熱力學來穩定燃燒。

3.2.擴散燃燒

傳統的燃氣輪機采用擴散燃燒的方法，雖然不會發生回火現象但是由于高速氣流，火焰很容易被吹熄。防止熄火除了采取穩定點火源外，還要保證空燃比與化學計量比相等。保證燃燒室穩定燃燒的辦法包括：采取壁面凹槽、偏轉射流、逆向射流產生回流區方法；采用旋轉射流方法來穩定燃燒；當燃料為煤粉時，可以采用高速同向射流穩定燃燒。

3.3.預混火焰燃燒

為了保護環境，燃氣輪機需要降低NOx，沒完全燃燒的碳氫化學物等氣體的排放。擴散燃燒的方法會引起燃燒室局部高溫，同時NOx的排放量大，目前燃氣輪機大部分采用預混燃燒方法。穩定預混燃燒的方法包括：產生回流區穩定燃燒；采用金屬棒、值班火焰穩定燃燒。

4.燃燒的不穩定性與振蕩燃燒

燃氣輪機的燃燒是一種劇烈的化學反應現象，且燃燒時會產生自激振蕩，同時燃燒室內的壓力會隨時間的變化而變化。燃燒時產生的振蕩會影響燃氣輪機的燃燒效率、燃氣輪機的安全性和可靠性。

Higgins在研究擴散燃燒時發現：在筒罩內做燃燒實驗時，在火焰上方會有明顯的聲調。Load Rayleigh根據這一現象提出：火焰放熱時產生的波動和壓力波動之間的差值決定能否產生振蕩燃燒。Dwoling通過研究得出：熱能在轉化為聲能的過程中，大于聲能的損失量。影響燃燒不穩定的因素包括：燃料供應系統、燃燒室排氣系統、壓氣機排氣系統等。控制振蕩燃燒主要是利用作動器（聲波發生器、空氣燃料調節器等）來控制壓力的振動。

5.總結

燃燒室的穩定燃燒對燃氣輪機的安全穩定運行具有重要意義，本文對燃燒室燃燒穩定性進行分析，總結了影響燃燒穩定性的因素，并提出了穩定燃燒室燃燒的方法。根據影響燃燒穩定性的不同因素采取不同的方法來穩定燃燒。隨著環保意識的提高以及燃氣輪機在各領域中的廣泛應用，我國一定會研究出更加先進有效的方法來保證燃燒的穩定性，從而保證燃氣輪機的安全穩定運行。

參考文獻：

[1] 宋權斌. 多旋流合成氣燃燒室燃燒特性的實驗研究. 中國科學院工程熱物理研究所博士論文，2008. 12.

篇（5）

現任天津大學教授、博士生導師及內燃機燃燒學國家重點實驗室副主任的姚春德有著豐富的研究經歷和實踐經驗。他于1993—1994年赴德國亞琛工業大學師拜國際著名的內燃機專家皮辛格教授進修學習柴油機高效、低污染燃燒技術，并于1995年赴美國威斯康星州先進發動機技術發展公司工作一年。

多年來，姚春德一直從事內燃機燃燒基礎理論和內燃機新燃料方面的研究，研究領域覆蓋發動機設計、排放控制、節油添加劑、燃燒化學反應動力學、多元燃料燃燒理論和技術等諸多內容。

近年，姚春德針對柴油緊缺而開展的柴油機應用替代燃料的研究，已取得突破性進展。眾所周知，我國的石油需求量大，但資源卻不豐富，每年內燃機需要消耗大量石油燃料，為此我國的進口石油量逐年遞增，這給經濟發展帶來了極大壓力。為了能緩解石油緊張的局面，尋找合適的內燃機替代燃料，已成為業界一個急需解決的難題。經過反復比較分析，姚春德選擇了甲醇作為重要突破口。之所以選擇甲醇，按姚春德自己的解釋是：一方面甲醇的生產技術成熟，產能高，此外，甲醇的生產資源廣泛，煤炭、天然氣、生物質、焦爐氣都可以用于生產，而我國也是煤炭資源豐富的國家。可以說，選擇甲醇就為內燃機燃料，將為我國經濟的可持續發展打下良好的基礎。

然而，甲醇的特性決定了其一般不能用于柴油機，如何用到柴油機上目前尚是一個科學難題。為此，姚春德經過十余年的艱苦努力，終于在柴油機應用甲醇燃料的技術方面取得了突破。他提出了柴油／甲醇二元燃燒理論，發明了柴油／甲醇組合燃燒的方法，實現了在柴油車中可用甲醇替代30％的柴油，燃料效率提高10％以上的目標，最終使甲醇成功應用于柴油機上。目前，該方法已通過在發動機臺架和整車道路方面的試驗，并被工信部指定為柴油機應用甲醇燃料的唯一方式。

碩果累累

現今，在低碳、節能的大背景下，我們完全有理由相信，甲醇／柴油組合燃燒方法的推廣應用，不僅可以大幅度提高燃料的經濟性，提升發動機的排放品質，同時對增加國家石油能源安全，改變依賴石油大量進口的被動局面和減少二氧化碳排放都將起到重要的作用。

篇（6）

正彎靜葉和直葉靜葉透平級氣動性能的對比分析王建錄 孔祥林 劉網扣 崔琦 張兆鶴 (5)

300MW機組低壓轉子葉片斷裂的故障診斷及振動分析范春生 (10)

彎葉片對壓氣機靜葉根部間隙泄漏流動的影響杜鑫 王松濤 王仲奇 (16)

自動控制與監測診斷

直接型自適應模糊控制器的設計及其在汽溫控制中的應用牛培峰 孟凡東 陳貴林 馬巨海 王懷寶 張君 竇春霞 (22)

鍋爐燃燒系統的自適應預測函數控制王文蘭 趙永艷 (27)

循環流化床鍋爐汽溫自抗擾控制器的優化設計王子杰 黃宇 韓璞 王東風 (31)

無

環保型火電機組與創新型環保裝備研討會征文 (30)

投稿須知 (F0003)

賀信陸燕蓀 (I0001)

書法作品 (I0002)

熱烈祝賀《動力工程學報》出版發行 (I0003)

環境科學

石灰漿液荷電霧化脫硫的化學反應動力學研究陳匯龍 李慶利 鄭捷慶 趙英春 王貞濤 陳萍 (36)

介質阻擋放電中煙氣相對濕度對脫硫脫硝的影響尹水娥 孫保民 高旭東 肖海平 (41)

石灰石煅燒及其產物碳酸化特性的試驗研究尚建宇 宋春常 王春波 盧廣 王松嶺 (47)

氣相沉積制備V2O5-WO3/TiO2催化劑及其脫硝性能的研究楊眉 劉清才 薛屺 王小紅 高英 (52)

基于鐵礦石載氧體加壓煤化學鏈燃燒的試驗研究楊一超 肖睿 宋啟磊 鄭文廣 (56)

新能源

1MW塔式太陽能電站換熱網絡的動態模擬李顯 朱天宇 徐小韻 (63)

能源系統工程

三電平變頻器水冷散熱器溫度場的計算與分析石書華 李守法 張海燕 逯乾鵬 梁安江 李建功 (68)

基于結構理論的燃料價格波動對火電機組熱經濟性的影響研究王文歡 潘衛國 張寞 胡國新 (73)

材料科學

核級管道異種鋼焊接缺陷的性質、成因及解決對策

（火用）分析與鍋爐設計董厚忱 (1)

鄒縣發電廠6號鍋爐再熱器熱偏差的改造措施劉恩生 吳安 胡興勝 曹漢鼎 (6)

中儲式制粉系統鍋爐摻燒褐煤技術的研究馬金鳳 吳景興 鄒天舒 冷杰 陳海耿 (14)

鍋爐燃燒調整對NOx排放和鍋爐效率影響的試驗研究王學棟 欒濤 程林 胡志宏 (19)

循環流化床鍋爐3種典型布風板風帽阻力特性的試驗馮冰瀟 繆正清 潘家泉 于忠義 張民 鄭殿斌 (24)

褲衩腿結構循環流化床鍋爐床料不平衡現象的數值模擬李金晶 李燕 劉樹清 岳光溪 李政 (28)

鍋爐在線燃燒優化技術的開發及應用梁紹華 李秋白 黃磊 魯松林 趙恒斌 岑可法 (33)

通過煤粉濃縮預熱低NOx燃燒器實現高溫空氣燃燒技術的研究張海 賈臻 毛健雄 呂俊復 劉青 (36)

兩類過熱器壁溫分布特性的仿真研究初云濤 周懷春 梁倩 (40)

富集型燃燒器的原理與應用楊定華 呂俊復 張海 岳光溪 徐秀清 (45)

基于機組負荷-壓力動態模型的燃煤發熱量實時計算方法劉鑫屏 田亮 曾德良 劉吉臻 (50)

一種多層輻射能信號融合處理的新算法楊超 周懷春 (54)

無

《動力工程》2007年第6期Ei收錄論文 (27)

中國動力工程學會透平專委會2008年度學術研討會征文 (63)

中國動力工程學會第四屆青年學術年會征文 (116)

中國動力工程學會第八屆三次編輯出版工作委員會代表工作會議在哈爾濱舉行 (141)

中國動力工程學會編輯出版工作委員會 期刊聯合征訂 (168)

投稿須知 (F0003)

《動力工程》 (F0004)

汽輪機和燃氣輪機

跨音軸流壓氣機動葉的三維彎掠設計研究毛明明 宋彥萍 王仲奇 (58)

噴霧增濕法在直接空冷系統中的應用趙文升 王松嶺 荊有印 陳繼軍 張繼斌 (64)

大直徑負壓排汽管道系統內流場的數值模擬石磊 石祥彬 李星 周云山 (68)

微型燃氣輪機向心透平的設計和研究沈景鳳 姚福生 王志遠 (71)

自動控制與監測診斷

基于Rough Set理論的典型振動故障診斷李建蘭 黃樹紅 張燕平 (76)

提高傳感器故障檢測能力的研究邱天 劉吉臻 (80)

工程熱物理

自然樣條型彎葉片生成方法及其在冷卻風扇中的應用王企鯤 陳康民 (84)

基于高速立體視覺系統的粒子三維運動研究張強 王飛 黃群星 嚴建華 池涌 岑可法 (90)

垂直管密相輸送的數值模擬蒲文灝 趙長遂 熊源泉 梁財 陳曉平 鹿鵬 范春雷 (95)

采用不等徑結構自激振蕩流熱管實現強化傳熱商福民 劉登瀛 冼海珍 楊勇平 杜小澤 陳國華 (100)

輔機技術

自然風對空冷凝汽器換熱效率影響的數值模擬周蘭欣 白中華 李衛華 張學鐳 李慧君 (104)

加裝導流裝置的凝汽器喉部流場的三維數值模擬曹麗華 李勇 張仲彬 孟芳群 曹祖慶 (108)

環境科學

臭氧氧化結合化學吸收同時脫硫脫硝的研究——石灰石漿液吸收特性理論分析魏林生 周俊虎 王智化 岑可法 (112)

基于鈣基吸收劑的循環煅燒／碳酸化反應吸收CO2的試驗研究李英杰 趙長遂 (117)

煤粉再燃過程對煤焦異相還原NO的影響盧平 徐生榮 祝秀明 (122)

高堿灰渣燒結反應的化學熱力學平衡計算俞海淼 曹欣玉 周俊虎 岑可法 (128)

直流雙陽極等離子體特性的研究潘新潮 嚴建華 馬增益 屠昕 岑可法 (132)

濕法煙氣脫硫存在SO3^2-時石灰石的活性研究郭瑞堂 高翔 丁紅蕾 駱仲泱 倪明江 岑可法 (137)

選擇性催化還原煙氣脫硝反應器的變工況運行分析董建勛 李永華 馮兆興 王松嶺 李辰飛 (142)

能源系統工程

世界與中國發電量和裝機容量的預測模型史清 姚秀平 (147)

整體煤氣化聯合循環系統中采用獨立或整體化空氣分離裝置的探討高健 倪維斗 李政 (152)

通過聯產甲醇提高整體煤氣化聯合循環系統的變負荷性能馮靜 倪維斗 李政 (157)

樺甸油頁巖及半焦孔結構的特性分析孫佰仲 王擎 李少華 王海剛 孫保民 (163)

含表面裂紋T型葉根應力強度因子的數值計算王立清 蓋秉政 (169)

600MW機組排汽管道內濕蒸汽的數值模擬石磊 張東黎 陳俊麗 李國棟 (172)

額定功率下抽汽壓損對機組熱經濟性的影響郭民臣 劉強 芮新紅 (176)

汽輪機排汽焓動態在線計算模型的研究閆順林 徐鴻 李永華 王俊有 (181)

扇形噴孔氣膜冷卻流場的大渦模擬郭婷婷 鄒曉輝 劉建紅 李少華 (185)

高速旋轉光滑面迷宮密封內流動和傳熱特性的研究晏鑫 李軍 豐鎮平 (190)

微型燃氣輪機向心透平的性能試驗鄧清華 倪平 豐鎮平 (195)

微型燃氣輪機表面式回熱器的應力分析張冬潔 王軍偉 梁紅俠 曾敏 王秋旺 (200)

鍋爐技術

大容量余熱鍋爐汽包水位的建模分析王強 曹小玲 蘇明 (205)

新型內直流外旋流燃燒器流場特性的研究周懷春 魏新利 (210)

汽包鍋爐蓄熱系數的定量分析劉鑫屏 田亮 趙征 劉吉臻 (216)

吹灰對鍋爐對流受熱面傳熱熵產影響的試驗研究朱予東 閻維平 張婷 (221)

自動控制與監測診斷

電站設備易損件壽命評定與壽命管理技術的研究 史進淵 鄒軍 沈海華 李偉農 孫堅 鄧志成 楊宇 (225)

ALSTOM氣化爐的模糊增益調度預測控制吳科 呂劍虹 向文國 (229)

應用諧振腔微擾法在線測量發電機的氫氣濕度田松峰 張倩 韓中合 楊昆 (238)

激光數碼全息技術在兩相流三維空間速度測量中的應用浦興國 浦世亮 袁鎮福 岑可法 (242)

應用電容層析成像法測量煤粉濃度的研究孫猛 劉石 雷兢 劉靖 (246)

無

中國動力工程學會鍋爐專委會2008年度學術研討會征文 (237)

《動力工程》 (F0004)

工程熱物理

油頁巖流化燃燒過程中表面特性的變化孫佰仲 周明正 劉洪鵬 王擎 關曉輝 李少華 (250)

高溫緊湊板翅式換熱器穩態和動態性能的研究王禮進 張會生 翁史烈 (255)

神華煤中含鐵礦物質及其在煤粉燃燒過程中的轉化李意 盛昌棟 (259)

環境科學

溫度及氧含量對煤氣再燃還原NOx的影響孫紹增 錢琳 王志強 曹華麗 秦裕琨 (265)

電廠除塵器的改造方案原永濤 齊立強 張欒英 劉金榮 劉靖 (270)

濕法煙氣脫硫系統氣-氣換熱器的結垢分析鐘毅 高翔 霍旺 王惠挺 駱仲泱 倪明江 岑可法 (275)

低氧再燃條件下煤粉均相著火溫度的測量肖佳元 章明川 齊永鋒 (279)

垃圾焚燒飛灰的熔融固化實驗潘新潮 嚴建華 馬增益 屠昕 王勤 岑可法 (284)

填料塔內相變凝結促進燃燒源超細顆粒的脫除顏金培 楊林軍 張霞 孫露娟 張宇 沈湘林 (288)

灰分變化對城市固體垃圾燃燒過程的影響梁立剛 孫銳 吳少華 代魁 劉翔 姚娜 (292)

文丘里洗滌器脫除燃燒源PM2．5的實驗研究張宇 楊林軍 張霞 孫露娟 顏金培 沈湘林 (297)

鍋爐容量對汞富集規律的影響楊立國 段鈺鋒 王運軍 江貽滿 楊祥花 趙長遂 (302)

循環流化床內污泥與煤混燒時汞的濃度和形態分布吳成軍 段鈺鋒 趙長遂 王運軍 王乾 江貽滿 (308)

能源系統工程

整體煤氣化聯合循環系統的可靠性分析與設計李政 曹江 何芬 黃河 倪維斗 (314)

基于統一基準的整體煤氣化聯合循環系統效率分析劉廣建 李政 倪維斗 (321)

采用串聯液相甲醇合成的多聯產系統變負荷性能的分析馮靜 倪維斗 黃河 李政 (326)

超臨界直流鍋爐爐膛水冷壁布置型式的比較俞谷穎 張富祥 陳端雨 朱才廣 楊宗煊 (333)

600MW超臨界循環流化床鍋爐水冷壁的選型及水動力研究張彥軍 楊冬 于輝 陳聽寬 高翔 駱仲泱 (339)

鍋爐飛灰采樣裝置結露堵灰的原因分析及其對策閻維平 李鈞 李加護 劉峰 (345)

采用選擇性非催化還原脫硝技術的600MW超超臨界鍋爐爐內過程的數值模擬曹慶喜 吳少華 劉輝 (349)

一種低NOx旋流燃燒器流場特性的研究林正春 范衛東 李友誼 李月華 康凱 屈昌文 章明川 (355)

燃煤鍋爐高效、低NOx運行策略的研究魏輝 陸方 羅永浩 蔣欣軍 (361)

130t／h高溫、高壓煤泥水煤漿鍋爐的設計和調試程軍 周俊虎 黃鎮宇 劉建忠 楊衛娟 岑可法 (367)

棉稈循環流化床稀相區傳熱系數的試驗研究孫志翱 金保升 章名耀 劉仁平 張華鋼 (371)

汽輪機與燃氣輪機

汽輪機轉子系統穩態熱振動特性的研究朱向哲 袁惠群 張連祥 (377)

直接空冷凝汽器仿真模型的研究閻秦 徐二樹 楊勇平 馬良玉 王兵樹 (381)

空冷平臺外部流場的數值模擬周蘭欣 白中華 張淑俠 王統彬 (386)

環境風對直接空冷系統塔下熱回流影響的試驗研究趙萬里 劉沛清 (390)

電廠直接空冷系統熱風回流的數值模擬段會申 劉沛清 趙萬里 (395)

考慮進氣預旋的離心壓縮機流動的數值分析肖軍 谷傳綱 高闖 舒信偉 (400)

自動控制與監測診斷

火電站多目標負荷調度及其算法的研究馮士剛 艾芊 (404)

轉子振動信號同步整周期重采樣方法的研究胡勁松 楊世錫 (408)

利用電容層析成像法測量氣力輸送中的煤粉流量孫猛 劉石 雷兢 李志宏 (411)

工程熱物理

氣化爐液池內單個高溫氣泡傳熱、傳質的數值模擬吳晅 李鐵 袁竹林 (415)

環境科學

富氧型高活性吸收劑同時脫硫脫硝脫汞的實驗研究劉松濤 趙毅 汪黎東 藏振遠 (420)

酸性NaClO2溶液同時脫硫、脫硝的試驗研究劉鳳 趙毅 王亞君 汪黎東 (425)

濕法煙氣脫硫系統中石灰石活性的評價郭瑞堂 高翔 王君 駱仲泱 岑可法 (430)

煙氣脫硫吸收塔反應過程的數值模擬及試驗研究展錦程 冉景煜 孫圖星 (433)

不同反應氣氛下燃料氮的析出規律董小瑞 劉漢濤 張翼 王永征 路春美 (438)

循環流化床鍋爐選擇性非催化還原技術及其脫硝系統的研究羅朝暉 王恩祿 (442)

O2／CO2氣氛下煤粉燃燒反應動力學的試驗研究李慶釗 趙長遂 武衛芳 李英杰 段倫博 (447)

生物質半焦高溫水蒸汽氣化反應動力學的研究趙輝 周勁松 曹小偉 段玉燕 駱仲泱 岑可法 (453)

蜂窩狀催化劑的制備及其性能評價朱崇兵 金保升 仲兆平 李鋒 翟俊霞 (459)

能源系統工程

基于Zn／ZnO的新型近零排放潔凈煤能源利用系統呂明 周俊虎 周志軍 楊衛娟 劉建忠 岑可法 (465)

IGCC系統關鍵部件的選擇及其對電廠整體性能的影響——（3）氣化爐合成氣冷卻器與余熱鍋爐的匹配高健 倪維斗 李政 椙下秀昭 (471)

IGCC電廠的工程設計、采購和施工成本的估算模型黃河 何芬 李政 倪維斗 何建坤 張希良 麻林巍 (475)

火電機組回熱系統的通用物理模型及其汽水分布方程的解閆順林 胡三高 徐鴻 李庚生 李永華 (480)

平板V型小翼各參數對風力機功率系數的影響汪建文 韓煒 閆建校 韓曉亮 曲立群 吳克啟 (483)

部分痕量元素在油頁巖中的富集特性及揮發行為柏靜儒 王擎 陳艷 李春雨 關曉輝 李術元 (487)

核科學技術

核電站電氣貫穿芯棒熱老化壽命評定技術的研究黃定忠 李國平 (493)

國產首臺百萬千瓦超超臨界鍋爐的啟動調試和運行樊險峰 張志倫 吳少華 (497)

900MW超臨界鍋爐機組節能方略初探李道林 徐洪海 虞美萍 戴岳 林英紅 (502)

循環流化床二次風射流穿透規律的試驗研究楊建華 楊海瑞 岳光溪 (509)

Z型和U型集箱并聯管組流動特性的實驗研究韋曉麗 繆正清 (514)

汽輪機和燃氣輪機

裂紋參數對葉片固有頻率影響的研究葛永慶 安連鎖 (519)

不同翼刀高度控制渦輪靜葉柵二次流的數值模擬李軍 蘇明 (523)

橢圓形突片氣膜冷卻效率的試驗研究李建華 楊衛華 陳偉 宋雙文 張靖周 (528)

自動控制與監測診斷

大機組實現快速甩負荷的現實性和技術分析馮偉忠 (532)

大型風力發電機組的前饋模糊-PI變槳距控制高峰 徐大平 呂躍剛 (537)

基于過程的旋轉機械振動故障定量診斷方法陳非 黃樹紅 張燕平 高偉 (543)

采用主成分分析法綜合評價電站機組的運行狀態付忠廣 王麗平 戈志華 靳濤 張光 (548)

電站機組數據倉庫的建設及其關鍵技術蹇浪 付忠廣 劉剛 中鵬飛 鄭玲 (552)

撞擊式火焰噪聲信號的分形特性分析顏世森 郭慶華 梁欽鋒 于廣鎖 于遵宏 (555)

工程熱物理

冷卻風扇變密流型扭葉片設計方法及其氣動特性的數值研究王企鯤 陳康民 (560)

考慮進水溫度的蒸汽噴射泵一維理論模型李剛 袁益超 劉聿拯 黃惠蘭 (565)

雙排管外空氣流動和傳熱性能的數值研究石磊 邢蒼 李國棟 陳俊麗 (569)

輔機技術

600MW汽輪機組再熱主汽閥門閥桿的熱脹及其影響時兵 金燁 (573)

溫度和壓力對旋風分離器內氣相流場的綜合影響萬古軍 孫國剛 魏耀東 時銘顯 (579)

一種新型空氣預熱器及其性能分析李建鋒 郝峰 郝繼紅 齊娜 冀慧敏 楊迪 (585)

橫向風對直接空冷系統影響的數值模擬呂燕 熊揚恒 李坤 (589)

間接空冷系統空冷散熱器運行特性的數值模擬楊立軍 杜小澤 楊勇平 (594)

水輪機技術

減壓管狀態對混流式水輪機流場的影響梁武科 董彥同 趙道利 馬薇 石峯 劉曉峰 王慶永 (600)

環境科學

循環流化床O2／CO2燃燒技術的最新進展段倫博 趙長遂 屈成銳 周騖 盧駿營 (605)

海水煙氣脫硫技術及其在電站上的工程應用楊志忠 (612)

應用差分光譜吸收法監測SO2的固定污染源連續排放監測系統許利華 李俊峰 蔡小舒 沈建琪 蘇明旭 唐榮山 歐陽新 (616)

溶膠凝膠法制備CuO／γ-Al2O3催化劑及其脫硝活性的研究趙清森 孫路石 石金明 殷慶棟 胡松 向軍 (620)

N2氣氛下活性炭的汞吸附性能周勁松 王巖 胡長興 何勝 駱仲泱 倪明江 岑可法 (625)

準格爾煤灰特性對其從電除塵器中逃逸的影響齊立強 原永濤 閻維平 張為堂 (629)

能源系統工程

中國整體煤氣化聯合循環電廠的經濟性估算模型黃河 何芬 李政 倪維斗 何建坤 張希良 麻林巍 (633)

篇（7）

礎。

關鍵詞：供熱空調系統保證率設計建筑熱環境隨機分析

近年來，隨著國民經濟的增長和人們物質生活水平的提高，供熱空調系統的應用日益廣泛，使得建筑物的供熱空調能耗也逐年增大。我國是發展中國家，資金和能源的供求矛盾日趨激烈，因此供熱空調系統的合理設計已提到日程上來。

雖然建筑熱物理理論近來有較大發展，從穩態傳熱算法到動態傳熱算法，從單一圍護結構的。到建筑物整體的傳熱算法傳熱算法。但是長期以來，建筑熱物理基本上都是作為確定性過程來研究的，即在確定的室外氣象參數和室內發熱量的條件下，做建筑熱物理的有關計算，如建筑物冷熱負荷的計算等，再去設計供熱空調系統，分析建筑物能耗等。在供熱空調設計過程中往往對每個不確定環節乘以一個大于1的安全系數，如此層層加碼設計出的系統不可避免會造成設備容量選擇偏大，這一方面浪費了初投資，別一方面由于設備常運行于低負荷狀態，也降低了設備效率，造成了運行和維修費用的增加。

供熱空調系統的偏大設計有社會經濟體制和管理體制不合理方面的原因，如設計費用按建筑總投資的固定比例計算，建筑物供熱按建筑面積而不是實際耗熱量收費，甲方往往只是控制建筑物初投資，忽視建筑物的運行和維修費用等。此外，設計人員也缺乏一套科學的方法來處理各種不確定性因素對供熱空調系統設計的影響。

由于室外氣象和室內熱源都是隨機過程，它們作用在建筑物上產生的建筑熱環境也是隨機過程，因此應該采用隨機分析的方法去研究建筑熱環境。隨機分析的方法追求的是某個量（如室溫、供熱負荷等）的概率分布，而不是具體的某個數值。建筑熱環境是復雜的系統，其中存在許多不確定性。因此，在研究建筑熱環境時，不僅要了解建筑熱環境的系統性能指標的期望值（平均值），而且要了解這些指標的標準偏差。這樣，就能在概率意義上定量描述這些不確定性因素對建筑熱環境的影響。而以往確定性的方法只能得到建筑熱環境系統性能指標的某個數值，由于在處理室外氣象和室內熱源這些不確定性因素時采用簡單的保守數值，往往使得計算得到的性能指標遠遠高于實際需要的性能指標。1978年諾貝爾經濟學獎得主H·A·Simon提出的有限合理性原理[1]，從哲學意義上精辟地論述了客觀世界復雜性與不確定性的本質："…客觀世界是極其復雜的，人們頭對它的認識總是有限的，因此客觀總是的角是個集合，而不是一個點…"。也就是說，客觀世界中的，它們構盛開個集合，這個集合中的每個解都可看成某種程度上的滿意解。如果片面地追求唯一解或最佳解，那么往往不得不引進許多假設、近似或約束，這樣求得的所謂唯一解或最佳解很可能反而遠離真實解的集合，見圖1。

圖1Simon的有限合理性原理示意圖

以空調設計負荷的計算為例，傳統的確定性方法取室外氣象和室內熱的最不利數值，采用動態模擬程序去計算空調設計負荷。實際空調負荷是隨機變化的，而確定性模擬方法并沒有給出實際空調負荷小于空調負荷的可能性大小，致使設計人員在選定空調設備時，為安全起把空調設計負荷乘以一個大于1的安全系數。由于各種不確定性因素的作用，實際空調系統的運行狀態也是隨機變化的，因此應根據空調負荷這一隨機變量的概率分布來確定空調設計負荷，選擇空調設備，也就是在不同概率信度下確定不同的設備容量。概率信度的確定則與建筑物的使用功能和甲方的經濟觀念密切相關，體現了空調系統設計中功能與投資的對立統一關系。

供熱空調系統的設計和建筑結構的設計不同。建筑結構設計的目的在于提供居住、生產和科研的場所，因此要求幾乎絕對的保證，一旦發生事故，如房屋倒塌，那么不僅會損壞產品、儀器，而且會造成生命危險。供熱空調系統的設計目的在于提供生活、生產和科研需要的室內熱環境，如果在一定短時間里室內熱環境偏離設計要求，并不會造成太大的損失或危害。對于精密儀器車間等對空調精度和可靠性要求比較高的工藝空調系統，設計的可靠性可以定得高一些，因為一旦空調系統出故障，會影響產品質量或儀器壽命；而對于一般民用住宅、辦公樓和賓館的舒適空調系統，往往允許室內熱環境在一定短時間里偏離設計要求，這不僅不會損害人體健康，反而有利于消除或防止空調建筑普遍存在的綜合癥。可見，供熱空調系統的設計允許一定的不保證率，如果設計要求的不保證率越小，那么需要空調系統的容量就越大，這正好體現了工程設計中投資與功能的對立統一關系。

由于供熱空調系統的設計涉及許多不確定因素，如室外氣象、室內熱源、建筑物的圍護結構、整個建筑中各房間的空調系統的同時使用情況、空調系統本身的設備故障、衰老以及建筑物空調面積的擴大等。因此，如果片面地追求供熱空調系統的安全性，那么常常導致以最不利的條件作為設計條件，勢必造成供熱空調系統的容量偏大。實際空調系統的運行狀態是隨機變化的，也就是說，空調負荷系統是隨機變量，它服從一定的概率分布，如圖2所示。

圖2空調負荷的概率分布

從圖2可見，在95%的概率信度（即5%的不保證率）下，空調負荷小于1820kW；如果信度提高到99%，那么空調負荷小于2160kW。換言之，在100年里，空調負荷大于1820kW和2160kW的年頭分別不可能超過5個和1個。圖2還說明，在大部分時間里（90%的概率），空調負荷不超過1640kW，如果概率信度提高5%和9%，那么負荷分別增加11%和32%。按傳統的安全設計思想，采用最不利的室外氣象和室內熱源條件做計算，得到的空調負荷可能是3200kW，據此選擇空調設備，那么在大部分時間里（90%的概率），空調設備的負荷率不超過51%（1640/3200）；在很炎熱的夏季里（100年一遇），空調設備的負荷率也不超過68%（2160/3200）。這樣的設計不但導致初投資的增加，而且導致運行費用的增加。圖2清楚地刻劃了空調負荷的隨機波動特性，也容易在工程設計中作用。

這種直接根據室內熱環境的保證率去做設計新思想，即保證率設計，追求的是在某種不利條件下，合理確定保證率，使供熱空調系統在保證時間內可靠地實現設計要求，而不是在任何條件下都要求保證室內熱環境。因此，保證率設計是對傳統安全發展方向。

保證率的確定則與具體建筑物類型、使用功能和甲方的經濟觀念有關，如果保證率取得偏大，會直接導致選擇的空調設備容量偏大，造成一次投資和二次投資的增加；相反，如果保證率取得偏小，那么由于室內熱環境在較多時間里偏離生產、生活或科研條件的要求，會導致工作效率的降低和產品質量的下降，造成損失費用的增加。因此，綜合考慮投資和損失費用與空調系統設計保證率之間的關系，可以找到最優的保證率，使得按它設計出的空調系統的總費用（總投資與由于空調系統保證不了合適的室內熱環境而造成的損失費用之和）最小（見圖3）。可見，保證率設計的概念充分地體現了工程設計中投資與可靠性（保證率）之間的對立統一關系。

圖3空調設計中投資與可靠性之間的辯證關系

為實現供熱空調系統的保證率設計，需要一套隨機分析的方法，去定量刻劃設計過程中諸多不確定性因素的影響，給出供熱空調系統設計負荷的概率分布。為此需要解決以下一些基本問題：

·室外氣象和室內熱源的描述

建立室外氣象的多維多階自回歸時間序列模型，以描述實際氣象過程的不平衡性以及各氣象參數在時間上的自相關和互相關性。建立描述室內熱源隨時間周期波動的簡化的隨機模型。

·建筑物的描述

現有的建筑物熱模型都不適合于做隨機分析，為此建立了狀態空調建筑熱模型，它能利用以上建立的隨機氣象模型和隨機室內熱源模型。

·供熱空調系統二次設備（如散熱器和風機盤管）的同時使用情況

·供熱空調系統從一次設備到二次設備過程中各種介質傳輸管網能量損失的描述

·供熱空調

設備衰老特性、故障特征和維修制度的描述

·供熱空調設備的備用和供熱空調面積的擴大考慮

·開發一個以CAD為基礎的智能集成化的建筑熱環境的分析系統，幫助工程師做設計

從80年代初其開始，江億從事建筑熱環境隨機分析的研究工作，1988年到1992年完成中國科學院一個青年基金項目[2]，進行有關隨機分析的基礎理論研究；并和英國建筑研究中心的系統性能預測室合作，完成對隨機分析程序的驗證[3]。近年來發表了一些文章[4]～[10]對隨機分析的意義、方法和應用都有較詳細的論述。這些是空調負荷保證率設計的基礎研究的一部分，還有許多工作要進行。但供熱空調系統的保證率設計無疑提供了一種徹底改變該行業不合理的設計現狀的方法，它有著光明的發展前程。

參考文獻

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

2江億，洪天真，建筑熱過程的隨機分析，中國科學院青年基金項目研究報告，1992。

3THong,YJiang.StochasticAnalysisoftheBuildingThermalEnvironmentofUK.1994.

4洪天真，建筑熱環境的隨機分析，博士學位論文。清華大學熱能系。1994。

5洪天真，江億，冬季供暖系統負荷設計算用的室外綜合計算溫度，暖通空調，1993，（3）。

6江億，洪天真，建筑熱過程隨機分析的背景、方法和應用，暖通空調，1993（6）。

7江億，洪天真，張金乾等，IISABRE：智能集成化的建筑熱環境分析系統，全國暖通空調制冷學術年會論文，1994。

篇（8）

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）09（a）-0144-02

Abstract：Fluent software was introduced in heat transfer teaching for numerical solution method of heat conduction problem. Numerical solution method was explained combination with Fourier law and heat conduction problem of multi wall.Wall temperature distribution was show by picture，the abstract concept and the theory change into the image picture，to raise students’interest in learning the course.And to make students deeper understanding of what is learned，to achieve the purposes of improving the teaching effect and quality.

Key Words：Heat transfer；Heat conduction；Fluent

傳熱學就是研究由溫差引起的熱能傳遞規律的科學[1]，要求學生掌握強化傳熱、削弱傳熱以及能計算簡單情況下的溫度分布。熱傳導問題數值解法的是學生比較難以掌握的難點，同時也是重點，要求學生能對簡單的熱傳導問題進行數值求解。通過將Fluent軟件引入教學過程，是學生講學習的重點放在熱傳導問題數值計算的基本原理上，而求解過程由Fluent軟件實現，進一步掌握該軟件的用法，為做畢業論文打下一定的基礎。

1 Fluent軟件的特點

對導熱問題數值求解的基本思想是：把原來在時間、空間坐標中連續的物理量的場，如導熱物體的溫度場，用一系列有限個離散點上的值的集合來代替，通過一定的原則建立起這些離散點上變量值之間關系的代數方程，求解所建立起來的代數方程以獲得所求物理量的近似值[2]。Fluent軟件是一個模擬和分析在復雜集合區域內的流體流動與傳熱問題的專用CFD軟件，同時也能模擬固體的導熱問題[3]。Fluent軟件由前處理器、求解器和后處理器組成。其中前處理器Gambit用于網格的生成，網格的生成過程即為計算區域離散化的過程。求解器用于求解所建立起來的代數方程。而后處理器用于處理計算的結果，可以把計算得到的數據可視化[4]。

2 教學案例

分析帶有保溫層的墻壁的傳熱過程，在教學中以長3m（x方向），高3.2m（y方向），厚0.3m（z方向）的墻作為研究對象，其中保溫層厚度為0.05m，如圖1所示。在教學過程中分析以下兩種情況下爐墻的傳熱過程：（1）分析有保溫層和無保溫層時墻壁的溫度分布；（2）保溫層厚度不變，分析保溫層導熱系數對爐墻溫度分布以及散熱量的影響。水泥墻和保溫層的物性參數表1所示。

（1）數學模型。

（2）邊界條件。

（3）墻壁中的溫度分布。

計算得到不同厚度方向（z方向） xy截面的溫度分布，從圖中可以看出不同截面上的溫度相等，根據傅里葉定律可知熱量沿著厚度方向傳遞。從而驗證了傳熱學中大平板模型中（長度、寬度遠遠大于厚度的平板）熱量沿著厚度方向傳遞。

計算保溫層存在時以及沒有保溫層時墻壁的溫度分布，計算結果如圖3所示。圖3（a）為爐墻厚度方向yz截面的溫度分布，從圖中可以看出溫度在z方向及墻壁厚度方向發生變化，而在y方向爐墻的溫度保持不變。對比有保溫層和無保溫層兩種情況的溫度分布，在有保溫層時，墻壁中的溫度發生劇烈的變化，而無保溫層時，墻壁中的溫度變化比較平緩。可見保溫層對墻壁的溫度分布影響比較大。

根據墻壁厚度方向的溫度變化，得到墻壁溫度在厚度方向的變化曲線，如圖3（b）所示。由于墻壁內外的邊界條件相同，有保溫層時和無保溫層時內墻壁的溫度為296K、外墻壁溫度為260K。無保溫層時墻壁內的溫度幾乎成線性變化，而有保溫層時，墻壁的溫度變化比較平緩，在墻壁和保溫層的交界面處z=0.3m，溫度發生劇烈變化，在保溫層中溫度急劇下降，這是由于保溫層的熱阻非常小而導致的。在厚度0m

（4）保溫層導熱系數對熱流量的影響規律。

在保溫層厚度保持不變的情況下，保溫層導熱系數的大小，直接影響墻壁的散熱，因此分析保溫層導熱系數對墻壁熱流量的影響，如圖4所示。隨著保溫層導熱系數從0.06 W/（m?K）減小到0.01 W/（m?K），墻壁散熱的熱流量從180W減少到40W。導熱系數越小，保溫層的熱阻越大，根據傳熱過程熱流量與熱阻的關系可知墻壁的熱流量越小，從而減少墻壁的散熱。

3 結語

在傳熱學導熱問題數值解法的教學過程中，引入Fluent軟件，同時結合傅里葉定律、多層平壁導熱問題進行講解。以墻壁的溫度分布為例，分析了有保溫層時和無保溫層時墻壁的溫度分布，比較這兩種情況下墻壁的熱流量大小，有保溫層時能顯著的減小墻壁的散熱。同時分析了保溫層導熱系數對墻壁熱流量的影響規律。將較強理論的教學內容形象化，激發學生的學習興趣，加深對傳熱學基礎理論的理解。

參考文獻

[1] 楊世銘，陶文銓.傳熱學[M].北京：高等教育出版社，2006：1-2.

篇（9）

科學技術是第一生產力,是推動社會進步的巨大動力。人是從事科學技術的主體,因此當今社會的競爭就是人才的競爭。而人才核心競爭力的培養,主要來源于大學教育。為了適應社會的發展,教育部在上世紀末對大學很多專業都進行了調整,包括建筑環境與設備專業。論文百事通建筑環境與設備工程專業是根據教育部1998年頒布的全國普通高等學校本科專業目錄,將“供熱通風與空調工程”和“燃氣工程”兩專業合并,調整、拓寬組建而成的新專業[1]。該專業以培養從事工業與民用建筑室內環境及建筑設備、公共設施、建筑熱能供應系統的設計和建筑自動化與能源管理工作的人才為目標。這次調整,不是簡單的合并,而是產生了一個面向21世紀新的專業學科。近年來,該專業如雨后春筍般在全國范圍91所各類眾多高校中涌現出來,問題也隨之凸現。筆者認為有必要進行深入的、切實可行的教學改革。

一、主要凸現的問題

(一)辦學思路不清晰

雖然很多學校秉承了“厚基礎、寬口徑”的辦學思想,在教學內容上增加了建筑環境、建筑熱能供應以及建筑自動化等方面的知識,并把建筑環境學列為了專業的平臺,搭建了新的本科專業的框架體系。但是“厚而寬”不是“大而全”。知識口徑的拓寬不是各種知識的堆積和羅列。專業的辦學首先要服從于所在大學的辦學思路,即學校的定位。一般院校和重點院校不同,創新型大學與研究型大學和綜合型大學也不同。如果全國九十一所建筑環境與設備專業的教學體系都參照某一兩個名牌大學的教學體系,那么這樣的后果是顯而易見的:一,專業建設沒有或者散失了原有專業的特色;二,專業培養出來的人才也沒有特色。

(二)教材建設的質量不容樂觀

目前圍繞建筑環境與設備專業的教材種類繁多,質量參差不一。教材是教學內容的具體體現,教學體系中的教材應該具有知識的系統性、延續性和完整性。而不是各個知識塊之間簡單的粘貼或移動的關系。以《暖通空調》為例,集結了原來供熱、供燃氣及通風空調工程專業的主要專業課:《空氣調節》、《工業通風》以及《供熱工程》的主要內容。剔出了三門課管網輸配的交叉部分,而另設了一門課:《流體輸配管網》。但就這兩門課程的教材來看,共同的缺點是把原來空調、通風和供熱三門課的三個系統簡單地歸類總結,系統總結有余,闡述不足。使得在具體教學過程中,出現老師覺得不好講,學生不易接受的情況。

(三)配套的師資隊伍結構有待改善

由于建筑環境與設備專業由原來的暖通空調專業或燃氣專業演變而來,因此師資基本上是暖通空調或燃氣專業的。但是專業的領域已經擴充到建筑室內環境、建筑設備、公用設備和智能建筑等方面。專業的內涵已經由原來的設備或系統擴充到既包括設備、系統,也包括智能建筑。其中的弱勢部分是智能建筑。因為智能建筑技術也是一門交叉學科,而大部分搞自動控制的人才是自動化專業、電氣工程及其自動化專業或計算機專業的人員。對智能建筑、智能化系統及設備缺乏全面的了解和掌握,缺乏建筑結構、建筑設備、供熱空調等方面的專業知識和理解。另一方面,搞設備的人才又缺少對建筑自動化、BAS功能科學要求的理解,缺少有效的上層控制管理邏輯與算法。兩方面人才又缺少“接口”,從而制約了智能建筑技術的發展[2]。因此合理搭配師資,在教學安排方面與其它專業知識交叉融合,才能培養出新時代的建筑環境與設備復合型人才。

二、改革的內容

(一)明確辦學思路,辦出專業特色[3]

明確辦學思路是確定專業人才培養目標和教學體系的前提和基礎。是以科研人才為主,還是以工程技術人員為主,不僅與專業本身的內涵有關,更重要的是與專業所在大學的性質有關。這樣才能形成專業建設和發展的良性競爭。辦學思路還與專業特色有著密切聯系。專業特色與專業在多年的建設發展過程中的教學和科研歷史有關,如有的學校在暖通空調的系統工程方面是強項,而有的學校在制冷空調設備的研究與開發方面是強項。那么在培養人才方面,這些特色就應該很好的繼承和發揮,在課程設置和訓練中要體現出來。

(二)穩固基礎知識,拓寬專業口徑

建筑環境與設備專業是一門跨學科的工科專業,學生基礎知識應包括數理方面、工程熱物理方面、流體機械方面、建筑熱物理方面和自動化控制的知識。只有牢固的基礎知識,學生才能深刻地理解專業課程,拓寬本專業的服務領域。當然,正如前面強調的,專業辦學的前提是要繼承和發揚本專業的特色。這些基礎知識本身就是屬于很多領域,要與專業在建設和發展過程中的特色結合起來,構造和穩固所必需的專業基礎知識。

專業知識的拓寬,是構架新時代建筑環境與設備專業教學體系的重要部分。專業教學體系不僅僅局限于暖通空調,或是供熱供燃氣,或是把這兩方面的課程全部籠統地包括進去,或是把建筑環境、公用設備和智能建筑方面的知識硬塞進去。在專業學時有限的條件下,很有可能會造成各種知識的七拼八湊。因此,要有側重點地把某些方面作為原本專業特色的延伸和發展,切忌一口吃成一個胖子的思想,盲目地貪大。

(三)編制優秀的教材,配備合理的師資隊伍

正如前面所說,由于原有專業教學體系架構的割斷和組合,使得最近幾年采用的教材在編制上都有這樣或那樣的問題,因此在教材的建設方面還必需投入更多的精力。而選用合適的優秀教材的基礎正是現在的教學體系的完善,必需從根本上理解和制定本專業的教學體系和知識模塊。

師資的知識結構要分布合理,除了保留原來專業特色的知識結構以外,還要補充新的知識,如智能建筑和建筑環境方面的知識結構。師資的梯隊建設也很重要。教學梯隊的形成有利于知識傳授的傳承和不斷更新。每個專業知識模塊,也就是我們所說的課群下面,形成以教授為龍頭,教授副教授主講,青年教師為重要組成的教學梯隊。

三、我校建筑環境與設備專業教學體系改革的幾點思路

中南大學建筑環境與設備工程專業主要源于長沙鐵道學院的制冷空調學科。長沙鐵道學院從上世紀70年代起,就開展了制冷空調及冷藏運輸方面的研究工作,1985年在機車車輛系成立制冷空調教研室,并開始招收制冷空調專業專科學生;1989年開始招收供熱通風與空調專業本科學生;1998年根據教育部文件調整為建筑環境與設備專業。因此,在二十多年的建設中,形成了制冷與暖調、系統與設備并重的特色。我專業在調整后修訂了教學計劃,增加了供燃氣、建筑環境和建筑自動化方面的知識模塊,保留了原來的制冷方面的知識模塊,包括有制冷原理、制冷壓縮機和鐵路車輛制冷、制冷裝置自動化等課程。

目前已擬定完2008級新的教學體系和教學計劃,主要的思路有如下幾點。

(一)明確辦學思路,與學校的定位一致。

我專業隸屬于以本科生、研究生教育為主的高層次綜合性大學——中南大學,學校的定位是立足湖南,面向全國,放眼世界,努力建設國內一流、國際上有重要影響的高水平、綜合性、研究型、創新型大學[4]。因此,我專業的辦學思路是以創新素質教育為核心,堅持全面發展的人才培養標準,面向社會主義市場經濟的人才需求,培養出具有實踐能力、創新能力,既懂技術又懂管理的復合型人才。

(二)繼承和發揚專業特色,整合知識架構。

充分利用能源知識的平臺。從2008年開始本專業與同屬能源科學與工程學院的熱能專業進行能源與動力大類招生,使學生在低年級的時候的基礎知識面廣,起到“厚基礎、寬口徑”的作用。

繼續保留專業的特色之一:制冷模塊。從畢業生就業的反饋來看,用人單位對既懂制冷,又懂暖通,既了解系統,又了解設備的人才非常歡迎。

加強暖通和建筑環境的優勢。把空調、供熱、通風和建筑環境的節能、環保、熱舒適與空氣品質結合起來,也是當前時展的需求。

減弱供燃氣和燃燒模塊。從本系教師多年從事的科研工作來看,燃氣和燃燒模塊并沒有形成特色,因此可以適當減少其份額,作為選修課程開設。

加強智能建筑模塊。智能建筑是樓宇發展的重要方向。本系在制冷和空調系統的自動化控制方面有著多年的研究和實踐經驗。可以在此基礎上進一步擴充相關領域的知識內容。新晨

(四)加強實踐環節,培養創新人才

實踐環節包括實習、課程設計和畢業設計。實踐環節應受到更多的重視。既保證實踐環節的“量”,又要保證實踐環節的“質”。即:實踐環節的課時量必需嚴格保證,同時要求學生在實踐環節動手、動腦,培養其綜合運用所學知識和創新能力。

畢業設計從選題開始抓起,選題來源于教師的科研課題或工程實際,具有很強的實際意義和理論研究價值,有利于培養學生的綜合能力。

嚴格把握好實踐環節的考核。本系在近兩年所有的專業實踐環節考核中都涵蓋有答辯部分的考核,既鍛煉了學生的膽量、自信和表達能力,又能很客觀地反映實際的情況。

參考文獻:

[1]肖勇全,李岱森.建筑環境與設備工程專業[J].高等建筑教育,2002,(2).

篇（10）

1 引言

研究生教育是我國教育結構中最高層次的教育，肩負著為國家現代化建設培養高質量創造性人才的重任。聯合培養是近年來國家教育部大力倡導的研究生培養模式，雖然培養方案和管理體制尚有待改革，合作機制仍需完善，但培養模式能夠在很大程度上加強各培養單位之間的交流，充分利用優質教學、實驗資源，有效提高培養質量、降低培養成本，因此，已逐漸被廣大高校和科研單位所認可。

2 跨學院聯合培養油氣儲運碩士研究生的主要研究內容

為了加強東北石油大學油氣儲運碩士研究生綜合素質和實踐能力、創新能力的培養，全面提高培養質量，東北石油大學石油工程學院、土木建筑工程學院、機械科學與工程學院三個學院開展了跨學院聯合培養油氣儲運碩士研究生培養模式的改革與實踐。跨學院聯合培養在多個不同學科背景下，可以達到多學科交叉滲透、協同攻關，有利于拓寬研究生的知識面，培養研究生的創新能力和綜合型的思維能力，豐富研究生的科研選題，具有獨特的培養優勢。跨學院聯合培養油氣儲運碩士研究生的主要研究內容包括：

（1）確定研究方向，突顯培養特色

以把握油氣儲運學科內涵為核心，尋找與工程熱物理、機械工程學科的知識交叉點和問題突破口，凝煉突出學科特色、體現學科水平，提出跨院聯合培養研究方向。同時，遵循學科發展規律，建立聯系的樞紐，體現學科專業的內在屬性，優化學科結構，貫徹培養方針，明確培養目標，堅持培養理念，突顯聯合培養的特色。

（2）整合培養資源，實現優勢互補

不同學院之間容易溝通協調和接洽、資源容易整合和共享，包括教學資源、導師資源、科學研究實驗資源、圖書資源。圍繞培養目標，積極鼓勵研究生學習各學院的優質課程、精品課程，通過取長補短、相互促進，使課程設置逐漸向前沿化、多元化的方向發展，最終實現優質教學資源的共享；建立導師組制度，充分發揮各學科帶頭人優勢，聯合培養研究生的各院之間通過導師之間的相互交流，組成導師組指導研究生；開放重點實驗室，既可有效利用各院校現有重點實驗室資源，提供良好實驗條件，減少儀器設備閑置，又可以加強實驗技術交流，充分發揮重點實驗室在研究生培養過程中的重要作用；充分利用各院館藏書量，避免重復購置資料造成無謂的浪費，可以跨院查閱文獻，真正實現圖書資源共享。

（3）配套管理措施，保證培養質量

加強過程管理， 在學位課程學習階段，主要提高基本理論學習和基本技能訓練兩個方面。使研究生掌握各學科基本理論，了解最新研究成果，鞏固知識，開闊視野， 采用靈活多樣的考核辦法，為今后課題研究奠定基礎；課題研究階段，著重針對提升選題、開題、中期考核、課題研究過程、論文質量、論文評議、論文答辯等研究生培養過程制定相應的質量標準和評價辦法，進行嚴格考核，從環節上保證了培養質量。

（4）制定相應規章制度，構建聯合培養機制

針對選擇性招收的聯合培養研究生，制定學科交叉的聯合培養計劃，營造有利于聯合培養的教學條件和氛圍。同時開展學科交叉科研課題的研究，這有利于提高基于學科交叉研究的整體科學能力，加速基于學科交叉創新科研成果的實際應用。構建聯合培養研究生的評價體系，建立研究生教育宏觀調控機制，有助于管理部門及時發現問題，采取措施，保證和提高研究生培養質量；同時有助于研究生本人發現存在的問題，不斷地提高自身的全面素質。以研究生聯合培養的全過程為主線，根據教學要求和培養其創新能力的目的，探討聯合培養研究生的評估細則，確定評估項目和具體評估指標及其主要參考依據，逐項評估其在學習各不同階段的能力，建立一個評價研究生能力的操作平臺和便于評估的科學體系，最終達到以評促建，以評促管，評、建、管有機結合的評估體系。

3 跨學院聯合培養油氣儲運碩士研究生需解決的關鍵問題及對策

（1）資源整合問題

由于各培養單位之間的相互獨立，聯合培養工作不論是在觀念上，還是在操作管理上都還存在著一定的困難，因此，在某種程度上限制了培養單位之間的合作交流。另外，由于受到教學體制和科研環境的影響，學校科研環境還需完善，實驗室的硬件設施和軟件設施還不健全，沒有很好的討論環境，實驗設備、實驗儀器及相關的設備服務也需豐富。這就需要各院之間、各導師之間、導師與學生之間及時加強溝通，共同解決面對的問題。

（2）創新性管理模式

跨院聯合培養研究生是研究生教育改革和創新的重要嘗試，仍處于摸索階段，還沒有一套切實可行的管理工作流程， 在實施過程中給工作的開展帶來一系列問題，例如研究生的日常學習生活安排、課題選擇、畢業答辯等環節、各院的行政管理、課題的經費籌措、專項資金保障、合作協調、獎勵懲罰、學術交流、監督評價、考核、成果歸屬認定及知識產權保護等機制。必須建立一套切實可行的管理模式， 保障跨院聯合培養的順利推進。

4 結論

通過對石油工程學院、土木工程學院和機械工程學院，以及油氣儲運工程學科碩士研究生情況調研（包括與學生座談，相關指導教師研討等），探索跨院培養碩士研究生的可行性；通過調研與研討，確定聯合培養碩士研究生的選擇原則，包括學生的原專業、學生的發展意向、動手能力等，確定聯合培養碩士研究生的選擇原則；確定聯合培養碩士研究生的指導教師隊伍；制定聯合培養機制與管理機制；構建和諧的工作環境等，從整體上保證了跨學院聯合培養油氣儲運碩士研究生的培養質量。

參考文獻

[1] 劉潤進，原永兵.學科交叉聯合培養研究生的方法與實踐[J].高等農業教育，2011，5（5）：68-70.