導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇傳熱學(xué)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1.1開(kāi)篇案例對(duì)于傳熱單元操作，可采用學(xué)生熟悉的氨的合成中脫除二氧化碳的生產(chǎn)工藝作為開(kāi)篇案例。氨的合成中二氧化碳脫除的傳統(tǒng)流程如圖1所示[8]。一氧化碳變換后的原料氣經(jīng)吸收塔底部的氣體分布管加入吸收塔，在塔內(nèi)與碳酸鉀吸收劑進(jìn)行洗滌，出塔凈化氣經(jīng)分離器把氣體夾帶的液滴分離后進(jìn)入下一工段。吸收液由吸收塔底部引出，經(jīng)水力透平減壓后進(jìn)入再生塔頂部。在再生塔頂部，溶液閃蒸出部分水蒸氣，然后沿塔向下流，在塔內(nèi)與再沸器加熱產(chǎn)生的蒸汽逆流接觸，同時(shí)被蒸汽加熱到沸點(diǎn)并放出殘余的二氧化碳。而再生出來(lái)的碳酸鉀溶液經(jīng)冷卻器冷卻之后并經(jīng)泵加壓后進(jìn)入吸收塔頂部循環(huán)使用。選用此工程案例作為開(kāi)篇案例是基于下述三個(gè)原因：（1）我校的化工原理是在大二下學(xué)期開(kāi)設(shè)。此前學(xué)生已到云峰合成氨廠(chǎng)進(jìn)行了生產(chǎn)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，對(duì)此工程案例比較熟悉，能較好的引起學(xué)生的興趣；（2）該生產(chǎn)案例中，涉及到三類(lèi)換熱器（再沸器、冷卻器、冷凝器），與教學(xué)目標(biāo)吻合較好；（3）該案例中，化工原理與化工工藝學(xué)緊密結(jié)合。提出此生產(chǎn)案例后，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生簡(jiǎn)述整個(gè)脫碳過(guò)程，并引導(dǎo)學(xué)生思考該生產(chǎn)過(guò)程中這些換熱器的作用，流體之間的換熱方式。然后，請(qǐng)學(xué)生歸納總結(jié)、教師補(bǔ)充說(shuō)明加以延伸，即可完成開(kāi)篇內(nèi)容：（1）換熱在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，（2）換熱器的類(lèi)型，（3）冷熱流體換熱方式。之后，提出兩個(gè)問(wèn)題留給學(xué)生思考：一是如何根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)設(shè)計(jì)或選擇一臺(tái)換熱器。二是這些換熱器使用時(shí)間長(zhǎng)了，換熱效果不好了，怎么辦。這些問(wèn)題將在后續(xù)章節(jié)逐一解決。

1.2問(wèn)題案例問(wèn)題案例法，即教學(xué)中講授某一知識(shí)點(diǎn)前先列舉出工程中存在的實(shí)際問(wèn)題，分析該問(wèn)題產(chǎn)生的原因及解決該問(wèn)題的方法，再引出知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)方法。傳熱一章涉及知識(shí)點(diǎn)較多，講授時(shí)可采用問(wèn)題案例法逐一進(jìn)行。例如，對(duì)于保溫層的厚度問(wèn)題，許多學(xué)生會(huì)習(xí)慣性的認(rèn)為厚度越厚越好。為改變學(xué)生的習(xí)慣性思維，即可列舉如下實(shí)例進(jìn)行教學(xué)。假設(shè)一鋼管規(guī)格，鋼管外壁溫度環(huán)境溫度鋼管外包熱導(dǎo)率為的保溫材料，以減少熱損失。已知保溫層外表面與環(huán)境的對(duì)流傳熱系數(shù)為保溫層與鋼管接觸良好。求保溫層厚度分別為10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm時(shí)，每米管長(zhǎng)的總熱阻及熱損失。為節(jié)約時(shí)間，可將3-5位學(xué)生分為一組，每小組計(jì)算1個(gè)保溫厚度對(duì)應(yīng)的總熱阻和熱損失。計(jì)算結(jié)果如表1所示。表1的數(shù)據(jù)顯示，在題設(shè)條件下保溫層厚度由10mm增至30mm時(shí)，總熱阻逐漸減小、總熱損失逐漸增大；當(dāng)保溫層厚度從30mm增至70mm時(shí)，總熱阻逐漸增大、總熱損失逐漸減小。則保溫層厚度從10mm增至70mm時(shí)，總熱阻和總熱損失均存在一個(gè)拐點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的總熱阻最小、熱損失最大。此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的保溫層厚度稱(chēng)為保溫層的臨界厚度。計(jì)算表明，上述題設(shè)條件下的臨界保溫層厚度為28mm。原因可由熱損失公式（其中為熱阻）可知，當(dāng)保溫層厚度增大時(shí)，一方面是導(dǎo)熱熱阻增加，另一方面是對(duì)流傳熱熱阻減小，因此保溫層厚度存在臨界厚度。當(dāng)保溫層厚度小于其臨界厚度時(shí)，隨著厚度的增加，總熱阻減小、總熱損失增大；在此期間增加保溫層厚度并非是越厚越好。當(dāng)保溫層厚度大于其臨界厚度時(shí)，隨著厚度的增加，總熱阻增大、總熱損失減小。鑒于經(jīng)濟(jì)和管道體積的考慮，實(shí)際生產(chǎn)中需通過(guò)計(jì)算，再選取合適的保溫層厚度。

1.3綜合案例綜合案例法即在每章（或每個(gè)單元操作）的結(jié)尾，列舉出該單元操作的工程設(shè)計(jì)（或工程改造）實(shí)例，提出需要解決的工程問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生綜合利用本單元操作所學(xué)知識(shí)，解決該工程設(shè)計(jì)（或工程改造）問(wèn)題。在傳熱單元操作講解的最后一堂課，提出如下生產(chǎn)案例：在某化工產(chǎn)品的生產(chǎn)裝置中，混合液在分解塔中進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，放出大量的熱量。若不及時(shí)移走，分解塔內(nèi)溫度將繼續(xù)上升，會(huì)產(chǎn)生過(guò)量焦油。這不但會(huì)使產(chǎn)品質(zhì)量下降，堵塞管道，甚至造成事故。國(guó)內(nèi)該類(lèi)生產(chǎn)裝置大都采用蒸發(fā)冷卻的方式轉(zhuǎn)移反應(yīng)熱（即塔內(nèi)溫度靠液體自身蒸發(fā)來(lái)維持，一般維持在88℃左右）。也有部分工廠(chǎng)采用外循環(huán)冷卻的方式（將塔內(nèi)液體用泵抽出，經(jīng)塔外一雙管程換熱器用冷卻水冷卻后循環(huán)回分解塔）轉(zhuǎn)移反應(yīng)熱。所用換熱器主要參數(shù)為：殼徑1m，雙管程，換熱管，換熱管根數(shù)370根，總傳熱面積100m2。該廠(chǎng)欲將塔內(nèi)溫度降至60℃，這一改變要求冷卻器熱負(fù)荷增至4×105kJ/h。將此案例加以描述和說(shuō)明后，讓學(xué)生對(duì)這一案例提出實(shí)際的解決辦法。根據(jù)班級(jí)學(xué)生數(shù)，將學(xué)生按5-7人一組，課堂上用10-15min時(shí)間進(jìn)行分組討論。之后，小組派代表闡述解決方案，其它小組可質(zhì)疑和提問(wèn)。經(jīng)小組討論，教師點(diǎn)評(píng)，最終形成如表2所示的四種方案。經(jīng)分析可知，得出方案D是可行的。得到這一結(jié)論并不意味著案例分析就結(jié)束了。最后也是最重要的一步，是教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納出具有普遍規(guī)律的理論知識(shí)，也就是“從例到理”。此案例表明，考察一臺(tái)換熱器的工作能力不能單純只考慮其傳熱面積，傳熱面積和總傳熱系數(shù)的乘積KA才能真正代表一臺(tái)換熱器的工作能力。因?yàn)榇嬖谌缦玛P(guān)系：A—管數(shù)或者殼體體積—流速—傳熱系數(shù)。因此，列管換熱器的K和A值之間往往存在“此漲彼消”的關(guān)系。傳熱面積過(guò)大往往由于流體流量的“不匹配”而導(dǎo)致K值降低，換熱效果降低了。

2案例教學(xué)的啟示

案例教學(xué)在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)的不足，可提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一個(gè)好的案例一定要源于生產(chǎn)和生活，又不能脫離教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)。案例中既包含對(duì)實(shí)際問(wèn)題的描述，又暗含一定的科學(xué)問(wèn)題，讓學(xué)生參與分析并解決此實(shí)際問(wèn)題。案例教學(xué)不但可使學(xué)生快速鞏固理論知識(shí)，還培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。采用案例教學(xué)時(shí)，要正確處理好案例教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系。案例教學(xué)只是眾多教學(xué)方法中的一種，不能用案例教學(xué)完全替論教學(xué)，而應(yīng)在一定的理論基礎(chǔ)上加以實(shí)施。案例教學(xué)中，應(yīng)注重以學(xué)生為主體，讓全體學(xué)生參與問(wèn)題的分析與解決，最終總結(jié)歸納得出具有普遍規(guī)律的理論知識(shí)，做到“從例到理”，使學(xué)生明白理論知識(shí)源于實(shí)踐。當(dāng)學(xué)生掌握了理論知識(shí)后，又要從理論的高度重新審視工程案例，做到“從理到例”，培養(yǎng)學(xué)生理論指導(dǎo)實(shí)踐的方法。真正實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為主體，以能力培養(yǎng)為核心”的實(shí)踐教學(xué)理念。

3結(jié)語(yǔ)

篇2

關(guān)鍵詞：傳熱強(qiáng)化與控制 課程建設(shè) 教學(xué)方法 考核手段

中圖分類(lèi)號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）01（a）-0098-02

熱環(huán)境控制課程是熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)專(zhuān)業(yè)課，也可作為航天、機(jī)械、電子、化工類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的選修課。課程的教學(xué)目的是使本科學(xué)生在學(xué)習(xí)了大學(xué)傳熱學(xué)中的傳熱基本原理基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了解、掌握對(duì)相關(guān)工程技術(shù)中傳熱過(guò)程進(jìn)行強(qiáng)化與控制的原理思路與技術(shù)方案，擴(kuò)大知識(shí)面，培養(yǎng)根據(jù)基本原理進(jìn)行技術(shù)研發(fā)、創(chuàng)新的能力。課程教學(xué)以課堂講授為主，輔之以適當(dāng)?shù)恼n堂討論。通過(guò)資料搜集、分析整理、評(píng)判，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)能力；通過(guò)學(xué)生自主擬定設(shè)計(jì)題目、進(jìn)行論證與初步設(shè)計(jì)訓(xùn)練，達(dá)到教學(xué)目的。

熱環(huán)境控制課程的特點(diǎn)是屬于新開(kāi)設(shè)課程、無(wú)合適教材、涉及面廣、無(wú)習(xí)題；接近研究生選修課、要求學(xué)習(xí)主動(dòng)性；需查找文獻(xiàn)、大量閱讀，發(fā)揮主動(dòng)性進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、撰寫(xiě)論文；與一般專(zhuān)業(yè)課的課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練不同，主要考察主動(dòng)性、創(chuàng)新性。本課程的教學(xué)正是圍繞培養(yǎng)能從事熱動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行管理和經(jīng)營(yíng)銷(xiāo)售等方面工作的高級(jí)復(fù)合型技術(shù)人才展開(kāi)的，結(jié)合我校本科教學(xué)要點(diǎn)“以學(xué)生為本、以教學(xué)為教師第一要?jiǎng)?wù)，重點(diǎn)推進(jìn)教學(xué)方法和考試方法改革”，依照培養(yǎng)高質(zhì)量復(fù)合型人才的人才培養(yǎng)目標(biāo)，以教學(xué)與科研一體化為教學(xué)思想，為深化教學(xué)改革進(jìn)行了積極的探索，并從中獲得了一些有益的啟示。

1 教學(xué)與科研一體化的教學(xué)思想

熱環(huán)境控制的教學(xué)與科研是相對(duì)獨(dú)立又是一個(gè)具有內(nèi)在聯(lián)系的、不可分割的統(tǒng)一體的兩項(xiàng)活動(dòng)，在適宜的條件下，兩者可以得到強(qiáng)化，并相輔相成、互為促進(jìn)。高校教學(xué)與科研一體化的基本思想基于建設(shè)具有地方工科特色的現(xiàn)代教育教學(xué)，以科研項(xiàng)目為依托，堅(jiān)持側(cè)重工程和應(yīng)用的研究型教學(xué)和科研思想，致力于教學(xué)與科研一體化的探索和實(shí)踐，使教學(xué)促進(jìn)科研，科研服務(wù)教學(xué)。教學(xué)與科研一體化的教學(xué)思想在熱環(huán)境控制課程教學(xué)中體現(xiàn)為：通過(guò)理論的教學(xué)、科研活動(dòng)和課程設(shè)計(jì)等，使學(xué)生適度地參與相關(guān)的科研項(xiàng)目中來(lái)，既可以鞏固學(xué)生的理論基礎(chǔ)，又可以加強(qiáng)本科生教育與實(shí)際課題的聯(lián)系。熱環(huán)境控制課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)進(jìn)程和教學(xué)方法都是按照這種教學(xué)思想進(jìn)行。

教學(xué)組主持完成和正在進(jìn)行的課題有973課題、863課題、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等縱向課題，也有和航天院所、公司企業(yè)之間的橫向課題。這些課題涉及了強(qiáng)化換熱、計(jì)算傳熱及多相流動(dòng)和相變換熱等各研究方向。通過(guò)科研活動(dòng)不僅提高了教師的科研能力和學(xué)術(shù)水平，開(kāi)拓了教師的知識(shí)面，同時(shí)為教學(xué)提供了第一手科學(xué)前沿資料，豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了教學(xué)水平。課堂教學(xué)時(shí)，授課教師注重聯(lián)系實(shí)際及本人的科研成果和他人的科研成果，使授課變得更加生動(dòng)活潑，從而提高了教學(xué)質(zhì)量。如，圍繞863課題中近地空間飛行器熱控和熱防護(hù)研究，從課堂教學(xué)、理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等多方面設(shè)計(jì)了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。在課堂教學(xué)中，把項(xiàng)目的內(nèi)容（包括近地空間飛行器的工作原理、熱環(huán)境和特有熱控系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路和方法）融入到導(dǎo)熱強(qiáng)化與控制原理、對(duì)流傳熱強(qiáng)化與控制原理、輻射換熱強(qiáng)化與控制原理、耦合換熱與傳熱過(guò)程的強(qiáng)化與控制、新技術(shù)領(lǐng)域中的傳熱強(qiáng)化與控制問(wèn)題等章節(jié)中，同時(shí)利用部分課堂時(shí)間開(kāi)設(shè)了幾個(gè)由淺入深的專(zhuān)題學(xué)術(shù)講座。為了增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，利用學(xué)生業(yè)余時(shí)間，帶領(lǐng)學(xué)生參觀(guān)相關(guān)的科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)一系列教學(xué)，學(xué)生不但理解了熱環(huán)境控制課程的基礎(chǔ)理論知識(shí)，真正把傳熱學(xué)理論知識(shí)拓展到實(shí)際應(yīng)用中來(lái)。同時(shí)也了解了科研的基本程序、基本方法，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力和思維能力，為將來(lái)參加社會(huì)工作或科研工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 現(xiàn)代與傳統(tǒng)相結(jié)合的多樣化教學(xué)方法

多媒體技術(shù)教學(xué)，已在眾多課程中得到了大量的運(yùn)用。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，多媒體技術(shù)輔助教學(xué)也存在一些弱點(diǎn)和缺陷。例如，多媒體教學(xué)容易分散學(xué)生的注意力等，因此，本課程靈活運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段和傳統(tǒng)教學(xué)手段，像錄像、小黑板、多媒體、課程互動(dòng)討論、學(xué)生上臺(tái)講等多種教學(xué)手段，有效地提高學(xué)生上課的注意力，調(diào)動(dòng)學(xué)生課上主動(dòng)性和課后思考的學(xué)習(xí)積極性，并且培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思考能力。教學(xué)的主要內(nèi)容、授課教案等都可以在網(wǎng)站上瀏覽，學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)了解該課程的主要內(nèi)容。網(wǎng)上教學(xué)與答疑可以通過(guò)傳熱學(xué)精品課程網(wǎng)站（資源共享課）進(jìn)行。為了增強(qiáng)教師與學(xué)生的聯(lián)系，解決學(xué)生對(duì)于該課程存在的一些疑問(wèn)，并及時(shí)了解學(xué)生對(duì)于本課程的反響，我們還開(kāi)設(shè)了微信群和QQ群進(jìn)行教學(xué)討論和答疑交流；另外網(wǎng)站設(shè)置了資源共享區(qū)，為授課教師與學(xué)生之間建立了資源共享的渠道。

講解課程時(shí)，積極引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，學(xué)習(xí)理解基本概念、基本理論和基本計(jì)算方法。為使學(xué)生更好地理解和掌握課程基本知識(shí)，講解的例題都與實(shí)際生活和科研項(xiàng)目相聯(lián)系。比如講解緒論的時(shí)候，筆者在講課時(shí)問(wèn)學(xué)生，人們?cè)诙煲恢皇治砧F棒另一只手握木棒時(shí)，為什么感覺(jué)握鐵棒的手比握木棒的手更冰冷？為什么蔬菜大棚里的溫度比大棚外的溫度高？神舟飛船是如何克服大氣燒蝕返回地面的？于是學(xué)生就有了反應(yīng)，開(kāi)始思考。這樣一來(lái)，自然而然，老師就把學(xué)生引入下面要介紹的導(dǎo)熱強(qiáng)化、對(duì)流換熱強(qiáng)化和輻射換熱強(qiáng)化等基本原理和控制手段。通過(guò)這些問(wèn)題的提出，學(xué)生可以知道學(xué)習(xí)這門(mén)課以后，能夠運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)知識(shí)解決哪些實(shí)際問(wèn)題，學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)，就不會(huì)盲目，大大激發(fā)了他們學(xué)習(xí)這門(mén)課程的興趣，引導(dǎo)學(xué)生從傳熱學(xué)的角度去發(fā)現(xiàn)、分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題，真正學(xué)會(huì)如何利用傳熱學(xué)知識(shí)去控制熱環(huán)境。

3 N+1的考核手段

考試方式改革如何客觀(guān)、公正、有效地考核學(xué)生，如何摒棄一張考卷定乾坤的現(xiàn)象，一直是廣大教師探討的問(wèn)題。對(duì)于絕大多數(shù)大學(xué)課程來(lái)說(shuō)，尤其是一些工科課程，我們所要考查的決不是學(xué)生記憶公式的能力，而是學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。因此，怎樣通過(guò)考試來(lái)考查學(xué)生綜合運(yùn)用傳熱學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力就很值得我們思考。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了N+1全方位多層次的考核辦法，辦法的內(nèi)容如下：

（1）課堂提問(wèn)，考核學(xué)生學(xué)習(xí)情況、表達(dá)能力與課堂出勤情況，以提高學(xué)生聽(tīng)課的積極性和思考問(wèn)題的獨(dú)立性。

（2）平時(shí)小測(cè)驗(yàn)，考核學(xué)生知識(shí)積累能力與平時(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度。

（3）課程設(shè)計(jì)，考核學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。

要求：構(gòu)思、提出一種熱環(huán)境控制技術(shù)方案，并進(jìn)行基本的論證。沒(méi)有應(yīng)用領(lǐng)域限制，充分發(fā)揮。最后經(jīng)過(guò)老師評(píng)定較好的方案將有機(jī)會(huì)上臺(tái)展示并講述5～10分鐘。

（4）課后資料查閱，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，通過(guò)文獻(xiàn)了解專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的最新進(jìn)展，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

要求：自擬題目，要求圖文并茂，按正規(guī)學(xué)術(shù)論文形式撰寫(xiě)，必須有自己的觀(guān)點(diǎn)或認(rèn)識(shí)?？蛇x擇下列之一：①針對(duì)某一工程領(lǐng)域的熱環(huán)境控制技術(shù)，進(jìn)行文獻(xiàn)資料綜述、評(píng)價(jià)、分析，每人至少查找20篇國(guó)內(nèi)外較新的論文（近10年）、技術(shù)報(bào)告及應(yīng)用介紹。②針對(duì)某一傳熱方式的熱環(huán)境控制技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展，進(jìn)行文獻(xiàn)資料綜述、評(píng)價(jià)、分析，每人至少查找20篇國(guó)內(nèi)外較新的論文（近10年）、技術(shù)報(bào)告及應(yīng)用介紹。

（5）期末考試采取閉卷形式，進(jìn)行基本概念、原理考試，加深學(xué)生對(duì)傳熱學(xué)和傳熱強(qiáng)化與控制的理解。

4 結(jié)論

熱環(huán)境控制是一種改善傳熱性能的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)。通過(guò)對(duì)熱環(huán)境控制的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解如何改善提高熱傳遞的速率，以達(dá)到利用最經(jīng)濟(jì)的設(shè)備來(lái)傳遞規(guī)定的熱量，或是用最經(jīng)濟(jì)的冷卻來(lái)保護(hù)高溫部件安全，或是用最高的熱效率來(lái)實(shí)現(xiàn)能源合理利用。不僅為專(zhuān)業(yè)知識(shí)拓展提供有效的手段，也是培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決工程實(shí)際問(wèn)題能力的重要環(huán)節(jié)。

我們對(duì)“熱環(huán)境控制”課程教學(xué)方法的進(jìn)行了探討，主要目的就是提高教學(xué)效果，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的主動(dòng)性和積極性，使他們?cè)谟邢薜膶W(xué)習(xí)時(shí)間中掌握熱量傳遞的高效途徑和控制方法，為后繼的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)提供必要的基礎(chǔ)理論知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)和提高學(xué)生分析解決工程問(wèn)題的能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭永輝，王子云.關(guān)于《傳熱學(xué)》課程教學(xué)改革之我見(jiàn)[J].制冷與空調(diào)，2004（1）：69-70.

[2] 尹先清，李賡.化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)方法探討[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2010，33（5）：32-33.

[3] 周繼軍，張敏，施偉，等.傳熱學(xué)課程建設(shè)實(shí)踐與教學(xué)改革[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2009，2.

篇3

關(guān)鍵詞：螺旋盤(pán)管 曲率半徑 螺距 fluent

中圖分類(lèi)號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

螺旋盤(pán)管管構(gòu)造獨(dú)特，可以利用離心力來(lái)抑制污垢的生長(zhǎng)，起到自清洗作用。螺旋盤(pán)管換熱器充分利用空間進(jìn)行設(shè)計(jì)，管內(nèi)通道與管外通道均為螺旋狀流體通道，一次介質(zhì)與二次介質(zhì)均可旋流運(yùn)動(dòng)進(jìn)行熱交換，傳熱系數(shù)較高，結(jié)構(gòu)緊湊、空間利用率高，換熱面積大大增加，而且占地面積很小[1]。本文對(duì)螺旋盤(pán)管換熱器進(jìn)行研究，研究螺旋盤(pán)管的結(jié)構(gòu)對(duì)換熱器換熱系數(shù)和流動(dòng)性能的影響。

螺旋管中的流體在離心力的作用下，呈現(xiàn)三維網(wǎng)狀流動(dòng)或不規(guī)則螺旋流動(dòng)，增強(qiáng)了流體邊界層、換熱邊界層的擾動(dòng)，使邊界層變薄，強(qiáng)化對(duì)流換熱。而且在離心力的作用下，污水中的雜質(zhì)輕易被帶走，具有自清洗功能，避免了頻繁清洗，在一定程度上解決了污水中雜質(zhì)沉淀造成的換熱器堵塞、換熱效率降低等問(wèn)題。

1、影響螺旋盤(pán)管換熱器性能的因素

螺旋管管內(nèi)為強(qiáng)制對(duì)流換熱，換熱系數(shù)由Dittus-Boelter公式[2]計(jì)算：

加熱流體時(shí)，n=0.4，冷卻流體時(shí)，n=0.3。此關(guān)聯(lián)式僅適用于平直管道，對(duì)于螺旋管，需要進(jìn)行修正。工程上一種實(shí)用的做法是，應(yīng)用上述準(zhǔn)則式計(jì)算出Nu數(shù)后再乘以一個(gè)螺旋管修正系數(shù)cr。對(duì)于液體，，R為盤(pán)管曲率半徑。

選定介質(zhì)及換熱器材料后，對(duì)換熱系數(shù)有直接影響的參數(shù)有：換熱管管徑d、螺旋管曲率半徑R、螺距b。螺旋盤(pán)管式換熱器的一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是可以充分利用空間，若螺距過(guò)大會(huì)導(dǎo)致空間利用率低，同時(shí)根據(jù)文獻(xiàn)[3]資料可知，螺距相對(duì)曲率半徑來(lái)說(shuō)，對(duì)換熱效率及壓強(qiáng)損失的影響相對(duì)較小，因此先研究曲率半徑對(duì)螺旋管換熱效果的影響，再研究螺距的影響。

2、螺旋盤(pán)管換熱器傳熱模型

2.1模型建立過(guò)程的數(shù)學(xué)描述

2.1.1模型假設(shè)

為了使數(shù)值模擬結(jié)果更能準(zhǔn)確真實(shí)地反映螺旋盤(pán)管強(qiáng)化換熱過(guò)程，根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)和傳熱學(xué)等理論基礎(chǔ)，對(duì)管內(nèi)的流動(dòng)與傳熱進(jìn)行簡(jiǎn)化假設(shè)。在研究流體流動(dòng)規(guī)律時(shí)，文中做了如下假設(shè)：

（1）螺旋管管內(nèi)流體為不可壓縮的牛頓流體，流動(dòng)過(guò)程為充分發(fā)展階段的三維定常湍流流動(dòng)；

（2）流體的各項(xiàng)物性參數(shù)不隨溫度發(fā)生變化；

（3）傳熱過(guò)程為穩(wěn)態(tài)。

2.1.2坐標(biāo)系的建立

根據(jù)以上假設(shè)，在螺旋盤(pán)管換熱器的流動(dòng)換熱過(guò)程中，建立以r、θ、z為變量的柱坐標(biāo)系， r代表徑向，從圓心向外指為正；θ代表切向，根據(jù)右手法則，大拇指指向z軸方向，四指指向?yàn)榍邢虻恼?；z代表軸向，向上為正。

流速在三個(gè)坐標(biāo)方向r、θ、z上的分量分別為u、v、w，流體壓力為 p，密度為常數(shù)。螺旋盤(pán)管物理模型參數(shù)如下：管徑d，曲率半徑R，曲率直徑D，螺距b，螺旋升角。

2.1.3判斷流型

管道內(nèi)流體狀態(tài)分為層流和湍流，層流的各流層間互不混合，只存在黏性引起的隔層流間的滑動(dòng)摩擦阻力；湍流流體在沿管軸向流動(dòng)的同時(shí)，伴著大小不等的渦體動(dòng)蕩于各層流之間，流體體質(zhì)點(diǎn)彼此碰撞、混合。層流是只有軸向速度而徑向速度為0，紊流時(shí)則出現(xiàn)了徑向脈動(dòng)速度，湍流阻力比層流阻力大得多。

管內(nèi)流體流態(tài)的判別準(zhǔn)則――臨界雷諾數(shù)Recr，若Re≤Recr，則為層流；若Re≥Recr，則為湍流。流態(tài)判斷的關(guān)鍵在于臨界雷諾數(shù)的求解，而螺旋盤(pán)管的臨界雷諾數(shù)的計(jì)算不同于直管。1959年Ito給出了螺旋管道中流體臨界雷諾數(shù)的計(jì)算公式[4]：

2.2螺旋管內(nèi)控制方程的建立

湍流對(duì)流傳熱問(wèn)題的控制方程包括連續(xù)性方程、動(dòng)量方程、方程和能量方程。控制方程的通用形式為[5]：

連續(xù)性方程：

動(dòng)量方程：

k-ε方程：

能量方程：

3、模擬求解過(guò)程

3.1曲率半徑對(duì)流動(dòng)與換熱的影響

綜合考慮換熱效率與壓強(qiáng)損失，本研究換熱管選用DN25的銅管，螺距為35mm，保證換熱面積一樣，分別模擬以下四種曲率半徑，換熱面積A=0.222m2。

（a）R1=45mm、n1=10；（b）R2=60mm、n2=7.5；（c）R3=75mm、n3=6；（d）R4=90mm、n4=5

將以上四種模型進(jìn)行求解，模擬條件：螺旋管為銅管，壁厚取為2.5mm，取管壁溫度t=27℃；模擬時(shí)定義成速度進(jìn)口，壓力出口，螺旋管的進(jìn)口溫度40℃；取管內(nèi)流體流速為1.0m/s。將模擬得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，繪制出換熱系數(shù)、壓強(qiáng)損失隨曲率半徑的變化曲線(xiàn)圖，如圖1所示。

圖1 傳熱系數(shù)、壓強(qiáng)損失隨曲率半徑的變化

根據(jù)圖1可知：在速度、管徑、螺距一定的情況下，傳熱系數(shù)隨曲率半徑的增大而減小，壓強(qiáng)損失也隨著曲率半徑的增大而減小，這是由于管道趨于平緩，離心力導(dǎo)致的脈動(dòng)程度降低。曲率半徑由90mm減小到45mm，傳熱系數(shù)升高了4.2%，而壓強(qiáng)損失增加了23%，壓損增大的速度遠(yuǎn)大于傳熱效果提高的速度。由圖可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)曲率半徑由45mm增大到60mm時(shí)，壓強(qiáng)損失急劇下降，下降了13.8%，而傳熱系數(shù)下降了1.7%，相對(duì)其他情況，在曲率為60mm左右時(shí)螺旋管性能較優(yōu)。

3.2螺距對(duì)流動(dòng)與換熱的影響

模擬條件：換熱管為DN25銅管，曲率半徑D=60mm，換熱面積A=0.2m2，管壁溫度t=27℃，管內(nèi)進(jìn)口溫度40℃，速度進(jìn)口，壓力出口，流速1m/s。分別模擬螺距為35mm、45mm、55mm、65mm時(shí)的情況。對(duì)以上四種模型進(jìn)行求解，并繪制出換熱系數(shù)、壓強(qiáng)損失隨曲率半徑的變化曲線(xiàn)圖，如圖2所示。

圖2 傳熱系數(shù)、壓強(qiáng)損失隨螺距的變化

根據(jù)圖2可知：在速度、管徑、曲率半徑一定的情況下，傳熱系數(shù)隨著螺距的增大而增大，但是增大的幅度很小，螺距為55mm時(shí)，比螺距為35mm時(shí)換熱系數(shù)提高了1.17%，說(shuō)明螺距對(duì)換熱系數(shù)的影響不大；在速度、管徑、曲率半徑一定的情況下，壓強(qiáng)損失隨螺距的增大而增大，螺距為65mm時(shí)，比螺距為35mm時(shí)壓降提高了5.3%。

螺距大了雖然換熱效果稍有提高，但是相應(yīng)的壓損也大了，不利于節(jié)能，而且由于壓損增大的程度比傳熱系數(shù)要大。綜合以上分析，同時(shí)為了充分利用換熱器空間，體現(xiàn)螺旋盤(pán)管換熱器的優(yōu)勢(shì)，在設(shè)計(jì)換熱器結(jié)構(gòu)時(shí)，取螺距為35mm左右比較合適。

參考文獻(xiàn)

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[5]陶文銓.數(shù)值傳熱學(xué)第二版.西安:西安交通大學(xué)出版社,2001.

篇4

案例教學(xué)作為一種行之有效且目的明確的教學(xué)方法，以行動(dòng)為導(dǎo)向越發(fā)受到人們的關(guān)注和青睞。作為一種歸納教學(xué)法，案例教學(xué)作為未來(lái)教學(xué)改革的趨勢(shì)已不可動(dòng)搖，盡管它不可能完全取代傳統(tǒng)的演繹式的教學(xué)模式，卻是一種培養(yǎng)應(yīng)用型人才的良好途徑。案例教學(xué)應(yīng)用的成功與否很大程度上取決于典型案例的選取，要求典型案例既能體現(xiàn)對(duì)基本理論知識(shí)的理解和掌握，又要充分提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。而在電力電子技術(shù)為課程的背景下，學(xué)生需要應(yīng)用所講的知識(shí)來(lái)解釋典型案例所產(chǎn)生的結(jié)果，把案例進(jìn)行模塊化分解，摒棄對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)的研究和探討，最后對(duì)各個(gè)模塊的結(jié)果進(jìn)行整合，才能形成對(duì)典型案例較為完整的研究體系[2]。

二、基于MATLAB/Simulink的課程設(shè)計(jì)

“電力電子技術(shù)”這門(mén)課是電氣工程與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科之一，課程有幾個(gè)特點(diǎn)：教學(xué)理論性強(qiáng)、波形變化分析復(fù)雜、課程教學(xué)枯燥，學(xué)生理解困難；系統(tǒng)模塊化特點(diǎn)鮮明、模型參數(shù)化明顯，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對(duì)獨(dú)立；項(xiàng)目設(shè)計(jì)綜合性強(qiáng)、技術(shù)應(yīng)用廣，實(shí)際開(kāi)發(fā)的案例比較成熟[3]。教師在分析電子器件的特性和電子電路的工作原理時(shí)，需要觀(guān)察波形圖的變化來(lái)闡明工作過(guò)程。傳統(tǒng)的教學(xué)方式中，由于電子電路變換器部分的電路拓?fù)湫问蕉喾N多樣，如果僅是手繪波形或者多媒體展示波形，教師講解起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)精力，學(xué)生也不能清楚的掌握分析波形圖變化的原因。所以在多媒體教學(xué)中引入仿真教學(xué)是必要的環(huán)節(jié)，通過(guò)仿真電路，學(xué)生可以把變換器的工作原理和物理波形結(jié)合在一起理解，使抽象的電路明了簡(jiǎn)潔，仿真還可以分析更加復(fù)雜的電路并且對(duì)電路進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。在課程設(shè)計(jì)中利用MATLAB/Simulink軟件可以有效地構(gòu)建出與實(shí)際相符合的案例，教師在教學(xué)中通過(guò)仿真實(shí)例可以輕松解決波形抽象原理復(fù)雜的問(wèn)題。Simulink非常適合于電力電子系統(tǒng)及電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)的仿真，并且具有其他一些軟件所沒(méi)有的特點(diǎn)，仿真系統(tǒng)完全是由用戶(hù)利用系統(tǒng)提供的基本模塊來(lái)構(gòu)建的，系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)和仿真參數(shù)也可以由用戶(hù)自行修改，并且用戶(hù)可以對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行多種分析和輸出，教師可以直觀(guān)展示各種參數(shù)變化對(duì)電路圖波形的影響，學(xué)生改變器件參數(shù)值，可以自己對(duì)比分析不同參數(shù)設(shè)計(jì)下的仿真結(jié)果。這種交互性非常適合于高校相關(guān)課程的教學(xué)科研，學(xué)生通過(guò)這種交互性加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，也可以用來(lái)完成實(shí)驗(yàn)和作業(yè)[4]。以風(fēng)力發(fā)電課程設(shè)計(jì)為例，教師首先要分析電路的組成和工作原理，指導(dǎo)學(xué)生利用仿真平臺(tái)搭建數(shù)學(xué)模型，然后一步一步建立各部分電路仿真模型，該電路的仿真過(guò)程可以分為建立仿真模型、設(shè)置模型參數(shù)和觀(guān)察仿真結(jié)果。學(xué)生需將案例進(jìn)行模塊化分解，就每個(gè)模塊結(jié)合基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行分析和研究，并進(jìn)行實(shí)際動(dòng)手調(diào)試，尋找各個(gè)模塊之間的聯(lián)系紐帶，將所有模塊有機(jī)結(jié)合起來(lái)，完成對(duì)典型案例的研究[2]。

三、風(fēng)力發(fā)電課程設(shè)計(jì)案例

電力電子技術(shù)在解決能源與環(huán)境的問(wèn)題上做出了相當(dāng)大的貢獻(xiàn)。風(fēng)能作為一種綠色能源，風(fēng)力發(fā)電的過(guò)程就是機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的過(guò)程，其中風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為輸送電網(wǎng)的電能，這一部分是整個(gè)系統(tǒng)的核心，所以說(shuō)風(fēng)力發(fā)電的核心技術(shù)是電力電子技術(shù)，其能量轉(zhuǎn)換部件和控制電路都包含有電力電子器件。由于中小功率風(fēng)電系統(tǒng)中電機(jī)側(cè)一般為不控整流，并且永磁同步發(fā)電機(jī)一般都為低轉(zhuǎn)速電機(jī)，在低風(fēng)速下發(fā)出的電壓有限，不能滿(mǎn)足并網(wǎng)逆變的條件，需要對(duì)其進(jìn)行升壓，因此，中小功率風(fēng)電系統(tǒng)中常見(jiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為不控整流器+升壓斬波器+網(wǎng)側(cè)逆變器。風(fēng)力機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，帶動(dòng)永磁同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)出的三相不定頻交流電通過(guò)二極管不控整流器整流為電壓不定的直流，然后經(jīng)過(guò)升壓斬波器的作用，將直流電壓抬升至可以進(jìn)行網(wǎng)側(cè)逆變的數(shù)值，并且通過(guò)網(wǎng)側(cè)變流器的控制，使直流側(cè)電容保持恒壓。網(wǎng)側(cè)變流器將直流電逆變?yōu)榕c電網(wǎng)電壓同頻同相的三相交流電饋入電網(wǎng)[5]。課程設(shè)計(jì)案例中利用MATLAB工具，對(duì)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及并網(wǎng)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究。所研究的仿真系統(tǒng)由永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)、不可控整流器、升壓斬波、DC-AC并網(wǎng)逆變器部分組成。學(xué)生可以把該風(fēng)力發(fā)電仿真模型分成同步發(fā)電機(jī)仿真模塊、斬波變流器仿真模塊和逆變仿真模塊，就每個(gè)模塊運(yùn)用理論知識(shí)進(jìn)行仿真，最后將各模塊結(jié)合起來(lái)達(dá)到整個(gè)案例體系的研究。永磁同步發(fā)電機(jī)額定參數(shù)：電壓700V，功率2750kW，電流2270A，功率因數(shù)0.95，速度16rpm，頻率16Hz，極對(duì)數(shù)2p＝120，電阻R＝5.97m-Ohm，電感Ld=Lq=1.0757mH。風(fēng)力發(fā)電課程設(shè)計(jì)案例系統(tǒng)仿真框圖如下圖所示：1.同步發(fā)電機(jī)仿真永磁同步發(fā)電機(jī)仿真主要是依據(jù)實(shí)際系統(tǒng)參數(shù)，研究在一定速度驅(qū)動(dòng)下帶三相電阻負(fù)載的永磁同步發(fā)電機(jī)發(fā)電輸出特性。仿真模型如圖2所示，仿真結(jié)果如圖3和4所示。仿真論證了實(shí)際電機(jī)參數(shù)下所達(dá)到的額定輸出電壓、電流值及輸出的正弦特性、頻率特性。2.斬波變流器仿真升壓斬波變流器仿真主要是研究升壓斬波部分的變壓調(diào)節(jié)功能。仿真模型如圖5所示。升壓斬波電路的輸入設(shè)定為一定電壓信號(hào)輸入，通過(guò)占空比控制，輸出穩(wěn)定的期望輸出電壓，仿真結(jié)果如圖6所示。系統(tǒng)仿真表明：調(diào)節(jié)控制脈沖的占空比可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓幅值的跟蹤控制。3.逆變器仿真并網(wǎng)逆變器仿真主要是研究并網(wǎng)逆變部分輸出調(diào)節(jié)特性，在給定輸入直流電壓，帶三相負(fù)載的逆變器離網(wǎng)運(yùn)行特性。仿真模型如圖7所示，仿真波形如圖8所示。仿真結(jié)果表明：逆變器輸出電壓為50Hz基波主頻分量的脈沖調(diào)制波形，經(jīng)部分濾波后為50Hz正弦波電壓，在一定濾波和電阻負(fù)載下電流為正弦波。此課程設(shè)計(jì)案例根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行的2.5MW直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)參數(shù)，對(duì)并網(wǎng)控制系統(tǒng)各個(gè)模塊進(jìn)行了仿真研究，得出一定速度驅(qū)動(dòng)下帶三相電阻負(fù)載的永磁同步發(fā)電機(jī)發(fā)電輸出特性，仿真論證了電機(jī)參數(shù)下輸出電壓、電流的正弦特性、頻率特性；升壓斬波部分的仿真表明調(diào)節(jié)控制脈沖的占空比可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓幅值的跟蹤控制；并網(wǎng)逆變部分的離網(wǎng)仿真表明逆變器輸出電壓為50Hz基波主頻分量的脈沖調(diào)制波形，經(jīng)部分濾波后為50Hz正弦波電壓，在一定濾波和電阻負(fù)載下電流為正弦波。此案例的仿真結(jié)果達(dá)到預(yù)期的效果，為學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的提升得到良好的體現(xiàn)。

四、結(jié)語(yǔ)

篇5

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；碩士研究生；創(chuàng)新；體系；構(gòu)建

中圖分類(lèi)號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）07-0117-02

一、引言

研究生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是研究生教育的核心，國(guó)內(nèi)外高等學(xué)校對(duì)此都非常重視?！秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》指出，大力推進(jìn)研究生培養(yǎng)機(jī)制改革。建立以科學(xué)與工程技術(shù)研究為主導(dǎo)的導(dǎo)師責(zé)任制和導(dǎo)師項(xiàng)目資助制，推行產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)研究生的“雙導(dǎo)師制”。實(shí)施“研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃”。加強(qiáng)管理，不斷提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量。因此，如何將供熱、供燃?xì)?、通風(fēng)與空調(diào)工程（簡(jiǎn)稱(chēng)暖通空調(diào)）學(xué)科的研究生培養(yǎng)成思路開(kāi)闊，思維敏捷，創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)，能敏銳地感知新事物，發(fā)現(xiàn)新規(guī)律，開(kāi)拓新領(lǐng)域，想前人所未想，創(chuàng)他人所未創(chuàng)的優(yōu)秀人才，是高等教育工作者義不容辭的責(zé)任。

二、暖通空調(diào)專(zhuān)業(yè)研究生培養(yǎng)目標(biāo)

在碩士研究生培訓(xùn)方案中，土木工程一級(jí)學(xué)科下，有6個(gè)二級(jí)學(xué)科：巖土工程，結(jié)構(gòu)工程，防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程，橋梁與隧道工程，供熱、供燃?xì)狻⑼L(fēng)及空調(diào)工程，市政工程。其中供熱、供燃?xì)狻⑼L(fēng)及空調(diào)工程學(xué)科是一門(mén)涉及建筑、能源、城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、衛(wèi)生、機(jī)械、電子電工等眾多技術(shù)領(lǐng)域的交叉學(xué)科。該學(xué)科主要從事為滿(mǎn)足人類(lèi)生產(chǎn)、生活所需的各類(lèi)人工環(huán)境的創(chuàng)造與維持等相關(guān)領(lǐng)域的研究。其內(nèi)容包括各類(lèi)建筑和艙室等內(nèi)部環(huán)境的溫度、濕度、清潔度及空氣品質(zhì)的控制，為實(shí)現(xiàn)此控制的采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)和冷源熱源系統(tǒng)及設(shè)備、區(qū)域供熱和供冷系統(tǒng)等。其中心任務(wù)是在盡可能減少常規(guī)能源消耗及降低大氣環(huán)境污染的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造和維持適宜的人工環(huán)境?？砷_(kāi)展的研究工作包括建筑可再生能源利用、空調(diào)熱泵技術(shù)、暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能與控制、通風(fēng)空調(diào)工程CFD（Computational Fluid Dynamics）技術(shù)、室內(nèi)環(huán)境控制、除塵與潔凈技術(shù)等。其培養(yǎng)目標(biāo)是熱愛(ài)祖國(guó)，品德優(yōu)良，身心健康，事業(yè)心強(qiáng)；掌握供熱、供燃?xì)?、通風(fēng)及空調(diào)工程學(xué)科堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專(zhuān)門(mén)知識(shí)，了解暖通空調(diào)學(xué)科的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)；有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于探索的科學(xué)態(tài)度和作風(fēng)，具有從事科學(xué)研究工作的能力；掌握供熱、供燃?xì)?、通風(fēng)與空調(diào)工程學(xué)科堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)；較熟練地掌握一門(mén)外語(yǔ)；能從事教學(xué)、科研、工程設(shè)計(jì)和技術(shù)管理或其他工程技術(shù)工作；也為在本學(xué)科及相關(guān)學(xué)科繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)。為了達(dá)到上述的培養(yǎng)目標(biāo)，供熱、供燃?xì)狻⑼L(fēng)及空調(diào)工程學(xué)科碩士研究生通常要學(xué)習(xí)下列課程：自然辯證法、科學(xué)社會(huì)主義、英語(yǔ)精讀、英語(yǔ)聽(tīng)力、英語(yǔ)寫(xiě)作、專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)、數(shù)學(xué)物理方法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、高等代數(shù)、高等傳熱學(xué)、高等熱力學(xué)、高等流體力學(xué)、計(jì)算傳熱學(xué)、建筑熱過(guò)程、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理、空調(diào)與建筑節(jié)能、暖通空調(diào)新技術(shù)等。

三、暖通空調(diào)專(zhuān)業(yè)碩士研究生創(chuàng)新體系

研究生與本科生是不同的，諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者、美籍華人李政道對(duì)此有過(guò)精辟的論述，他說(shuō)，大學(xué)生是老師教你，考試答案老師知道，你照老師教你的方法去答試題，做對(duì)了就畢業(yè)，獲學(xué)士學(xué)位；畢業(yè)后進(jìn)研究生院，老師除了上課以外，還給你一個(gè)研究題目，老師不知道答案，別人也不知道答案，讓你自己去按老師指導(dǎo)的方向，求知一個(gè)新的結(jié)果，老師與同行專(zhuān)家評(píng)議你的結(jié)果是對(duì)的，你的研究就結(jié)束了，老師給你個(gè)學(xué)位叫博士；但是，正式做研究，必須學(xué)習(xí)和鍛煉如何自己找方向、找方法、找結(jié)果，這個(gè)鍛煉的階段就是博士后。暖通空調(diào)作為一門(mén)應(yīng)用性的學(xué)科，必須將研究生工程創(chuàng)新能力作為培養(yǎng)的核心，為此應(yīng)構(gòu)建碩士研究生的創(chuàng)新體系。創(chuàng)新體系包括的主要內(nèi)容有研究生生源、指導(dǎo)導(dǎo)師、碩士論文、道德水平、學(xué)習(xí)環(huán)境等。研究生導(dǎo)師水平的高低是影響研究生創(chuàng)新能力的一個(gè)重要因素。俗話(huà)說(shuō)“名師出高徒”，道理就在這里。目前，我國(guó)研究生導(dǎo)師隊(duì)伍存在的一個(gè)較為普遍的問(wèn)題是，部分導(dǎo)師知識(shí)更新速度跟不上時(shí)代的發(fā)展，知識(shí)結(jié)構(gòu)老化?，F(xiàn)在，很多暖通空調(diào)專(zhuān)業(yè)的研究生在畢業(yè)論文中大量運(yùn)用計(jì)算機(jī)知識(shí)，或是編制程序，而相當(dāng)多導(dǎo)師的計(jì)算機(jī)水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上學(xué)生，何談指導(dǎo)。某大學(xué)就曾經(jīng)有一位研究生在論文答辯時(shí)被發(fā)現(xiàn)用某游戲程序冒充驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一段程序，論文自然沒(méi)有通過(guò)。這位學(xué)生投機(jī)取巧之所以遲遲沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)，就是因?yàn)槠鋵?dǎo)師本人對(duì)計(jì)算機(jī)編程知之甚少。有人將碩士研究生導(dǎo)師分成兩類(lèi)：有時(shí)間的沒(méi)水平，有水平的沒(méi)時(shí)間。而有些科研能力強(qiáng)、學(xué)術(shù)水平高、知識(shí)結(jié)構(gòu)新的導(dǎo)師往往又是暖通空調(diào)學(xué)科的骨干力量、知名人士，教學(xué)、科研任務(wù)繁重，社會(huì)活動(dòng)比較多，沒(méi)有太多的時(shí)間和精力用來(lái)指導(dǎo)碩士研究生。更不容樂(lè)觀(guān)的是，高等學(xué)校的師資力量有陷入惡性循環(huán)的趨勢(shì)，尤其是一些目前社會(huì)上的熱門(mén)專(zhuān)業(yè)。高校師資的主要來(lái)源是研究生，但熱門(mén)學(xué)科的優(yōu)秀畢業(yè)生愿意在高校任教的卻不多。古人云：文章乃經(jīng)國(guó)之大業(yè)，不朽之盛事。碩士論文水平的高低是衡量研究生能否畢業(yè)的重要依據(jù)，但近年來(lái)，部分碩士研究生學(xué)位論文創(chuàng)新性差、質(zhì)量下降。究其主要原因是研究生沒(méi)有樹(shù)立正確的世界觀(guān)、人生觀(guān)、價(jià)值觀(guān)，學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，學(xué)習(xí)不努力，因此，在論文寫(xiě)作過(guò)程中“偷工減料”，人云亦云，甚至出現(xiàn)了個(gè)別抄襲、剽竊等現(xiàn)象。有的研究生論文往往是開(kāi)頭幾章原封不動(dòng)，照抄別人的，最后一章發(fā)發(fā)感想。有的研究生論文是大題目做了小文章，頭重腳輕；有的是缺乏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，憑空想象；有的是曲解人意，生拉硬扯；有的是結(jié)構(gòu)不合理，將錯(cuò)就錯(cuò)；有的是堆砌華麗詞藻，內(nèi)容空洞；有的是引述各家之論十分壯觀(guān)，沒(méi)有自己的見(jiàn)解；有的是語(yǔ)言修飾不當(dāng)，讀來(lái)令人費(fèi)解；有的是云山霧罩，不知所云；碩士研究生應(yīng)當(dāng)通過(guò)自己的在校學(xué)習(xí)，并通過(guò)自己的研究，大體形成自己的基本科研能力。而在這基本的科研能力中，自主地思考，對(duì)所研究的問(wèn)題形成自己的見(jiàn)解，有初步的獨(dú)立思想和獨(dú)立思想能力，是最為重要的。

暖通空調(diào)專(zhuān)業(yè)碩士研究生的培養(yǎng)應(yīng)遵循堅(jiān)持質(zhì)量、優(yōu)化環(huán)節(jié)、規(guī)范管理、突出特點(diǎn)的原則，始終將研究生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作為中心任務(wù)。構(gòu)建包括研究生生源質(zhì)量、指導(dǎo)教師隊(duì)伍水平、碩士論文質(zhì)量等全方位的創(chuàng)新體系，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，使他們學(xué)會(huì)創(chuàng)新思維，掌握創(chuàng)新方法，激發(fā)創(chuàng)新火花，提高創(chuàng)新素質(zhì)。使碩士研究生的思維具有思維形式的反常性、思維過(guò)程的綜合性、思維空間的開(kāi)放性、思維成果的獨(dú)創(chuàng)性。同時(shí)，還需要健全研究生教育管理體系和運(yùn)行機(jī)制，加強(qiáng)過(guò)程管理，強(qiáng)化教學(xué)督導(dǎo)，嚴(yán)格課程教學(xué)、學(xué)位論文等環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)控。加強(qiáng)導(dǎo)師隊(duì)伍規(guī)范性建設(shè)，完善導(dǎo)師遴選與考評(píng)制度，建立導(dǎo)師上崗培訓(xùn)制度。創(chuàng)新教育教學(xué)方法，注重科學(xué)精神和人文素質(zhì)培養(yǎng)，加強(qiáng)科研誠(chéng)信和學(xué)術(shù)道德建設(shè)，培育更多國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)急需的優(yōu)秀人才。

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篇6

【國(guó)家電網(wǎng)公司】5月16日，特高壓獎(jiǎng)學(xué)基金成立儀式在京舉行。基金采取開(kāi)放式方式，接受捐贈(zèng)人、電力企業(yè)、相關(guān)行業(yè)組織的聯(lián)合捐贈(zèng)，初次募集資金人民幣2300萬(wàn)元。目前共有國(guó)家電網(wǎng)公司等19家電力行業(yè)企業(yè)和組織共同參與，每年面向清華大學(xué)、山東大學(xué)、上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、華北電力大學(xué)等17所高校的160名電力專(zhuān)業(yè)的優(yōu)秀本科生頒發(fā)“特高壓獎(jiǎng)學(xué)金”。基金委托國(guó)家電網(wǎng)公益基金會(huì)負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)運(yùn)作與日常管理。

【北京建筑大學(xué)】5月19日，北京建筑大學(xué)與中國(guó)興業(yè)太陽(yáng)能技術(shù)控股公司聯(lián)合成立分布式能源及微電網(wǎng)聯(lián)合研究中心。根據(jù)雙方簽署的戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將就分布式發(fā)電及微電網(wǎng)領(lǐng)域的新技術(shù)以及其在建筑上的應(yīng)用開(kāi)展廣泛而深入的研究，在產(chǎn)學(xué)研方面深度合作；興業(yè)太陽(yáng)能將在北京建筑大學(xué)設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)獎(jiǎng)學(xué)金，每年資助在該領(lǐng)域取得一定成就的學(xué)生。

【南京工程學(xué)院】5月22日，南京工程學(xué)院與南瑞繼保合作共建電氣工程領(lǐng)域研究生工作站揭牌儀式舉行。南京工程學(xué)院電氣工程領(lǐng)域研究生已進(jìn)駐該工作站，并已開(kāi)展兩屆研究生工程實(shí)踐。研究生工作站的成立將進(jìn)一步增強(qiáng)雙方在研究生培養(yǎng)、技術(shù)研發(fā)等方面的合作。

【東南大學(xué)】5月22日，教育部高等學(xué)校電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)2014年度第一次工作會(huì)議在南京舉行。會(huì)上，教育部高等學(xué)校電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主任、東南大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)胡敏強(qiáng)報(bào)告了教指委2014年上半年的工作情況，并就下半年工作作了部署。與會(huì)委員圍繞電氣類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)設(shè)置、培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格、師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)條件、教學(xué)質(zhì)量保證等主題進(jìn)行了深入討論。與會(huì)專(zhuān)家就本專(zhuān)業(yè)教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成了初步共識(shí)。

篇7

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模；創(chuàng)新能力；數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)；建模競(jìng)賽

中圖分類(lèi)號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）32-0135-02

創(chuàng)新能力是國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的核心，科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)直接影響國(guó)家未來(lái)的整體創(chuàng)新水平和國(guó)家的創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力。高等學(xué)校和科研院所培養(yǎng)的研究生是科技創(chuàng)新人才的后備軍，應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力為根本目標(biāo)，將科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)滲透到研究生教育的整個(gè)過(guò)程。教育部于2003年公布的“研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃”指出，為全面建設(shè)小康社會(huì)，國(guó)家對(duì)高層次創(chuàng)新人才的需求不斷擴(kuò)大，研究生教育必須加快改革步伐，不僅要培養(yǎng)大批人才，更要把工作重心轉(zhuǎn)移到提高培養(yǎng)質(zhì)量，特別是提高研究生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力方面上來(lái)，積極主動(dòng)適應(yīng)國(guó)家對(duì)創(chuàng)新型人才的需要，實(shí)現(xiàn)從研究生教育大國(guó)向研究生教育強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。

一、數(shù)學(xué)建模教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)之間的關(guān)系

創(chuàng)新能力就是利用已有的知識(shí)和技能，根據(jù)客觀(guān)情況的變化而認(rèn)識(shí)問(wèn)題、解決問(wèn)題，獲得創(chuàng)新成果的能力，主要表現(xiàn)為敏銳的觀(guān)察力、聚精會(huì)神的注意力、良好的記憶力、較強(qiáng)的操作力、豐富的想象力、有創(chuàng)造的思維力和思維方式、靈感和頓悟以及信息檢索能力，能夠得出有獨(dú)出心裁的見(jiàn)解和方法。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S和定量思維是衡量一個(gè)人文化素質(zhì)是否全面發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。德國(guó)著名數(shù)學(xué)家Grassmann曾說(shuō)過(guò)：“數(shù)學(xué)除了鍛煉敏銳的理解力、發(fā)現(xiàn)真理以外，還有另一個(gè)功能，就是訓(xùn)練全面考慮科學(xué)系統(tǒng)的頭腦的開(kāi)發(fā)”。James指出：“數(shù)學(xué)的思考方式具有根本的重要性，數(shù)學(xué)為組織和構(gòu)造知識(shí)提供了方法，以至于當(dāng)用于技術(shù)時(shí)就能使科學(xué)家和工程師們生產(chǎn)出系統(tǒng)的、能復(fù)制的，并且是可以傳播的知識(shí)。分析、設(shè)計(jì)、建模、模擬（仿真）及其具體實(shí)施就可能變成高效加結(jié)構(gòu)良好的活動(dòng)”。伽利略曾說(shuō)過(guò)：“自然界最偉大的書(shū)是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)的”。數(shù)學(xué)是推動(dòng)科技創(chuàng)新的主要力量，深厚的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)、用數(shù)學(xué)處理實(shí)際問(wèn)題的能力是衡量研究者能否進(jìn)行科技創(chuàng)新的關(guān)鍵因素。數(shù)學(xué)建模就是建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程，對(duì)于一個(gè)實(shí)際問(wèn)題，用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言、公式、符號(hào)、圖表等進(jìn)行刻畫(huà)和描述，然后經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)的處理即計(jì)算、迭代等得到定量的結(jié)果，利用得到的結(jié)果再返回到實(shí)際問(wèn)題，用于人們的分析、預(yù)報(bào)、決策和控制。面對(duì)各種各樣的實(shí)際問(wèn)題，如何抓住主要矛盾，進(jìn)行合理的假設(shè)，逐步引入數(shù)學(xué)的思想，利用數(shù)學(xué)的理論和方法得到數(shù)學(xué)上的求解，最后翻譯到實(shí)際問(wèn)題，這實(shí)際上是科技工作者綜合創(chuàng)新能力的體現(xiàn)。

二、工科研究生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀分析

中國(guó)石油大學(xué)（華東）工科研究生在三年的研究生學(xué)習(xí)階段，只有一年的課程理論學(xué)習(xí)，取得相應(yīng)的學(xué)位課學(xué)分后，從第二年就轉(zhuǎn)入導(dǎo)師布置的論文階段，至此課程學(xué)習(xí)全部結(jié)束。筆者講授研究生“數(shù)值分析”課程數(shù)十年，面授對(duì)象大都是石油主干專(zhuān)業(yè)的碩士研究生，這些學(xué)生經(jīng)過(guò)了大學(xué)階段的學(xué)習(xí)后，學(xué)習(xí)能力和知識(shí)有了很大的提高。數(shù)值分析、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法、矩陣?yán)碚摷坝?jì)算是我校工科研究生大面積選修的學(xué)位課程，在有限的課時(shí)學(xué)完這些課程后，研究生學(xué)到了必要的數(shù)學(xué)理論及知識(shí)，但在以后的科研階段碰到實(shí)際問(wèn)題后，如何去應(yīng)用數(shù)學(xué)、如何轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題，還會(huì)碰到很多的困難。有些石油學(xué)科中的主干課程，像流體力學(xué)、滲流力學(xué)、固體力學(xué)、傳熱學(xué)等，在大學(xué)階段就開(kāi)始學(xué)習(xí)這些相關(guān)的課程，到了研究生階段，還要繼續(xù)學(xué)習(xí)這些課程。數(shù)學(xué)模型的來(lái)龍去脈、實(shí)際問(wèn)題的簡(jiǎn)化、數(shù)學(xué)模型的建立推導(dǎo)以及求解方法、如何反映實(shí)際問(wèn)題，這些更重要的知識(shí)并沒(méi)有真正掌握，以至于在后續(xù)的科研階段，碰到新的問(wèn)題無(wú)從下手，究其原因，還是在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，缺乏深厚的數(shù)學(xué)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，缺乏數(shù)學(xué)建模的能力，導(dǎo)致研究成果缺乏創(chuàng)新性。由于實(shí)際問(wèn)題復(fù)雜和多樣性，建立真實(shí)反映實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型也越來(lái)越復(fù)雜，精確求解數(shù)學(xué)問(wèn)題變得不可能，只能借助于計(jì)算機(jī)近似求解?，F(xiàn)在人們普遍把科學(xué)實(shí)驗(yàn)、理論研究、科學(xué)計(jì)算并列為科學(xué)研究的三種基本方法。隨著計(jì)算機(jī)、數(shù)值計(jì)算方法和應(yīng)用軟件的發(fā)展，科學(xué)計(jì)算作為科學(xué)研究方法之一顯得尤為重要。近年來(lái)，計(jì)算流體力學(xué)、油藏?cái)?shù)值模擬、計(jì)算傳熱學(xué)等學(xué)科發(fā)展很快，通過(guò)大量的科學(xué)計(jì)算，可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)理論研究和科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不到的一些規(guī)律和現(xiàn)象。近年來(lái)，我校越來(lái)越重視工科類(lèi)研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，但很多研究生往往把數(shù)學(xué)看成服務(wù)性的課程，僅學(xué)習(xí)一些膚淺的數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)計(jì)算，對(duì)一些影響深遠(yuǎn)、應(yīng)用價(jià)值大的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法很少涉及，學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力不足。因而，許多具有碩士學(xué)位的科技人員面對(duì)涉及較深的數(shù)學(xué)知識(shí)的科技創(chuàng)新時(shí)，也就顯得力不從心了。

三、加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模教育，提高創(chuàng)新能力的措施

1.在數(shù)學(xué)理論學(xué)位課的教學(xué)中滲入數(shù)學(xué)建模的思想。在研究生的數(shù)學(xué)理論課程教學(xué)中，除了講解數(shù)學(xué)理論、數(shù)學(xué)方法外，針對(duì)數(shù)學(xué)模型的背景，應(yīng)該講授給學(xué)生數(shù)學(xué)模型本質(zhì)的知識(shí)，不但要讓學(xué)生知其然，還要知其所以然。比如在講授三次樣條插值時(shí)，首先給出三次樣條插值的定義、理論模型及求解方法，要保證方程組的封閉性，還需要給出相應(yīng)的邊界條件，在三類(lèi)邊界條件中，每一類(lèi)邊界條件對(duì)應(yīng)的含義，在邊界上一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)及周期邊界分別為已知的情況下所對(duì)應(yīng)的實(shí)際問(wèn)題的要求要解釋清楚。對(duì)于不同的實(shí)際問(wèn)題，可以根據(jù)實(shí)際需要給出對(duì)應(yīng)的邊界條件。我們知道，越是抽象的理論、模型、方法，其應(yīng)用范圍越是廣泛。很多不同領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題，其對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型有可能完全相同，學(xué)完一類(lèi)數(shù)學(xué)模型后，要求學(xué)生針對(duì)各自專(zhuān)業(yè)中所涉及到的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，能夠解釋它們對(duì)應(yīng)的實(shí)際問(wèn)題，這樣既激發(fā)了研究生的學(xué)習(xí)興趣，又培養(yǎng)了他們善于歸納、把數(shù)學(xué)模型分門(mén)別類(lèi)處理、碰到類(lèi)似實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)建模能力，提高了他們利用數(shù)學(xué)建模進(jìn)行創(chuàng)新的能力。

2.開(kāi)設(shè)研究生數(shù)學(xué)建模和實(shí)驗(yàn)課程，能夠提高研究生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。在研究生學(xué)習(xí)完相應(yīng)的數(shù)學(xué)理論課程后，第一學(xué)年第二學(xué)期增設(shè)研究生數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，這是銜接數(shù)學(xué)和后面的科研工作階段的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過(guò)數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，研究生可以提高“用數(shù)學(xué)”的能力，在各自的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域里，碰到實(shí)際問(wèn)題，知道如何利用數(shù)學(xué)的理論、方法建立數(shù)學(xué)模型，借助于計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，達(dá)到定量解釋結(jié)果，這樣有助于發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、新規(guī)律，有助于得到創(chuàng)新成果。

3.積極組織研究生參加全國(guó)研究生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽等科技活動(dòng)。為提高研究生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的新要求，從2004年起，研究生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽開(kāi)始舉辦。我校自2005年開(kāi)始，研究生組隊(duì)開(kāi)始參加研究生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，從開(kāi)始零散的幾個(gè)隊(duì)參加到現(xiàn)在每年約50個(gè)參賽團(tuán)隊(duì)的規(guī)模，多次獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)。參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的研究生普遍反映這個(gè)科技活動(dòng)使他們受益很大，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①培養(yǎng)了研究生對(duì)資料檢索的能力，研究生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽題目涉及到的范圍很廣，要想完整完成建模論文的提交，需要參賽學(xué)生既要具備廣泛的知識(shí)面，還要具備快速收集有關(guān)科技文獻(xiàn)、正確理解實(shí)際問(wèn)題背景的能力。因此，數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽可以加強(qiáng)研究生對(duì)資料檢索和使用資料能力的培養(yǎng)。②培養(yǎng)大學(xué)生文字表達(dá)能力和創(chuàng)新意識(shí)，研究生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽要求參賽學(xué)生盡快熟悉實(shí)際問(wèn)題的背景，然后在合理的假設(shè)下，引入數(shù)學(xué)的概念及知識(shí)建立數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，使用有關(guān)軟件或自我設(shè)計(jì)程序，借助于計(jì)算機(jī)進(jìn)行求解，最后形成論文。論文要求模型合理，文字清晰，表達(dá)嚴(yán)謹(jǐn)，重點(diǎn)突出，因此這些要求有利于培養(yǎng)學(xué)生的文字表達(dá)能力和創(chuàng)新意識(shí)。③培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作精神，數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽要求三個(gè)人組成一個(gè)隊(duì)進(jìn)行參賽，組隊(duì)的原則是：使每個(gè)人的特長(zhǎng)得到最大發(fā)揮，達(dá)到群體合作的最佳效果，實(shí)現(xiàn)知識(shí)能力的最優(yōu)組合，獲取競(jìng)賽的優(yōu)異成績(jī)。每個(gè)隊(duì)的三個(gè)人相互協(xié)調(diào)，密切配合，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，學(xué)會(huì)傾聽(tīng)別人的意見(jiàn)，善于從不同爭(zhēng)論中綜合出最佳方案，最后取得好成績(jī)。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的整個(gè)過(guò)程有助于培養(yǎng)研究生團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作精神。

四、結(jié)論與認(rèn)識(shí)

數(shù)學(xué)建模教育對(duì)于研究生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)至關(guān)重要，在研究生數(shù)學(xué)理論課程的教學(xué)中，逐步引入數(shù)學(xué)建模的思想和方法，開(kāi)展數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教育，對(duì)于后續(xù)的科研工作直至將來(lái)走向工作崗位會(huì)使研究生終生受益，為未來(lái)各個(gè)行業(yè)的創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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篇8

王老師在境外和國(guó)外的學(xué)習(xí)與工作經(jīng)歷有成功,更有坎坷與挫折.在攻讀博士學(xué)位期間,他以敏銳的觸覺(jué),發(fā)掘出建筑設(shè)備工程學(xué)科在當(dāng)時(shí)國(guó)際前沿研究領(lǐng)域的一個(gè)重要課題-建筑設(shè)備控制系統(tǒng)傳感器信號(hào)可靠性的檢驗(yàn),開(kāi)創(chuàng)性地提出并發(fā)展了基于質(zhì)能守恒的傳感器軟性故障診斷原理,并以其長(zhǎng)于數(shù)理推理的能力,發(fā)展出了一系列偏差信號(hào)的在線(xiàn)修正方法.而當(dāng)這些創(chuàng)新性成果已被多個(gè)國(guó)際學(xué)術(shù)期刊接受,但尚未正式出刊之前,他決定以訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者身份,前往美國(guó)麻省理工學(xué)院,到我校著名校友陳剛教授納米工程實(shí)驗(yàn)室,準(zhǔn)備將那里作為又一個(gè)新的起點(diǎn).

在麻省理工學(xué)院,他以一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)性很高的研究課題開(kāi)始:高梯度場(chǎng)靜電相變制冷的探索,經(jīng)過(guò)一年多高強(qiáng)度,多方面的試驗(yàn),得出的結(jié)論與事前的預(yù)期相差甚遠(yuǎn).努力沒(méi)有得到回報(bào)并沒(méi)有使他失去信心,他轉(zhuǎn)而著手有關(guān)納米流體導(dǎo)熱性能提升機(jī)制的課題研究,他和導(dǎo)師大膽提出了"電致導(dǎo)熱"機(jī)理的設(shè)想,這個(gè)機(jī)理得到了國(guó)際傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域眾多學(xué)者的贊許和青睞.遺憾的是,由于涉及面寬,不確定性因素多,對(duì)實(shí)驗(yàn)研究的要求高,到目前為止,該項(xiàng)機(jī)理還沒(méi)有最終定論,與此同時(shí),納米流體導(dǎo)熱提升的理論和實(shí)驗(yàn)研究仍然是當(dāng)前國(guó)際上的一項(xiàng)熱點(diǎn).從出成果的角度看,王勁柏老師的麻省理工學(xué)院經(jīng)歷是失敗,然而,從科學(xué)研究的本質(zhì)與未來(lái)發(fā)展的需求角度,他本人并不認(rèn)為這是"失敗",因?yàn)樗粗氐氖茄芯抗ぷ鞯倪^(guò)程和無(wú)形積累,他認(rèn)同的是"失敗是成功之母".導(dǎo)師陳剛教授對(duì)他表現(xiàn)出的執(zhí)著,勇氣和能力給予很高評(píng)價(jià),同時(shí)也建議了一個(gè)選擇機(jī)會(huì):原不愿意到 intel從事計(jì)算機(jī)芯片熱控方面的研發(fā)工作,可以推薦.

王勁柏老師最終回來(lái)了,回到他出國(guó)之前工作的環(huán)境學(xué)院.沒(méi)有考慮留在美國(guó)的原因,他說(shuō)有兩個(gè).一個(gè)是,在作留在美國(guó)的建議時(shí),陳剛教授提醒到:留在美國(guó)可以很安穩(wěn),但不要再有"野心".他覺(jué)得,沒(méi)有更高追求的生活,人生的意義就太失色了.另一個(gè)是,多年的境外國(guó)外時(shí)間里,他看到也切身感受到,至改革開(kāi)放以來(lái),在黨的正確領(lǐng)導(dǎo)下,我國(guó)正在全方位地沿著一條正確道路快速發(fā)展,在有中國(guó)特色的社會(huì)主義建設(shè)過(guò)程中,能源和環(huán)境領(lǐng)域的發(fā)展必將有非常好前景,同時(shí)堅(jiān)信,在"失敗"中積累的無(wú)形財(cái)富,在國(guó)內(nèi)定會(huì)更有機(jī)會(huì)結(jié)出成功果實(shí).經(jīng)過(guò)慎重思考,顧及到學(xué)校與國(guó)外在相關(guān)條件上的差距,王勁柏老師決定重新回到他之前所熟悉,并曾作出過(guò)一定成績(jī)的建筑環(huán)境與設(shè)備工程領(lǐng)域,從事教學(xué)與科研工作.

教學(xué)方面,擔(dān)任了"傳熱學(xué)","熱質(zhì)交換原理與設(shè)備","暖通施工","學(xué)科專(zhuān)業(yè)概論"等四門(mén)本科生課程,"建筑能源與控制"和"建筑物熱過(guò)程"兩門(mén)研究生課程的講授,本科生"認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)","生產(chǎn)實(shí)習(xí)"及"畢業(yè)設(shè)計(jì)"的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的指導(dǎo),以及XX級(jí)開(kāi)始的碩士研究生的指導(dǎo).對(duì)王老師的課堂教學(xué),可以用以下幾個(gè)短語(yǔ)來(lái)概括評(píng)價(jià):課堂氣氛活躍,效果好,互動(dòng)強(qiáng),知識(shí)面寬,不同內(nèi)容關(guān)聯(lián)度高,誘導(dǎo)與啟發(fā)力度大,講授有激情,受到同學(xué)的歡迎.對(duì)研究生的培養(yǎng),在注重?cái)U(kuò)寬學(xué)生視野,加強(qiáng)基礎(chǔ)理論知識(shí),突出對(duì)自學(xué),科研能力訓(xùn)練,解決實(shí)際問(wèn)題要求的同時(shí),特別強(qiáng)調(diào)對(duì)求知探索和創(chuàng)新意識(shí)的激發(fā),針對(duì)不同學(xué)生的特點(diǎn),做到課題開(kāi)始早,計(jì)劃詳細(xì),目標(biāo)明確,路線(xiàn)清晰,指導(dǎo)耐心細(xì)致,要求嚴(yán)格,效果明顯.在回國(guó)后的第一屆碩士生培養(yǎng)過(guò)程中,通過(guò)有效指導(dǎo)及研究生的勤奮努力,課題組發(fā)掘出了幾個(gè)既有非常好的學(xué)術(shù)意義又有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的課題,初步研究結(jié)果令人鼓舞,可望在近期形成良好成果.所指導(dǎo)的研究生通過(guò)自身的感受,對(duì)這種從實(shí)際應(yīng)用中發(fā)掘出問(wèn)題,從需求產(chǎn)生學(xué)習(xí)欲望,在解決問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)多方位能力的指導(dǎo)和學(xué)習(xí)方法給予了高度評(píng)價(jià).

科研工作方面,在經(jīng)歷了一段時(shí)間的領(lǐng)域和方向調(diào)整過(guò)程后,王老師現(xiàn)已有了明確的主攻方向:建筑及工業(yè)領(lǐng)域的節(jié)能與可再生能源利用技術(shù)與裝備.兩年多時(shí)間的積累已開(kāi)始初見(jiàn)成效:獲得了一項(xiàng)化工企業(yè)節(jié)能技術(shù)研究項(xiàng)目支持,申報(bào)了一項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利,另一項(xiàng)正在申報(bào)之中,風(fēng)險(xiǎn)投資對(duì)他的個(gè)別新技術(shù)已經(jīng)表達(dá)了投資興趣,為出高水平成果的相關(guān)鋪墊性研究工作也開(kāi)始有了令人鼓舞的初步結(jié)果.王老師對(duì)接下來(lái)幾年的發(fā)展充滿(mǎn)了信心.

在教學(xué)與科研之外,王老師也肩負(fù)有不少教學(xué)管理和其他社會(huì)工作.回校后不久,他即被學(xué)院安排擔(dān)任負(fù)責(zé)研究生教育與培養(yǎng)工作的院長(zhǎng)助理,之后又被選為環(huán)境學(xué)院基層工會(huì)主席,緊跟著,又開(kāi)始兼任建筑環(huán)境與設(shè)備工程系系主任.這些管理與服務(wù)工作頭緒多,內(nèi)容雜,任務(wù)重,需要花費(fèi)大量時(shí)間和精力,但他能吃苦,任勞任怨,嚴(yán)格要求自己,有條不紊地開(kāi)展各方面的工作.在研究生教學(xué)管理和培養(yǎng)方面,他有不少關(guān)于如何借鑒國(guó)外高水平大學(xué)的人才培養(yǎng)方法和理念的設(shè)想,并有了初步的嘗試計(jì)劃.

在系主任工作方面,針對(duì)建系時(shí)間短,各項(xiàng)基礎(chǔ)薄弱等特點(diǎn),除了與同事們一起積極開(kāi)展學(xué)科建設(shè)外,特別注重隊(duì)伍建設(shè)和人才引進(jìn),強(qiáng)調(diào)學(xué)科發(fā)展一定要凝煉出好的方向,采取各種有實(shí)效的舉措走出去,請(qǐng)進(jìn)來(lái),擴(kuò)大交流,通過(guò)機(jī)制建設(shè),造就和諧的競(jìng)爭(zhēng)與協(xié)作共存,夯實(shí)基礎(chǔ)與創(chuàng)新進(jìn)取共重的良好氛圍.XX年以來(lái),組織了多次境外國(guó)外學(xué)者的來(lái)訪(fǎng)交流;2011年4月,建環(huán)系非常成功地承辦了第三屆全國(guó)建環(huán)專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人會(huì)議,這是第一次在湖北地區(qū)舉行全國(guó)性專(zhuān)業(yè)會(huì)議;今年5月,在學(xué)院和學(xué)校的支持下,建環(huán)系從香港理工大學(xué)成功引進(jìn)了一位年輕人才,在自己目前還不是教授的情況下,建議將引進(jìn)人才定位教授,并最終得到學(xué)校特聘小組的批準(zhǔn).

作為環(huán)境學(xué)院基層工會(huì)主席,王老師積極配合學(xué)院黨總支和行政,認(rèn)真做好監(jiān)督,參與,維權(quán)等方面的工作,帶領(lǐng)工會(huì)委員起到了很好的橋梁與溝通作用.通過(guò)積極組織和親自參與,對(duì)活躍環(huán)境學(xué)院氣氛,促進(jìn)教職工間的和諧與團(tuán)結(jié)作出了貢獻(xiàn).

王勁柏老師以一個(gè)優(yōu)秀黨員的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求自己,不斷提高自身的黨性修養(yǎng),在教學(xué),管理和服務(wù)工作,日常生活中,公平正派,服務(wù)意識(shí)強(qiáng),尊重他人,樂(lè)于助人,受到同事和學(xué)生的好評(píng).

最后,在此附上一位同學(xué)寫(xiě)的一份材料,可以看到學(xué)生眼中的王老師.

一日為師,終生為父

如果要用一句話(huà)總結(jié)王老師對(duì)學(xué)生的態(tài)度,用"一日為師,終生為父"是再貼切不過(guò)的了.王勁柏老師對(duì)每個(gè)學(xué)生的感情,就像是對(duì)自己的兒子一樣,關(guān)心和愛(ài)護(hù).

第一次遇見(jiàn)王勁柏老師的時(shí)候,是在傳熱學(xué)的課上,他一口流利的標(biāo)準(zhǔn)的英語(yǔ)就把我們震撼了,更讓我們震撼的,就是他慈祥親切的笑容,更更讓我們震撼的,就是他特別專(zhuān)業(yè),詳細(xì),易懂的講解.于是,聽(tīng)王老師的課,成了一種享受,他把知識(shí),專(zhuān)業(yè)最新的動(dòng)態(tài),還有溫暖的笑容,都通過(guò)導(dǎo)熱,熱對(duì)流和熱輻射傳給了我們.于是,那個(gè)寒冷冬天的課堂開(kāi)始變的有了溫度,每次課堂都坐得滿(mǎn)滿(mǎn)的,我們互相傳著熱量.

他喜歡和我們交流,和藹的像個(gè)伙伴.關(guān)于我們的學(xué)習(xí),關(guān)于我們的生活,關(guān)于我們的未來(lái).我們喜歡和這樣的朋友講心事,他像個(gè)長(zhǎng)輩看著我們的成長(zhǎng).說(shuō)著他年輕的時(shí)候的故事,聽(tīng)著我們?cè)V說(shuō)著自己的煩惱.他的思維活躍,經(jīng)歷豐富,幫助我們找到自己的目標(biāo),解決我們的困惑.對(duì)職業(yè)的發(fā)展,大家都很迷茫.王老師就經(jīng)常給我們講目前國(guó)內(nèi)外專(zhuān)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)況,未來(lái)的發(fā)展,各種工作崗位的性質(zhì),也會(huì)根據(jù)我們的性格等分析我們適合的工作類(lèi)型.在研究生階段,他根據(jù)我們的興趣愛(ài)好,選擇適合我們的研究方向,并經(jīng)常和我們交流名為我們答疑解惑,使得我們很快的適應(yīng)了研究生的生活.（2）

他敬職敬業(yè),深深的感染著我們.每一節(jié)課,他都認(rèn)真的準(zhǔn)備,對(duì)難點(diǎn)和重點(diǎn),總是會(huì)用生活中的例子幫助我們理解,每一次作業(yè),他都認(rèn)真批改,紅筆留下的是出錯(cuò)的原因和詳細(xì)的說(shuō)明.周一至周周六,每天早上,他基本上都是第一個(gè)到實(shí)驗(yàn)室,然后,就會(huì)工作一整天,直到深夜.這份執(zhí)著,源自對(duì)工作的熱愛(ài),源自教書(shū)育人理想.這份熱情,也影響著我們.我們努力的學(xué)習(xí),對(duì)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題追根問(wèn)底.有時(shí)為了一個(gè)小問(wèn)題,我們都會(huì)閱讀大量文獻(xiàn)資料,為了一個(gè)數(shù)據(jù),我們都會(huì)反復(fù)研究分析.正是在這種氛圍中,我們學(xué)習(xí)知識(shí),共同進(jìn)步.

他治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),在學(xué)術(shù)上一絲不茍.對(duì)我們要發(fā)表的論文,他會(huì)逐字逐句的為我們批改,對(duì)引用文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)的出處,他都要親自看一遍,對(duì)問(wèn)題的探究,他謙虛謹(jǐn)慎,一個(gè)措辭都會(huì)斟酌很久.對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,他都會(huì)從很多角度分析,找到最合理的解釋.對(duì)試驗(yàn)和模擬的數(shù)值差別,他都會(huì)認(rèn)真分析誤差來(lái)源,仔細(xì)尋求解決辦法.正是因?yàn)檫@樣,我們的研究方向,研究手段都得到了創(chuàng)新,在王老師回國(guó)后的短短兩年內(nèi),我們經(jīng)過(guò)了從無(wú)到有的過(guò)程,根據(jù)國(guó)家節(jié)能減排環(huán)境保護(hù)的政策,確定了既有非常好的學(xué)術(shù)價(jià)值又有高實(shí)際應(yīng)用的課題,搭建了實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng),開(kāi)拓了視野,也取得了初步的成果.

教室里,是他淵博,深入淺出的講解;

足球場(chǎng)上,是他矯健的奔跑;

篇9

關(guān)鍵詞：逆流換熱器熱力學(xué)優(yōu)化溫差場(chǎng)均勻性因子火用效率熵產(chǎn)

1．引言

換熱器作為一種各工業(yè)領(lǐng)域廣泛使用的設(shè)備，它的研究倍受重視。目前關(guān)于換熱器的研究大致有兩個(gè)方向，一是研究換熱器傳熱強(qiáng)化，主要目的是提高換熱器流體和固壁間的對(duì)流換熱系數(shù)，進(jìn)而提高換熱器的效能。二是從可用能的角度研究換熱器的熱力學(xué)優(yōu)化，包括換熱器的熵產(chǎn)分析、火用效率分析等，從使換熱過(guò)程不可逆性最小的角度來(lái)優(yōu)化換熱器。其中過(guò)增元提出的換熱器溫差場(chǎng)均勻性原則，一方面可以指導(dǎo)新的提高換熱器效能的方法，另一方面也可以對(duì)換熱器熱力學(xué)優(yōu)化做分析。本文是從溫差場(chǎng)均勻性原則出發(fā)，將其應(yīng)用于逆流換熱器的優(yōu)化過(guò)程，并對(duì)各種優(yōu)化方法進(jìn)行分析比較。

2．換熱器溫差場(chǎng)均勻性原則

過(guò)增元在1992年《熱流體學(xué)》[1]一書(shū)中定義了溫差場(chǎng)不均勻因子，應(yīng)用于順流、逆流和叉流換熱器，發(fā)現(xiàn)在相同的傳熱單元數(shù)NTU、熱容量比W和流體進(jìn)口溫度的條件下，逆流換熱器溫差場(chǎng)最均勻，效能也最高，熵產(chǎn)也最小。進(jìn)而在1996[2]年定義溫差場(chǎng)均勻性因子，提出了換熱器熱性能的溫差場(chǎng)均勻性原則：在NTU和W一定時(shí)，換熱器的溫差場(chǎng)越均勻，其效能越高。并采用數(shù)值方法對(duì)13種換熱器的溫差場(chǎng)和效能進(jìn)行了分析，驗(yàn)證此原則的正確性。通過(guò)熵產(chǎn)分析指出此原則是以熱力學(xué)第二定律為理論依據(jù)的。同時(shí)針對(duì)叉流換熱器，提出了分配換熱面積來(lái)改善換熱器性能的新方法。過(guò)先生又在2002[3]年給出了簡(jiǎn)單順流、逆流、叉流換熱器溫差場(chǎng)均勻性因子的解析表達(dá)式，同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)此原則進(jìn)行了驗(yàn)證，針對(duì)多流程叉流換熱器，舉例說(shuō)明用改變管路連接的方法來(lái)改變溫差場(chǎng)均勻因子，進(jìn)而改變換熱器的效能。在2003[4]年提出基于溫差場(chǎng)均勻的場(chǎng)協(xié)同原則，同時(shí)將此原則應(yīng)用于多股流換熱器中，提出換熱器傳熱性能的高低取決于冷熱流體溫度場(chǎng)的協(xié)同程度，而不是流動(dòng)方式。

從上述溫差場(chǎng)均勻性原則的提出、驗(yàn)證和發(fā)展歷程來(lái)看，這一理論已經(jīng)比較成熟，也是從傳熱物理機(jī)制方面優(yōu)化換熱器的新探索，可以利用它比較實(shí)際換熱器的換熱性能。很多換熱器大都是復(fù)合型流動(dòng)方式的換熱器，基本上沒(méi)有解析表達(dá)式；尤其對(duì)于叉流換熱器，應(yīng)用此原則，可以在NTU和W給定時(shí)，改變傳熱面積的分布或是管路連接方式，來(lái)改變換熱器的效能。溫差場(chǎng)均勻性原則前提條件是NTU和W值恒定。對(duì)于換熱方式（逆流）已定的換熱器，在W和NTU變化時(shí)，應(yīng)該如何應(yīng)用此原則是本文討論的主要內(nèi)容。

3．溫差場(chǎng)均勻性原則在逆流換熱器熱力學(xué)優(yōu)化中的應(yīng)用

過(guò)先生[3]將溫差場(chǎng)均勻性原則用于指導(dǎo)叉流換熱器的優(yōu)化，并對(duì)優(yōu)化效果進(jìn)行了分析驗(yàn)證。溫差場(chǎng)均勻性原則，是從研究對(duì)流換熱的物理機(jī)制出發(fā)[5]，用于指導(dǎo)各種形式換熱器的優(yōu)化。本文目的就是應(yīng)用這一原則來(lái)指導(dǎo)逆流換熱器優(yōu)化方法的選擇。

3.1逆流換熱器已有熱力學(xué)優(yōu)化方法比較分析

以目標(biāo)函數(shù)區(qū)分的優(yōu)化方法大概有兩類(lèi)：一是傳熱過(guò)程熵產(chǎn)分析，二是定義火用效率分析。

關(guān)于熵產(chǎn)，徐志明、楊善讓[6]等人定義熵產(chǎn)生數(shù)Ns：?jiǎn)挝粨Q熱量的熵產(chǎn)。以Ns最小為目標(biāo)，通過(guò)泛函求極值求得換熱器溫度和熱流的最優(yōu)分布，得到結(jié)論：使W略大于1實(shí)現(xiàn)最優(yōu)參數(shù)分布。他們從溫度分布的角度來(lái)優(yōu)化換熱器，提供了一種從換熱內(nèi)部的細(xì)節(jié)研究問(wèn)題的思路。能大曦[7]等人在分析換熱器的熵產(chǎn)時(shí)得到了類(lèi)似的結(jié)論：在W為1時(shí)，換熱器的Ns最小。同時(shí)指出徐志明等人研究得到的W略大于1的結(jié)論，是因?yàn)樗麄兌x的NTU與常規(guī)的定義不同。綜合分析前二者可以得到：當(dāng)NTU一定W變化時(shí)，使W為1，換熱器性能最佳。對(duì)于逆流換熱器，W為1就意味著溫差場(chǎng)均勻，符合溫差場(chǎng)均勻的原則。當(dāng)W不變NTU變化時(shí)，對(duì)于Ns的變化，能大曦[7]等人的研究得到：對(duì)于逆流換熱器，W不變，隨著NTU的變化，Ns單調(diào)減小。

關(guān)于火用效率分析，徐志明、楊善讓[8]等人，給出考慮阻力的火用效率取極大值的方法。通過(guò)定義火用效率：

分析火用效率隨NTU和W的變化，下圖是他們分析的結(jié)果。從上述結(jié)果看出：對(duì)于逆流換熱器，W不變，NTU較大時(shí)，隨著NTU的變化，η會(huì)越來(lái)越低，NTU不變，W變化時(shí)，η在W近似為1時(shí)取得最大。

比較熵產(chǎn)和火用效率兩種方法的結(jié)論可以得到，NTU不變，W變化時(shí)，二者結(jié)論基本一致。而對(duì)于W不變，NTU變化的情況，隨著W增大，Ns單調(diào)減小，而也降低了。兩種方法出現(xiàn)了矛盾。下面通過(guò)溫差場(chǎng)均勻性原則對(duì)兩種方法比較選擇。

3.2逆流換熱器熵產(chǎn)和溫差場(chǎng)均勻性分析

3.2.1逆流換熱器W變化時(shí)，看換熱器的效能、Ns、溫差不均勻因子變化規(guī)律。

分析中采用文獻(xiàn)中已有的表達(dá)式：

(a)換熱器的效能[8]：

(b)換熱器的熵產(chǎn)[7]：

(c)熵產(chǎn)生數(shù)[7]：

其中：。

的解析表達(dá)式見(jiàn)文獻(xiàn)[7]，換熱器的表達(dá)式見(jiàn)[3]，圖1給出W從0.1變到0.9時(shí)，、以及變化結(jié)果。其中

由圖中得到：隨著熱容量比接近于1，換熱器溫差場(chǎng)均勻性因子增加了，熵產(chǎn)減小了。同時(shí)結(jié)合徐志明[8]等人分析火用效率的結(jié)論，綜合得到：在NTU不變，W越接近于1，換熱器溫差場(chǎng)均勻性因子越大，熵產(chǎn)生數(shù)越小，火用效率越高。即熵產(chǎn)分析和火用分析均符合溫差場(chǎng)均勻性原則。另外從圖中看出效能隨著溫差場(chǎng)的均勻而降低了，用效能來(lái)評(píng)價(jià)換熱器性能和熱力學(xué)分析結(jié)論出現(xiàn)了矛盾。當(dāng)NTU一定，如果要求不同的W得到相同的換熱量的話(huà)，那么W小的流體，熱側(cè)流體的流量很大，保證如此高的流量也要有代價(jià)，同時(shí)由于流量大，通過(guò)換熱器時(shí)阻力損失也大，與之相對(duì)應(yīng)的火用損失也大，火用效率[7]降低了。因此同時(shí)得到單純用效能來(lái)評(píng)價(jià)換熱器是不可靠的結(jié)論。

3.2.2W一定，NTU變化時(shí)，溫差場(chǎng)均勻性因子、熵產(chǎn)生數(shù)以及效能的變化。為便于和火用效率[7]分析的結(jié)果作對(duì)比，取熱容量比：

得到結(jié)果如下：

圖2Ns－NTUφ-NTU和ε-NTU曲線(xiàn)

由上圖可見(jiàn)，當(dāng)W不變時(shí)，隨著NTU的增加，Ns變小了，效能增加了，但溫差場(chǎng)變得不均勻了。結(jié)合徐志明[8]的結(jié)論，火用效率變小。發(fā)現(xiàn)此時(shí)火用效率判據(jù)符合溫差場(chǎng)的均勻性原則，而熵產(chǎn)分析卻和原則相反了。Bejan[10]曾把逆流換熱器傳熱過(guò)程的熵產(chǎn)分為不平衡流動(dòng)即熱容量不匹配的熵產(chǎn)和由于傳熱面積有限引起的熵產(chǎn)。能大曦[7]等人對(duì)兩部分熵產(chǎn)比較得到：兩部分的熵產(chǎn)隨NTU的變化，趨勢(shì)是相反的。由于換熱面積有限引起的熵產(chǎn)隨NTU增加而減小，由于不平衡流動(dòng)的熵產(chǎn)隨NTU增加而增大。對(duì)于逆流換熱器，溫差場(chǎng)均勻與否只取決于W是否為1。不難理解只有由熱容量不匹配引起的熵產(chǎn)變化趨勢(shì)能用溫差場(chǎng)均勻性原則來(lái)解釋。換句話(huà)說(shuō)，熵產(chǎn)生數(shù)來(lái)做判據(jù)包含了換熱的物理機(jī)制之外的部分，在對(duì)換熱器做優(yōu)化時(shí)，應(yīng)怎樣用它還有待進(jìn)一步的分析。從這個(gè)角度考慮，基于換熱的物理機(jī)制建議選擇火用效率作為換熱器熱力學(xué)優(yōu)化的判據(jù)。

4．結(jié)論

（1）針對(duì)逆流換熱器，比較已有優(yōu)化方法，發(fā)現(xiàn)熵產(chǎn)分析和火用效率分析在W一定，NTU變化時(shí)得到的結(jié)論出現(xiàn)了矛盾。

（2）應(yīng)用溫差場(chǎng)均勻性原則，對(duì)比溫差場(chǎng)均勻性程度變化的趨勢(shì)和熵產(chǎn)生數(shù)、火用效率的變化趨勢(shì)，得到火用效率和溫差場(chǎng)均勻程度變化趨勢(shì)相協(xié)調(diào)，選用火用效率來(lái)做優(yōu)化更能反映換熱的物理機(jī)制。因此建議用火用效率來(lái)優(yōu)化換熱器。

參考文獻(xiàn)

[1]過(guò)增元，熱流體學(xué)，清華大學(xué)出版社，1992

[2]過(guò)增元、李志信、周森泉、能大曦，中國(guó)科學(xué)（E輯），1996.2

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[5]過(guò)增元，科學(xué)通報(bào).2000.45(19):2118-2122

[6]徐志明、楊善讓、陳鐘頎，化工學(xué)報(bào)，Vol.46No.1,1995.2

[7]能大曦、李志信、過(guò)增元，工程熱物理學(xué)報(bào)，Vol.No.1,Jan.1997

[8]楊善讓、徐志明等，工程熱物理學(xué)報(bào)，Dec.1996

[9]楊世銘、陶文銓等，傳熱學(xué)，高等教育出版社，1998

[10]BejanA.EntropyGenerationthroughHeatandFluidFlow.NewYork:Wiley-Interscience,1982

篇10

        1. 安全工程專(zhuān)業(yè)“科研導(dǎo)論課”的內(nèi)容設(shè)置及教學(xué)實(shí)踐       

        2.安全工程專(zhuān)業(yè)“科研導(dǎo)論課”的內(nèi)容設(shè)置及教學(xué)實(shí)踐       

        3.以中小學(xué)校舍安全工程為例跟蹤審計(jì)探究      

        4.農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)管理中存在的問(wèn)題和建議      

        5.石柱縣農(nóng)村飲水安全工程管理現(xiàn)狀及對(duì)策建議    

        6.對(duì)做好農(nóng)村飲水安全工程管理工作的探討       

        7.隴南永興王塄飲水安全工程自檢補(bǔ)救分析    

        8.淺談海原縣農(nóng)村飲水安全工程運(yùn)行管理工作存在的問(wèn)題及建議       

        9.農(nóng)村飲水安全工程運(yùn)行管理分析      

        10.基于安全工程專(zhuān)業(yè)的大學(xué)物理課程改革      

        11.高校新生《安全工程導(dǎo)論》課程教學(xué)實(shí)踐       

        12.創(chuàng)新型安全工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)探索     

        13.PBL教學(xué)模式在“信息系統(tǒng)安全工程”課研究生教學(xué)中的應(yīng)用     

        14.獨(dú)立院校安全工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究      

        15.肥西縣農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)和管理探析     

        16.安全工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)及改革對(duì)策研究      

        17.安全工程專(zhuān)業(yè)化工特色專(zhuān)業(yè)課程體系優(yōu)化研究      

        18.安全工程原理理論及其應(yīng)用研究     

        19.淺析農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)與管理    

        20.安全工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）教學(xué)改革與實(shí)踐      

        21.農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)與管理問(wèn)題探討     

        22.對(duì)應(yīng)城市農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的思考       

        23.應(yīng)用型安全工程專(zhuān)業(yè)《傳熱學(xué)》課程教學(xué)初探    

        24.工程認(rèn)證背景下的安全工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式    

        25.淺析農(nóng)村飲水安全工程運(yùn)行管理的長(zhǎng)效機(jī)制      

        26.交通特色的安全工程專(zhuān)業(yè)發(fā)展過(guò)程中實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的積極作用     

        27.安全工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)教學(xué)模式的創(chuàng)新與實(shí)踐      

        28.安全工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探     

        29.農(nóng)村飲水安全工程運(yùn)行管理與水源保護(hù)措施      

        30.創(chuàng)建“土壤安全工程”       

        31.特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)對(duì)我校安全工程專(zhuān)業(yè)發(fā)展的作用     

        32.宣漢縣農(nóng)村飲水安全工程管理探討     

        33.宣漢縣農(nóng)村飲水安全工程管理探討     

        34.做好飲水安全工程施工及管理的意義     

        35.安全工程專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）教學(xué)改革與探索     

        36.中小學(xué)校舍安全工程實(shí)施方案對(duì)責(zé)任追究      

        37.安全工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改進(jìn)探討     

        38.淺談農(nóng)村飲水安全工程存在的問(wèn)題及建議     

        39.安全工程專(zhuān)業(yè)《安全系統(tǒng)工程》課程教學(xué)改革研究    

        40.安全工程專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定機(jī)制研究      

        41.安全工程專(zhuān)業(yè)《環(huán)境工程》課程教學(xué)改革研究      

        42.祿豐縣農(nóng)村飲水安全工程存在問(wèn)題探究及對(duì)策    

        43.鄉(xiāng)鎮(zhèn)集鎮(zhèn)飲水安全工程運(yùn)行管理研究       

        44.如何提高高職院校安全工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)質(zhì)量       

        45.淺談信息化技術(shù)在交通安全工程中的應(yīng)用      

        46.基于從業(yè)能力培養(yǎng)的安全工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)模式研究      

        47.以專(zhuān)業(yè)認(rèn)證為導(dǎo)向的安全工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革研究      

        48.安全工程全日制工程碩士培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐      

        49.3D虛擬仿真技術(shù)在“化工安全工程”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用       

        50.安全工程專(zhuān)業(yè)技術(shù)型人才培養(yǎng)模式探討       

        51.農(nóng)村飲水安全工程管道故障影響因素及排除對(duì)策     

        52.淺談農(nóng)村飲水安全工程的建設(shè)與管理     

        53.淺談東昌府區(qū)農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)與管理      

        54.農(nóng)村飲水安全工程管理現(xiàn)狀、問(wèn)題與對(duì)策      

        55.農(nóng)村飲水安全工程蓄水池設(shè)計(jì)淺議       

        56.靈壽縣農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)和消毒設(shè)備應(yīng)用     

        57.淺談如何解決靈壽縣農(nóng)村飲水安全工程存在問(wèn)題    

        58.核安全工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐     

        59.安全工程專(zhuān)業(yè)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合培養(yǎng)模式的可行性分析      

        60.安全工程專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)現(xiàn)狀分析及改革模式探討      

        61.安全工程本科畢業(yè)設(shè)計(jì)與綜合性人才培養(yǎng)分析與評(píng)價(jià)     

        62.安全工程專(zhuān)業(yè)《空氣調(diào)節(jié)》課程教學(xué)與考核改革研究     

        63.寧夏中南部城鄉(xiāng)飲水安全工程連通海原縣      

        64.產(chǎn)學(xué)研結(jié)合培養(yǎng)煤礦安全工程專(zhuān)業(yè)人才的改革與實(shí)踐     

        65.淺談農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)與管理       

        66.如何因地制宜設(shè)計(jì)農(nóng)村人飲安全工程       

        67.建筑方向安全工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的研究     

        68.安全工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的思考與建議       

        69.關(guān)于農(nóng)村飲水安全工程管理問(wèn)題的探討     

        70.淺析高寒山區(qū)公路的安全工程管理     

        71.陸良縣2015年農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)管理        

        72.對(duì)尾礦庫(kù)閉庫(kù)治理安全工程項(xiàng)目立項(xiàng)的認(rèn)識(shí)       

        73.淺談農(nóng)村飲水安全工程運(yùn)行管理中存在的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施       

        74.關(guān)于農(nóng)村飲水安全工程的思考       

        75.完善農(nóng)村飲水安全工程運(yùn)行機(jī)制       

        76.陸良縣農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)中存在的問(wèn)題及解決方法的探索      

        77.淺析福泉市農(nóng)村飲水安全工程的管理措施      

        78.突出行業(yè)特色的安全工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)教學(xué)改革與實(shí)踐    

        79.關(guān)于農(nóng)村飲水安全工程長(zhǎng)效管理機(jī)制的思考      

        80.安全工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)存在的問(wèn)題及建議     

        81.農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)存在的問(wèn)題及解決對(duì)策    

        82.太康縣農(nóng)村飲用水安全工程實(shí)施辦法      

        83.假期兼職對(duì)安全工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)生素質(zhì)的影響       

        84.沈陽(yáng)質(zhì)監(jiān)加快部署電梯安全工程工作     

        85.基于MOOC資源的彈藥安全工程課程教學(xué)模式改革探索       

        86.農(nóng)村飲水安全工程的建設(shè)與管理      

        87.基于農(nóng)村飲水安全工程的建設(shè)與管理     

        88.解讀《消防安全工程》系列標(biāo)準(zhǔn)        

        89.安全工程材料在重大災(zāi)害事故防治中的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用      

        90.高職院校安全工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)校內(nèi)實(shí)踐能力培養(yǎng)途徑探究       

        91.安全工程實(shí)驗(yàn)室信息化平臺(tái)建設(shè)探索      

        92.晉中市農(nóng)村飲水安全工程現(xiàn)狀及可持續(xù)發(fā)展分析和探討      

        93.安全工程專(zhuān)業(yè)卓越計(jì)劃實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建與實(shí)施      

        94.《化工安全工程》課程教學(xué)的改革創(chuàng)新      

        95.淺析煤礦安全工程監(jiān)控發(fā)展走勢(shì)      

        96.安全工程專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)改革探討       

        97.農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)存在的問(wèn)題及對(duì)策        

        98.農(nóng)村飲水安全工程在遷安市的建設(shè)與思考     .