【正文】 1 能 源與動力工程 學院 2021 屆本科生畢業(yè)設計（論文）題目 （多相流） 單位： 日期： 序號 指 導教 師 題 目 題目類型 題目來源 目的、意義 內 容 1 白博峰 孔隙流道內沸騰核化可視化 研究 2 1 以球形燃料核反應堆為研究背景，揭示燃料間隙內沸騰流動的現(xiàn)象學規(guī)律及流動、傳熱特性。 常壓～ MPa條件下對直徑 2～ 5mm發(fā)熱球體構建孔隙流道內沸騰過程的可 視化研究。在加熱條件下，通過高速數(shù)字攝像系統(tǒng)獲得沸騰過程的動態(tài)影像數(shù)據(jù)，可視化測量沸騰兩相流動過程，獲得氣泡生長行為、相空間與相結構分布特征。改變發(fā)熱球體直徑（ 2mm、 3mm、 5mm），獲得球體幾何結構對孔隙流道內沸騰過程的影響。在不同的加熱表面溫度及冷卻水流速下重復實驗，獲得其影響規(guī)律。 2 白博峰 甲醇水溶液超聲波高效制氫試驗研究 2 6 探索超聲空化條件下甲醇水溶液催化熱解高效制氫的理論與技術途徑。 1． 超聲化學的文獻調研與綜述； 2． 實驗裝置的搭建與調試； 3． 催化劑的制備與表征； 4． 測量與分析反應產(chǎn)物，總結規(guī) 律。 3 白博峰 超音速水力清洗新技術研究 2 6 以核反應堆蒸汽發(fā)生器清洗為背景，探索超音速水力清洗新技術的動力學機理與規(guī)律，開發(fā)清洗新技術。 1． 調研蒸汽發(fā)生器的清洗技術； 2． 超音速氣液 兩相流噴嘴的設計與加工； 3． 蒸汽發(fā)生器模擬試驗系統(tǒng)調試； 4． 測量超音速脈沖鼓泡的動力學參數(shù)：壓力信號；應力信號； 5． 試驗數(shù)據(jù)整理與分析，獲得壓力波的能量與傳播規(guī)律。 2 4 白博峰 發(fā)動機內湍流摻混試驗研究 2 1 以水反應金屬燃料發(fā)動機為背景，探索進水霧化液滴與高溫燃氣的湍流摻混規(guī)律，獲得液滴動力學（尺寸、分布、速度等）的規(guī)律。 1． 高溫氣固兩相流 顆粒運動測試技術的調研； 2． 湍流摻混研究進展的調研； 3． 機理試驗； 4． 試驗數(shù)據(jù)處理與分析。 5 白博峰 雙擴散對流機理試驗研究 2 1 以晶體生長的熱物理過程為背景，研究由于溫度梯度、濃度梯度驅動的自然對流（雙擴散對流）的規(guī)律。 1． 雙擴散對流的研究綜述； 2． 試驗：測量溫度、速度場； 3． 分析雙擴散對流啟動、失穩(wěn)的現(xiàn)象學規(guī)律與動力學規(guī)律。 6 白博峰 氣液霧狀流流量計量新技術研究 2 6 研究霧狀流型下氣液兩相流流量測量新方法，即集成電容測量技術與旋進旋流測量技術、數(shù)據(jù)融合處理技術等，初步提出特種流型條件下的流量測量新技術，為油氣田開發(fā)提供一種全新的測量技術方案。 1． 綜述氣液 氣液兩相流流量測量技術的 研究進展； 2． 電容法測量持液率技術分析 ； 3． 數(shù)據(jù)融合處理技術研究 ； 4. 流量標定研究 。 7 畢勤成 新型太陽能發(fā)電系統(tǒng)的基礎研究： 沸騰和冷凝傳熱試驗研究 4 6 太陽能作為一種取之不盡的清潔能源，受到越來越大的關注，盡管目前還沒有非常經(jīng)濟地利用太陽能的成熟技術。本研究試圖探索一種新型的太陽能發(fā)電技術，對其中的基礎科學問題進行研究。 本項目試驗研究 水基磁性流體在管內的流動沸騰及 凝接換熱 ，研究加熱功率、流 速、傾斜角度等的影響。要求學生完成：調研資料，了解相關的研究情況；在教師指導下完成試驗方案的制訂和試驗系統(tǒng)的設計；在實驗室技工的協(xié)助下完成試驗系統(tǒng)的加工；系統(tǒng)進行試驗研究、數(shù)據(jù)處理和理論分析；認真撰寫完成論文。 8 畢勤成 新型太陽能發(fā)電系統(tǒng)的基礎研究： 沸騰的流動阻力及流型試驗研究 4 6 同上 試驗研究 水基磁性流體在管內流動沸騰時的流動阻力及流型，研究加熱功率、流速、傾斜角度等的影響。要求學生完成：調研資料，了解相關的研究情況；在教師指導下完成試驗方案的制訂和試驗系統(tǒng)的設計；在實驗室 技工的協(xié)助下完成試驗系統(tǒng)的加工；系統(tǒng)進行試驗研究、數(shù)據(jù)處理和理論分析；認真撰寫完成論文。 3 9 畢勤成 低溫多效蒸發(fā)海水淡化基礎研究：海水淡化蒸發(fā)傳熱試驗系統(tǒng)的設計與建造 4 6 水是人類生存和生產(chǎn)不可缺少的基本物質，是地球上不替代的寶貴的自然資源，同時也是戰(zhàn)略性的經(jīng)濟資源。缺水問題將嚴重制約 21世紀經(jīng)濟和社會發(fā)展。海水淡化是解決缺水問題的一個途徑。 本項目設計與建造海水淡化蒸發(fā)傳熱試驗系統(tǒng)。訓練學生綜合運用工程熱力學、傳熱學、流體力學等理論知識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與動手能力，使學生了解、掌握科學研究的基本 思路、方法、手段和能力。要求學生完成：調研資料，了解相關的研究情況；在教師指導下完成試驗系統(tǒng)的設計；在實驗室技工的協(xié)助下完成試驗系統(tǒng)的加工；進行試驗研究、數(shù)據(jù)處理和理論分析；撰寫完成論文。 10 畢勤成 低溫多效蒸發(fā)海水淡化基礎研究：管外蒸發(fā)傳熱系數(shù)實驗研究 4 6 同上 本項目試驗 研究管外蒸發(fā)傳熱系數(shù)，研究真空度、管排數(shù)等的影響。 要求學生完成：調研資料，了解相關的研究情況；在教師指導下完成試驗方案的制訂和試驗系統(tǒng)的設計；在實驗室技工的協(xié)助下完成試驗系統(tǒng)的完善；系統(tǒng)進行試驗研究、數(shù)據(jù)處理和理論分析；認真撰 寫完成論文。 11 畢勤成 低溫多效蒸發(fā)海水淡化基礎研究：管外蒸發(fā)液膜厚度測量研究 4 6 同上 本項目研究管外蒸發(fā)液膜厚度測量方法，研 究 液膜厚度 對蒸發(fā)傳熱的影響。 要求學生完成：調研資料，了解相關的研究情況；在教師指導下完成試驗方案的制訂和試驗系統(tǒng)的設計；在實驗室技工的協(xié)助下完成試驗系統(tǒng)的加工；系統(tǒng)進行試驗研究、數(shù)據(jù)處理和理論分析；認真撰寫完成論文。 12 顧紅芳 電廠 ACC 系統(tǒng)數(shù)值模擬試驗 1 1 為了 確保電廠運行的 安全性和經(jīng)濟性 ， 弄清 空冷機組在 特定的氣象和環(huán)境條件 下，不利風向、風速對空冷 散熱 的影響程 度，以 采取必要措施 盡可能降低環(huán)境 因素的不利影響 研究不同的風向、風速、氣溫下對汽輪機背壓的影響程度，確定 主廠房 的合理 布置方位 和直接空冷的 最佳 平臺高度或間接空冷的冷卻塔布局方案。 4 13 顧紅芳 負壓大通道濕蒸汽流體動力特性研究 1 1 通過實驗研究和 以大型商用計算軟件 FLUENT 進行的數(shù)值計算，通過流場優(yōu)化降低流體對管道的沖擊，達到流量分配均勻和減少阻力損失，減少端差的目的。 數(shù)值計算研究的結果將用來驗證試驗結果，最終目的是得到各個局部阻力件的阻力損失以及使得蒸汽流量在排汽管道各分管能夠均勻分配的構件設計 。 14 顧紅芳 空冷器傳熱管和管束傳熱和阻力實驗研究 1 1 為我國空冷系統(tǒng)大型空冷設備的國產(chǎn)化和建立自主知識體系提供技術支持。 對汽輪機排汽從空冷器的分配通道至順流管束最后到逆流管束出口冷凝水的排出全過程的傳熱和阻力特性進行實驗研究，提供能夠滿足工程設計所要求的不同壓力、溫度和流速下的可靠的研究結果。 15 李會雄 具有特種擴展受熱面的換熱器設計與性能評價方法 3 ３ 螺旋翅片管和直肋翅片管是鍋爐中常用的換熱元件；但在多灰和磨損嚴重的煙氣中，需要應用新型換熱元件。碟形肋片管是一種特殊的擴展受熱面管 ，需要對其流動和換熱性能進行全面的調研和進一步研究，總結出相應的換熱器設計和性能評價方法，以便推廣和應用。 對碟形肋片管的流動與換熱研究成果進行全面調研和總結，檢索并閱讀文獻；對比分析碟形肋片管、螺旋翅片管、直肋翅片管的傳熱和流動特性的差異；總結碟形肋片管的傳熱和流動阻力性能的計算方法；總結碟形肋片管換熱器的設計計算方法及傳熱性能評價方法，指出應進一步研究的方向；寫出研究報告。 16 李會雄 笛型管在氣液兩相流測量中的應用研究 ２ ３ 在超臨界和超超臨界鍋爐水動力研究中，高溫高壓氣液兩相流的流量測量是一個 棘手問題。常用測量儀表無法承受高溫和高壓作用；孔板流量計的節(jié)流損失太大，對研究帶來不利影響。在要求流量測量元件阻力損失較小的場合，笛形管是一個很好的選擇。需要建立有關用笛形管測量流量的準則關系式。 掌握笛形管測量流量的基本原理；對笛形管在流量測量中的應用研究進行全面調研，檢索并閱讀文獻，寫出綜述報告；對氣－水兩相流實驗臺進行改造；設計并加工笛形管測量元件；進行笛形管流量測量實驗；分析實驗數(shù)據(jù)，總結規(guī)律；寫出研究報告。 5 17 李會雄 特殊螺旋翅片換熱管的傳熱實驗數(shù)據(jù)分析及性能評價 ２ ３ 螺旋翅片換熱管在能 源與動力工程中的應用十分廣泛。由于流體繞流螺旋翅片換熱管時的流動結構很復雜，加之螺旋翅片換熱管的幾何復雜多變，不同的螺旋翅片換熱管所遵循的換熱規(guī)律并不完全一致，需要實驗驗證。現(xiàn)有部分管件的傳熱性能數(shù)據(jù)，需要仔細分析。 了解氣流在沖刷螺旋翅片管時的流動和換熱特點；對螺旋翅片管的流動與換熱研究成果進行全面調研和總結；掌握螺旋翅片管傳熱實驗數(shù)據(jù)的處理方法；對特殊螺旋翅片管的傳熱實驗數(shù)據(jù)（已有實驗數(shù)據(jù)）進行處理和全面分析，總結規(guī)律，得出經(jīng)驗公式；與對應的傳統(tǒng)經(jīng)驗公式進行比較；寫出研究報告。 18 羅毓珊 空冷換熱 器翅片管流動特性的數(shù)值模擬研究 2 3 強化流動與傳熱是提高換熱器性能的基礎。通過本課題研究，掌握翅片管換熱器的應用背景、結構特點、熟練掌握流體力學基礎知識及流體計算軟件的應用，培養(yǎng)獨立分析及解決實際問題的能力。 針對 增壓空冷器實際使用的翅片管型式，采用大型流體計算軟件，對其流場進行數(shù)值模擬，獲得翅片管換熱器的流場、流動特性、流線軌跡與流動規(guī)律，分析翅片管流動機理，為提高換熱器的傳熱系數(shù)及翅片的優(yōu)化設計提供研究基礎。 19 王海軍 超臨界流體傳熱和流動研究 3 1 超臨界技術目前應用越來越為廣泛，因此對 于超臨界狀態(tài)下流體的流動與傳熱特性研究具有重要的學術意義和工程背景。 查閱國內外超臨界流體研究的最新技術資料；通過分析、對比、歸納和提煉，了解超臨界流體傳熱和流動特性的研究現(xiàn)狀，認識超臨界傳熱流動的基本現(xiàn)象和規(guī)律，寫出綜述報告。 20 趙亮 斜坡太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)研究 2 1 斜坡太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)可以充分利用我國西部地區(qū)豐富的太陽能資源，廣泛分布的南坡地形及日較差等環(huán)境地理氣象資源，提高太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)性能價格比。為在我國西部地區(qū)發(fā)展太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)提供重要的理論指導和技術基礎。 建立斜坡式 太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)熱力學模型，分析確定影響系統(tǒng)輸出功率及效率的主要因素；建立斜坡式太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)內部流動及傳熱數(shù)學模型，通過理論分析和數(shù)值模擬研究系統(tǒng)結構參數(shù)及環(huán)境地理氣象條件對系統(tǒng)性能的影響規(guī)律；評估我國西部地區(qū)發(fā)展斜坡式太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)的資源儲量。 6 21 趙亮 太陽能輔助地熱發(fā)電系統(tǒng)研究 2 6 把太陽能作為輔助能源，以提升地熱能的品位，可以大幅度提高地熱能的利用率和高效能的利用太陽能 ， 具有得天獨厚的優(yōu)勢，是解決我國西藏、西部等地區(qū)供電問題的有效途徑。 以西藏羊八井為對象和實例，分析地熱井 出水溫度下降的一些因素或關系；選擇西藏羊八井有代表性的熱井發(fā)電系統(tǒng)為對象，分析該系統(tǒng)各部件和循環(huán)過程的工作參數(shù)變化與最佳參數(shù)；分析、研究太陽能多倍聚焦、中溫利用裝置的工作特性、規(guī)律和性能參數(shù)；建立太陽能輔助地熱發(fā)電系統(tǒng)熱力學模型，分析確定系統(tǒng)最佳運行參數(shù)；調研、評估我國太陽能輔助地熱發(fā)電系統(tǒng)的技術經(jīng)濟性。 22 趙亮 天然氣井下節(jié)流工藝理論研究 專題 研究 自選 井下節(jié)流工藝技術是近年來在 天然氣開 采工程中新興的一種工藝技術 ,其基本原理是將節(jié)流器置于井下生產(chǎn)管柱某一適當位置來實現(xiàn)井筒節(jié)流降壓。與常規(guī)地面節(jié)流相比， 可明顯降低生產(chǎn)成本、提高安全性。 從理論上對這一工藝技術進行深入研究， 有利于 更好地指導生產(chǎn)實踐 開展 井下節(jié)流工藝的基礎理論研究 ：包括 安裝井下節(jié)流后井筒溫度場的變化 ；井筒內油氣水三相流動對井下節(jié)流的影響； 井下節(jié)流啟動過程 ；井口針閥與井下節(jié)流嘴的相互影響關系；井下節(jié)流器長度對節(jié)流性能影響規(guī)律；井下節(jié)流器投放位置 以及 多級井下節(jié)流工藝合理設計方法 等。 23 楊 冬 超臨界鍋爐水動力計算程序 開發(fā) 2 3 在專業(yè)課程知識的基礎上，結合我室已有的研究基礎，開發(fā)完善超臨界鍋爐水動程序，培養(yǎng)學生設計研究能力，并 為工程實際做一定的工作。 1． 充分掌握鍋爐專業(yè)基礎知識； 2． 閱讀文獻，了解超臨界鍋爐的工作原理與特點； 3． 建立水動力計算模型； 4． 開發(fā)計算程序； 5． 進行程序驗證與計算分析。 24 王躍社 多孔介質內 相變傳熱特性的實驗研究 2 1 以了解金屬泡沫材料換熱器的性能為研究背景，揭示多孔材料內發(fā)