摘要：基于逆向思维,围绕材料复合原理课程教学实践,以企业集成产品开发视角,将“材料整体设计”复杂工程问题拆解为分层项目能力链并逆向匹配原理内容链,以课前案例预习及预习成绩等教学活动与教学评价形成与课程目标对应的9对“配对碱基”衔接双链,对应9个教学目标,实现“活动—评价—改进”良性递进演替,价值目标确保双链右旋的前进方向,实现解决复杂工程问题能力的持续提升。同时,本课程为其他工科理论课程提供了良好的参考。

摘要：准确获取管群换热器在复杂土壤中的传热情况,有利于合理设计地源热泵系统。该研究建立了考虑地下水渗流的三维管群分层数值模型,通过引入区域热效率(E)和动态性能损失(Dynamic Performance Loss,DPL)2个指标,评估不同因素对渗流作用下管群在分层岩土中传热的影响。结果表明:当渗流速度为100 m/a且渗流层厚度较大时,管群在分层岩土中的传热可以简化为在均质岩土中的传热;通过调整不同导热系数的土壤层的位置和厚度,管群区域热效率的变化可以忽略不计;变等效入口流速和变入口温度的变化对管群区域热效率的影响可以忽略。在渗流速度为100 m/a、连续运行2000 h、管间距为3 m的叉排管群,下游DPL仅比管间距为6 m的顺排管群高1.27个百分点。因此,当渗流速度为100 m/a且渗流层厚度较大时,建议顺排和叉排的管间距分别为4和3 m。此外,渗流速度越大,管群的区域热效率越大,DPL越低,且趋于稳定的速度越快。研究结果可为合理设计热渗耦合分层土壤中的地埋管管群以及有效缓解土壤热堆积提供参考依据。

摘要：通过T型五流非对称连铸中间包水模拟实验,研究了控流装置对中间包内流体流动的影响。结果表明,结构合理的控流装置能够明显改善中间包内流体的流动特性,优化得出了中间包内控流装置的设计方案,为中间包内控流装置的设计提供了参考。

摘要：随着CUP芯片的高频高速化以及集成电路的小型化高密度装配,芯片的发热量也不断增大,其散热问题已经变得越来越突出,而水冷技术以其优越的散热效果在大型计算机CPU芯片冷却设备中得到广泛应用。在进行水冷散热器的结构设计时,由于流体流动空间小,运动比较复杂,常用的实验检测方法具有一定局限性。本文通过建立CPU芯片水冷式散热器的翅片式、翅柱式、交叉柱式三种结构的三维物理模型,进行了内部冷却水流动与传热的数值模拟计算和结果的可视化处理,得到了不同内部结构下散热器内冷却水的温度场分布,为散热器结构的优化设计提供了理论依据,并通过比较分析,得出翅柱式结构散热器的散热效果较好。

摘要：针对涡流管大量应用于制冷系统中,对涡流管的各项参数进行研究,寻求最佳制冷工况及参数。本文自行设计涡流管实验样机,搭建开式的涡流管实验台,以CO2为工质,在不同的进口压力(0.2~0.6 MPa)、不同的冷流率(0.2~0.9)工况下研究了5种冷孔板孔径(1.5~3.5 mm)的涡流管性能,分析冷孔板孔径对涡流管性能的影响情况。研究表明:制冷、制热效应均在0.4MPa达到峰值后出现下降,在冷孔板孔径为2.5 mm时获得最佳制冷效应29.3℃、制热温度效应37.9℃,且获得最佳制冷量及制冷性能。

摘要：钢铁行业是自治区四大支柱产业之一,但是产生的环境污染已经制约社会经济的可持续发展。干法除尘蒸发冷却技术以其热交换效率高,能耗少、利于环保的特点在钢铁行业转炉和电炉等工业生产过程中得到普遍应用。以包钢转炉生产为例,该技术可将转炉烟气含尘量降到10mg/m3以下,回收煤气可直接送给用户使用,且除尘干灰含铁成分含量高,可就近压成球团块返回转炉作为代替矿石的原料,降低了转炉的工序消耗,同时省去湿法除尘系统的污水处理和污泥处理设施及大量用水,系统耗电比湿法除尘系统大大降低,节能效果显著,解决了湿法除尘系统污泥压滤、运输过程中产生二次污染的问题。蒸发冷却器是该技术的关键设备,其工作过程复杂,为受传热和传质控制的,在多相内部始终存在着质量、动量和能量的传递以及相互作用的多相湍流的物理过程。关键部件(喷嘴)及核心技术基本由国外引进,国内在对其进行合理结构设计及保持高效运行在理论和技术上都是个难题,除增加系统投资外,也不利于节能环保。国内济南钢厂开展该领域设计工作,通过现场运行调试,摸索管理经验,文献资料大多开展空调领域蒸发冷却的实验及模拟研究,很少见到有关工业除尘领域中基于蒸发冷却和除尘一体的理论研究的资料。目前国内只有极少的高校开展该领域的研究工作,其中内蒙古科技大学金光、牛永红、武文斐等进行了蒸发冷却器三维建模及数值模拟研究,得到了塔内流体流动与传热的三维流场,取得了初步进展。随着计算机技术及计算流体动力学CFD理论的发展和成熟,使用CFD技术来进行对蒸发冷却器内多相流动、传热和传质数值模拟研究得到迅速发展,已成为当前国际上本领域研究的学术前沿和热点问题。但目前国内对该领域进行的仿真研究工作仅处于起步阶段,由内蒙古科技大学金光副教授主持的内蒙古高校科学研究项目《转炉干法除尘蒸发冷却器冷却机理研究》(NJ09085)课题立足自治区经济发展特色,将深入研究蒸发冷却过程机理,优化蒸发冷却器结构和喷水参数,对系统节能降耗,解决环境污染,消化吸收发达国家先进技术,开发具有自主知识产权的技术及装备有特殊的现实意义。课题展开对蒸发冷却器内冷却机理及喷水量优化的数值模拟研究,在烟气、雾化水滴及烟尘粒子多相流的质量、动量和能量相互作用机理的综合研究,取得的成果也必将在该领域具有一定的学术参考价值。

摘要：依据索科洛夫等学者提出喷射器计算的经验公式对喷射器进行优化设计加工,并自行搭建测量喷射器性能实验台。采用N_2、CO2、R2903种自然工质,研究了当扩压室直径为定值,实验压力为高压(10 MPa≤P≤100 MPa)状态时圆柱形混合室截面直径变化对喷射器性能的影响规律。实验结果表明:当喷射器背压为3.9 MPa、工作流体温度为90℃、工作流体压力变化范围为8.0~10.0 MPa或引射流体压力变化范围为2.4~2.9 MPa、混合室截面直径在1.7~2.1 mm范围变化时,喷射器的喷射系数均随圆柱形混合室截面直径的增大而升高,且在实验工况范围内,以N2为工质的喷射系数随圆柱形混合室截面直径变化趋势相对平缓。

摘要：在自行搭建的喷射器性能测试实验台上,以CO 2、N 2及R290为工质,通过改变喷射器喷嘴临界截面直径,总结喷射器喷射系数在不同的引射流体入口压力、工作流体入口压力及工质种类条件下的变化规律。实验设定工作流体温度为90℃,喷射器背压为3.9 MPa,工作流体入口压力变化范围为8.0—10.0 MPa,引射流体入口压力变化范围为2.4—2.9 MPa,喷嘴临界截面直径变化范围为0.68—0.72 mm。实验结果表明:当保持喷射器的基本工作参数不变,引射流体入口压力为一定值时,喷射器喷射系数随喷嘴临界截面直径的减小而逐渐增大;当保持喷射器的基本工作参数不变,工作流体入口压力为一定值时,喷射器喷射系数随喷嘴临界截面直径的增大而逐渐减小;在相同工作压力下,喷射系数大小依次是N 2、CO 2、R290;在相同引射压力下,N 2、CO 2先达到稳定状态;在保持喷射器的基本工作参数不变时,工作流体入口压力及引射流体入口压力的提高对喷射器喷射系数均有提升作用。

摘要：混凝工艺因成本低廉、操作简单而成为地表水处理的常见工艺,但现有混凝剂存在对地表水中溶解性有机物去除率较低的问题。针对我国地表水体普遍存在的有机微污染问题,设计一种通过壳聚糖/羧甲基纤维素钠于水中原位生成的复凝聚絮体以代替传统混凝剂并去除污染物的新工艺,进而将复凝聚技术原位生成网状絮体应用于水污染处理中。选取高岭土和盐酸四环素分别模拟黄河水中的无机胶体和有机微污染物,探究初始浊度、壳聚糖/羧甲基纤维素钠投加质量浓度对两类污染物的去除效率和机理,并进一步对混凝后产生污泥的吸附性能进行研究。结果显示,壳聚糖/羧甲基纤维素钠对不同模拟污染水的浊度去除率都在99%以上,对盐酸四环素-高岭土和黄河水-盐酸四环素中盐酸四环素的最佳去除率分别为40.02%和56.72%,效果明显优于聚合氯化铝(Polyaluminium chloride,PAC)。壳聚糖/羧甲基纤维素钠和高岭土共沉淀产生的污泥能够对水中盐酸四环素进行化学吸附,最高吸附质量比达4.81 mg/g。壳聚糖/羧甲基纤维素钠复凝聚体系对地表水中的无机污染物和有机污染物均有较好的去除效果,且所得污泥具有回用价值,具有良好的应用前景。

摘要：设计了生物质高温蒸汽气化实验平台,主反应器为高温蒸汽发生系统和带有喉口的下吸式气化炉。利用该实验平台对木屑进行高温蒸汽气化研究,气化过程通入的蒸汽温度控制在600～1 000℃。实验结果表明：高温蒸汽既是气化过程的气化剂又是部分热载体,能有效提高气化效率,并维持炉内温度场的稳定。实验条件下,气化气可燃组分体积分数达到77%以上,当蒸汽温度为（948±4）℃时,气化气中H2体积分数达到（51.83±0.12）%,气体热值为9.81 MJ/m3,H2/CO组分比达到2.17,气化气可持续稳定燃烧,气化性能较为理想。