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能源与动力工程系

时间:2014-12-31来源:机械动力工程学院作者:管理员点击:

专业简介

学科名:热能工程

负责人:路义萍

研究方向:

1.电机内流体的流动与传热研究;

2.洁净能源与污染控制技术;

3.辐射加热与节能技术;

4.可再生能源及蓄能技术
 

详细信息

哈尔滨理工大学能源与动力工程系是培养从事能源与动力工程领域的设计、制造、科研开发、应用研究、运行、经营管理等方面的高级技术人才,并拓展和加强培养能源与环保工程等方面的复合、应用型人才的专门系科。

全系现有教授7名,客座特聘教授1名,副教授3名。其中有博士学位的6名,在读博士后研究人员1名。

全系设有能源与动力工程一个本科专业,设有一个热能工程二级学科以及相应的一个硕士研究生培养专业。本专业具有2个主要专业方向:热能工程;制冷与空调工程。本专业最有特色的专业技术基础课和专业课是:工程热力学、传热学、流体力学、工程燃烧学、压力容器强度、节能与环境保护、热工测量、热工自动控制、锅炉原理与设计、制冷原理与技术等。本专业最具优势的研究方向是:电机内流动及传热、洁净能源、环保技术、新型燃烧技术、节能技术、烘干技术等。

新时期专业特色是立足于培养复合、应用型高技术人才为目标,以培养学生的工程实践能力及创新能力及服务地方经济建设为基本定位,开展多方位的教学改革。课程建设以精品课程建设为突破口,带动专业的课程建设,成功申报了一门省精品课程及两门校精品课程。2007年被评为黑龙江省级重点专业。

在完成本科教学任务前提下,本系更加注重科学研究,发展和建立了以下四个主要研究方向:洁净能源与污染控制技术、辐射加热及流体的流动与传热仿真计算、节能与环境保护技术和采暖与空调技术。坚持电与热科学的交叉结合,注重节能与环境保护统筹研究,拓宽热科学与流体工程的仿真计算研究,坚持走产学研一体化道路,形成鲜明的理工大学能源动力学科特色。各研究方向围绕各自领域积极开展学术研究,具有一定创新能力,并形成研究特色。

近年来,已承担和参加7项国家自然科学基金项目,承担黑龙江省及哈尔滨市重大、重点科技攻关、基金及国际合作项目11项,以及其它省、部、市级基金及企业委托等各类项目20余项。在电晕放电脱硫脱硝机理、角管锅炉研究和新型高效除尘器的研制等方面曾获教育部科学技术进步二等奖、黑龙江省自然科学三等奖、哈尔滨市科技进步二等奖。获得国家专利6项。结合科研项目完成了具有较高学术价值的科技论文约160 篇,其中4篇被SCI收录,23篇被EI收录。完成专著1部、主编主审教材5部。此外,有一项“复合式电旋风除尘器”专利技术正在实际应用,正逐步走向产业化,为振兴我省老工业基地做贡献。

为了快速、持久发展,条件建设是关键,尤其近几年,我校加大对学科实验设备投入力度,加强基本建设,实验和办公用房面积有明显改善。现已建成“能源与动力工程实验室”、“热工与流体实验室”、“能源与环保工程实验室”和“精密测试实验室”等研究性实验室,总实验室面积达600平方米。

 

研究方向及特色

1.电机内流体的流动与传热研究

流动与传热现象广泛存在于热能工程、采暖通风、工业加热与冷却(热加工、电机转子发热冷却、绝缘材料特性研究、刀具冷却、电子元件冷却)等工业领域。通过数值计算与仿真计算,进行多参数优化设计,对研究过程进行机理研究,弥补试验的不足之处;同时,经优化的实验具有典型性、代表性,因而可以减少实验次数,节省试验经费。已购进大型的CFD计算软件FLUENT,为流动与传热现象计算提供软件保障,也为研究生的数值计算工程仿真能力的培养提供技术平台。多年以来一直从事工程热物理与电机交叉学科方面的流场与温度场数值模拟及实验研究研究,主要包括(1)大型空冷汽轮发电机;(2)轴流风扇;(3)隐极同步电动机主机、励磁机通风系统几何结构优化设计、通风系统选择;(4)凸极同步电动机定转子系统通风计;(5)无刷励磁机、空冷汽轮发电机通风实验研究;(6)立式异步电机;(7)从事低压电缆紫外交联设备内的流场、辐射与对流耦合温度场参数研究等;其中,关于电机内采用计算流体力学方法研究旋转流场温度场耦合研究方面,本人为国内创始人之一,其中,20089月以来发表的多篇电机转子通风温升方面论文得到国内外的广泛认可,引用率较高,该方面研究的意义在于揭示电机内旋转流动的机理,并进行几何结构反演设计,达到流场与温度场协同,从而优化通风方案,确保电机机组设备安全运行的目的。发表SCIEI收录论文35篇,获批发明和实用新型专利6项。荣获黑龙江省发明一等奖一项、技术进步二等奖一项。
 

该研究方向的教授与导师:路义萍教授,王芳教授、韩家德副教授,秦柏教授,王佐民副教授。
 

>2.洁净能源与污染控制技术

2.1清洁能源

清洁能源是指在生产和使用过程、不产生有害物质排放的能源。可再生的、消耗后可得到恢复,或非再生的(如风能、水能、天然气等)及洁净技术处理过的能源(如洁净煤油等)

学科研究方向主要以可再生的生物质能源利用、水煤浆配制研究、减少环境污染的流化床燃烧方法的研究、仿真等为课题目标,合作的一些项目充分对农业废弃物的生物质进行研发利用,比如对生物质成型、生物质燃烧锅炉的研发、燃煤锅炉改燃生物质锅炉等方面进行研究。我国是目前世界上第一大能源消费国,面对我国能源紧缺、环境逐步恶化的现状,该方向项目的研究积极响应了国家:“节能减排”的方针政策,并实现了废物利用,此方向的研究对我国有着重要的现实意义。

课题组还针对造纸黑液制备水煤浆进行研究,这样既可以解决环保问题,又可以节约水资源,并大大降低纸厂黑液处理费用,也降低煤浆制备成本,具有显著的经济效益、社会效益和环保效益,是一项变废为宝、实现资源综合利用的黑液处理新技术。

总之,该方向是以“节能减排,低碳能源”为目标,促进可再生生物质能源的燃烧利用,以水煤浆的制作来减少造纸废液对环境的污染,该方向项目的研究对我国有着重要的理论和现实意义。

近几年,已与多个企业合作进行洁净能源方面的研究,并在该方面发表了近二十篇文章,其中被EI检索十余篇,并获批了5项专利。

2.2流化床技术

本方向研究内容为流化床技术的模拟与实验研究,以颗粒动理学理论为基础,研究流化床内气固流动与反应特性,对大型流化床设备的改进与优化提供了理论依据,为洁净减排的研究起到了重要的现实意义。该方向至今已发表相关学术论文20余篇,其中被SCI源检索7篇,被EI源检索11篇。授权发明专利2项。申报完成2项国家级基金项目,1项省部级项目,1项司局级项目,并得到了校级项目资助。


该研究方向的教授与导师:吕薇教授,黄波副教授,陈巨辉副教授,付国民高级实验师。
 

3.辐射加热与节能环保技术

本研究方向的特色在于:在强调能源高效利用研究同时注重解决环保问题,研究方向涉及交叉学科,需要研究新理论、新方法及新设备。

3.1节能与环境保护理论与技术研究

节能与环境保护理论与技术研究作用和意义在于:促进能源高效利用、减小能源利用所产生的环境污染,建立和完善相关理论,实现技术开发和设备创新和优化。该方向主要针对能源利用中的高效率、低(无)污染转化的机理及技术进行双目标的优化能量利用的研究。研究特点是在研究中牢牢抓住伴随能源利用中的能量浪费和造成的环境污染这两条线进行。其中,在能源利用中节能与降污染统筹优化理论和应用技术方面进行较系统的研究,编著了《节能与环境保护》的学术专著。在远红外干燥的节能理论、技术研究及应用方面取得了一些实用成果,特别是在远红外节能加热应用于软基涂层的干燥中取得了良好的效果。至今,已发表相关学术论文10篇,3篇被EI收录,5篇一级刊物论文。完成省部级项目2项,在研项目3项。

3.2热工、动力机械优化技术的研究

该方向为能源与环境工程中先进设备及工艺优化理论方面的研究。目前进展较大的部分是,针对锅炉、压力容器的制造工艺及设备,以降低能量消耗、节省原材料以及提高加工精度为目标的多目标优化理论及应用技术的研究,在国内处于先进水平,特别在优化设理论、应用技术方面的研究,有些填补了该领域的空白。
 

该研究方向的教授与导师:刘兴家教授,秦柏教授,黄波副教授,韩家德副教授。
 

4.可再生能源、蓄能技术及热舒适、空气洁净技术

可再生能源、蓄能技术

在经济高速发展的今天,制冷与空调技术已广泛应用于经济领域的各个方面。随着全球变暖,环境日益恶化,人类所居住的地球变得越来越脆弱,气象灾害将成为人类社会面临的最严重的自然灾害。迫于能源危机和环境保护的压力,低碳经济及可持续发展的要求日益迫切,我们必须着手改善和调整能源结构,提高能源利用效率,开发利用新能源和可再生能源,实现低碳经济,使能源、经济、社会可持续发展。

本学科方向主要是开发新能源、可再生能源(太阳能、地热能、风能等)及蓄能技术;探讨建筑物的节能技术、节能墙体技术、室内及人热舒适性及空气品质技术;提高热泵利用效率及除霜技术。

1)太阳能虽然分布广泛,但它的利用却不是轻而易举的。对太阳能的收集、蓄存和利用的研究意义重大,太阳能与土壤源热泵有机的结合,扬长避短,发挥太阳能及土壤源热泵各自的优点,达到了可再生能源最大限度的利用。近几年相继发表学术论文20余篇,其中,SCI检索一篇,EI检索5篇。在此领域取得了一定的成果。

2)蓄冷通常意义上是指在晚间电力谷荷阶段,利用电动制冷机制冷,把冷量以显热或潜热的形式蓄存在某种介质中.到白天用电高峰期,把储存的冷量释放出来,以满足建筑物空调或生产工艺的需要。蓄冷技术是现代空调技术的重要组成部分,蓄冷材料主要有水、冰、水化盐、共晶盐等。采用土壤作为蓄冷载体,在国内还很少见,在这方面的研究已有了一定的进展。已发表相关文章10余篇,获得省教育厅资助课题一项。

3)建筑物的节能墙(窗)体技术是建筑物节能的基本保障,室内热舒适性及空气品质是决定该空调系统品质优劣的根本因素,因此,建筑物节能和空气品质的研究至关重要。近几年这方面的相关论文已发表10余篇,EISCI检索5篇以上,获得省教育厅资助课题一项。

4)室内空气品质及污染物研究

在工业生产中会产生很多污染物,比如:家禽舍,污染物会对家禽产生致命的伤害,导致产蛋减少,生病甚至死亡,控制室内污染物,提高室内空气品质,是非常重要的。测试室内流场流动情况,温度场温度偏高、污染物浓度高的区域,采用合理的通风方式(设置通风管道或通风口),防止流动死角产生,有效地除去有害气体,达到室内空气质量在合理范围内,保证生产质量,降低成本,提高利润,达到双赢的目的。

5)热舒适、空气洁净技术

随着社会经济的发展和人们生活水平的不断提高,人们对室内环境热舒适的要求也越来越高,室内良好的热舒适环境不仅可使人们身体健康、精神愉快,而且有助于提高工作效率;而且热舒适作为人工环境工程学科的重要基础问题,探讨人体感受、工效和热湿环境之间的关系,是暖通空调系统设计的依据和基础。所以研究热舒适的基本规律,创造一个健康舒适的环境非常必要。

主要研究:人体热舒适客观评价指标、热舒适的节能研究、服装对人体热舒适的影响、服装对室内洁净的影响研究。

近几年这方面的相关论文已发表4篇。
 

该研究方向的教授与导师:王芳、李九如、秦柏、孙博

详细信息

哈尔滨理工大学热能与动力工程系是培养从事能源与动力工程领域的设计、制造、科研开发、应用研究、运行、经营管理等方面的高级技术人才,并拓展和加强培养能源与环保工程等方面的复合、应用型人才的专门系科。

全系现有教授7名,客座特聘教授1名,副教授3名。其中有博士学位的6名,在读博士后研究人员1名。

全系设有“能源与动力工程”一个本科专业,设有一个“热能工程”二级学科以及相应的一个硕士研究生培养专业。本专业具有2个主要专业方向:热能工程;制冷与空调工程。本专业最有特色的专业技术基础课和专业课是:工程热力学、传热学、流体力学、工程燃烧学、压力容器强度、节能与环境保护、热工测量、热工自动控制、锅炉原理与设计、制冷原理与技术等。本专业最具优势的研究方向是:电机内流动及传热、洁净能源、环保技术、新型燃烧技术、节能技术、烘干技术等。

新时期专业特色是立足于培养复合、应用型高技术人才为目标,以培养学生的工程实践能力及创新能力及服务地方经济建设为基本定位,开展多方位的教学改革。课程建设以精品课程建设为突破口,带动专业的课程建设,成功申报了一门省精品课程及两门校精品课程。2007年被评为黑龙江省级重点专业。

在完成本科教学任务前提下,本系更加注重科学研究,发展和建立了以下四个主要研究方向:洁净能源与污染控制技术、辐射加热及流体的流动与传热仿真计算、节能与环境保护技术和采暖与空调技术。坚持电与热科学的交叉结合,注重节能与环境保护统筹研究,拓宽热科学与流体工程的仿真计算研究,坚持走产学研一体化道路,形成鲜明的理工大学能源动力学科特色。各研究方向围绕各自领域积极开展学术研究,具有一定创新能力,并形成研究特色。

近年来,已承担和参加7项国家自然科学基金项目,承担黑龙江省及哈尔滨市重大、重点科技攻关、基金及国际合作项目11项,以及其它省、部、市级基金及企业委托等各类项目20余项。在电晕放电脱硫脱硝机理、角管锅炉研究和新型高效除尘器的研制等方面曾获教育部科学技术进步二等奖、黑龙江省自然科学三等奖、哈尔滨市科技进步二等奖。获得国家专利6项。结合科研项目完成了具有较高学术价值的科技论文约160 篇,其中4篇被SCI收录,23篇被EI收录。完成专著1部、主编主审教材5部。此外,有一项“复合式电旋风除尘器”专利技术正在实际应用,正逐步走向产业化,为振兴我省老工业基地做贡献。

为了快速、持久发展,条件建设是关键,尤其近几年,我校加大对学科实验设备投入力度,加强基本建设,实验和办公用房面积有明显改善。现已建成“热能与动力工程实验室”、“热工与流体实验室”、“能源与环保工程实验室”和“精密测试实验室”等研究性实验室,总实验室面积达600平方米。

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