名列前茅！6篇优秀毕业论文（设计）获奖！

为促进各高校在能源动力类专业本科毕业论文（设计）环节上的交流，提高毕业论文（设计）的质量，近日，第一届（2021）全国“能源动力类专业全国优秀本科毕业论文（设计）在线展示交流活动”在山东举办。我校在本次活动中有6篇本科毕业论文（设计）获评优秀毕业论文（设计）。

此次活动由教育部高等学校能源动力类专业教学指导委员会于2019-2020学年开始筹备，2021年初正式启动，全国共有83所高校参赛。经专家委员会评审和教育部高等学校能源动力类专业教学指导委员会审议通过，共有102件作品被遴选为“第一届全国能源动力类专业优秀本科毕业论文(设计)在线展示交流活动”的优秀作品。我校获奖作品总数位列全国第二。

我校能源动力与机械工程学院、动力工程系高度重视此次活动，组织教师认真指导毕业论文（设计），积极鼓励学生报名参与并做好推荐工作。经过校内严格的初评和专家盲评，最终确定了推荐参加本次在线展示的优秀毕业设计。

获奖毕设简介

李超能源与动力工程专业 能动1703

作品名称：基于场协同理论的超临界二氧化碳换热器结构优化

指导教师：郝俊红 副教授

内容介绍：

超临界CO2（sCO2）因其特殊的物理性质而具有良好的流动传热特性，研究sCO2对流换热的特点，对于提高其管内对流换热效率以及优化换热器结构具有重要意义。本文提出直管、渐扩管和渐缩管三种水平管道，利用管道截面形状的变化来改变管内流体速度场与温度场的分布，从而提高管内流体温度场与速度场的协同度，以此实现sCO2的强化传热。基于场协同理论分析了冷却与加热条件下变截面水平管内的sCO2换热特性，在冷却条件下，渐缩管布置能够减小管内的场协同角，有效提高管内对流换热；反之，在加热条件下，渐扩管强化了管内对流换热，并通过准空气膜与涡流阻塞现象阐明了加热条件下管内传热恶化的物理机制。

参赛视频截图

王洋能源与动力工程专业 能动1704

作品名称：基于速率方程理论的气固反应动力学模型与应用

指导教师：张俊姣 副教授、李振山 副教授（清华）

内容介绍：

在化学链燃烧过程中，载氧体的连续氧化还原反应是典型的气固反应，晶粒模型被广泛用于描述气相反应物与固体载氧体之间的反应动力学特性，传统的晶粒模型认为固体产物均匀、连续地在载氧体晶粒表面生长，导致传统晶粒模型无法描述载氧体反应动力学的两阶段特征。本文针对传统晶粒模型中固体产物生长模式的错误假设，建立基于离散固体产物岛生长模式的速率方程晶粒模型，并将该模型与流化床K-L模型耦合，形成从晶粒、颗粒到反应器的多尺度动力学模型。模型中考虑了气体相间传质、颗粒外扩散、颗粒内扩散、产物层扩散、化学反应、晶粒表面产物岛生长等物理和化学过程。并且，本文采用流化床热重分析方法（MFB-TGA）测量了一种Fe-Cu基载氧体的反应动力学。最后，利用所建模型计算分析实验数据，得到了Fe-Cu基载氧体的反应动力学参数。

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王一峰能源与动力工程专业 吴仲华1701

作品名称：纳米尺度液滴撞击行为的分子动力学研究

指导教师：王晓东 教授、高淑蓉 讲师

内容介绍：

随着纳米技术的发展，如纳米喷墨打印、纳米液滴喷雾冷却、纳米涂层等，对纳米液滴动力学行为的研究近年来受到了广泛的关注。本文研究了纳米尺度液滴撞击在不同浸润性表面的撞击动力学行为，并发现了铺展和回缩动力学的自相似行为。基于分子动力学的模拟结果，构建了适用于纳米尺度液滴的R-t理论预测模型。该模型在韦伯数We=15～60，雷诺数Re=11.07～22.19和表面润湿性θ0=105°/125°的条件下进行了验证。最后，通过验证表明，模型的平均相对偏差为2.22%～5.47%，能够精度捕捉纳米液滴撞击疏水表面的扩散和收缩动力学；此外，该模型还可用于高韦伯数、亲水表面下（θ0=40°，73°和85°）对纳米液滴的收缩动力学的预测。为微纳尺度液滴打印、镀层等应用奠定了理论基础。

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廖炜铖能源与动力工程专业 能动1712

作品名称：新型烟气余热回收系统的实验研究与经济技术分析

指导教师：付忠广 教授、李震 副教授（清华）

内容介绍：

天然气锅炉被广泛应用于供暖系统，天然气锅炉排烟的显著特点是湿度大，因此具有更大的烟气余热回收潜力。溶液除湿循环可用于回收烟气中的水分及其潜热，本文针对溶液除湿烟气余热回收系统进行了模拟分析及实验研究。

首先，使用有限差分法对逆流溶液喷淋塔进行模拟分析，得到单、双级除湿塔中的沿程参数变化，通过变参数分析各参数对余热回收效果的影响。其次，考虑温度对溶液比热容和等效比热容的影响，提出ε-NTU模型的优化模型，将计算误差从25.3%降至14.3%。最后，对溶液除湿烟气余热回收系统进行实验验证，实验结果表明：在40~60℃的热网回水工况下，本系统可将热网回水温度升高6.5℃左右；与传统冷凝锅炉相比，本系统最多可多回收139.6%的热量。

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李心语能源与动力工程专业 能动1708

作品名称：基于光谱检测的生物质燃烧过程研究

指导教师：郑树 副教授

内容介绍：

本文基于自辐射光谱技术，针对生物质燃烧火焰进行了研究，在对比以往多种辐射测温方法的基础上，提出了一种新的基于瑞利近似假设的多波长辐射测温模型。

以实验室生物质蜡烛火焰为研究对象，利用光谱仪在蜡烛火焰轴线上进行检测，通过瑞利近似模型进行计算，并与高光谱相机检测结果进行对比，发现该模型计算温度较高，两种蜡烛火焰的检测结果平均误差分别为3.90%和2.65%，均小于4%，证明了模型的可靠性。同时分析了生物质蜡烛沿轴线上Na，K碱金属的变化趋势。

随后，在生物质燃烧炉中进行了松木、红木、稻壳三种生物质燃料燃烧火焰的检测实验，分别在空燃比A/F=4.17和A/F=5.13两种工况下进行，并采用热电偶进行了验证对比。实验结果表明，模型计算温度与热电偶测得的温度吻合较好，平均误差小于6%，证明了瑞利近似模型的准确性和适用性。

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刘川川能源与动力工程专业 吴仲华1701班

作品名称：顺排CNT聚合物复合材料导热模型改进研究

指导教师：杨薛明 教授

内容介绍：

聚合物由于其强度高、重量轻及耐腐蚀性能好等诸多优点在工业生产中有着非常普遍的应用，然而，大多数聚合物的导热系数较低限制了其在散热领域的应用。为了提高聚合物材料的导热系数，常常在聚合物中添加导热填料来改善其导热性能。针对现有理论模型难以准确描述碳纳米管（CNT）等一维纳米材料顺排间距对复合材料导热系数的影响的现状，本文提出了一个基于EMA方法和热阻分析法的顺排CNT聚合物复合材料导热系数解析模型。利用EMA方法获取考虑了边界热阻的CNT单元等效各向导热系数，并将其带入热阻分析法推导过程中，从而在复合材料单元体热阻分析中合理地考虑到了填料和基体间界面热阻的影响；引入了距离系数（纯几何参数），推导得到了顺排CNT聚合物复合材料导热系数解析模型。利用该模型进行了理论计算及分析，并与实验数据进行了对比，验证了该模型的有效性。所提出的解析模型对于顺排纳米线、纳米管和纳米棒聚合物复合材料导热系数预测具有普适性。

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指导教师代表

谈本科生毕业论文（设计）

付忠广：

本科毕业设计是一个重要的实践教学环节，借此可检验四年的本科教育成果，是否能够综合运用本科所学知识去解决实际问题，也是一个检验学生综合素质和能力的重要机会。为了做好本科毕业设计，建议提前进行思考和准备。宜根据自己的兴趣和爱好选择合适的毕业论文题目。可主动联系指导老师，通过加强与指导老师的沟通，尽快明确毕业设计目标、采用的方法和工作计划。工作中加强与指导老师的沟通，对指导老师提出的意见和建议，认真领会，及时发现工作中的不足，及时修正工作计划。对体现毕业设计成果的论文撰写和答辩PPT设计做到精益求精。严格按格式要求撰写的论文，示人以做事认真、严谨的形象。精心设计的答辩PPT如同一个艺术品，会让人眼前一亮；答辩前反复演练，做到对时间的精准把握，以上答辩过程的准备工作会为毕业设计加分。

郑树:

1.针对研究课题进行充足准备

在开展毕业设计之前，可以通过阅读国内外相关领域文献以及向老师学长请教等充分理解自己的研究课题，明确自己的研究方向和研究内容，能够提出一些自己的见解，有助于日后的论文撰写。

2.开展过程中积极与老师沟通

定期向老师汇报阶段性成果与遇到的问题，在老师的指导下解决或调整实验方法，避免自己陷入错误的方向，同时可以经常性和老师沟通来整理毕业设计思路，虚心听取老师的意见和要求，高效处理，做到事半功倍。

3.具备良好的时间规划意识

通过与老师沟通和实际情况，设定合理的整体毕业设计阶段安排，平衡好毕业的其他事宜和毕业设计的时间分配，并在每个时间段完成对应的任务，同时可以随着不同的情况进行计划调整。

4.培养严谨的写作习惯

毕业论文同样要求严谨的写作格式和良好的写作习惯，例如不同参考文献的引入、文章和公式的字体格式，行文的逻辑与语法，都需要从细节去注意。

郝俊红：

即将开展本科毕设的同学们，本科毕设将是自己对自己的一次检阅，做好本科毕设，也是为自己的大学生活画一个完美的句号。

本科毕设需要知识的同台合奏。大家首先要认识到本科毕设的意义，本科毕设是自己在大学阶段，相对独立综合运用知识解决问题的机会，也可能是一次创造知识的机会，大家要珍惜毕设的机会，充分结合自己的兴趣、未来的工作或读研方向，积极与老师、学长、学姐等沟通，选择比较适合自己的毕设题目；

本科毕设需要自己的主动出击。毕设过程中要主动联系老师或课题组的其他同学，定期与指导老师汇报毕设进展和存在的问题，花时间去独立思考和总结积累，充分开展有效交流，明确下一步要开展的工作是什么，提高自己的执行力，一步一步往前走；

本科毕设需要规整的梳妆打扮。要规范表达自己的研究成果，无论是最后的毕业论文，答辩PPT，还是发表的学术论文，都要有规范的格式，清晰的表达方式，要站在读者的角度去考虑，才能够让读者明白自己的研究成果，把自己的毕设论文雕琢成一个艺术品。

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素材来源丨能源动力与机械工程学院

编辑丨董艺双 杨奇

审核丨卜叶蕾 马博

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