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蒸汽喷射制冷系统设计
1
学习制冷系统构建原则，完成蒸汽喷射制冷系统的设计
通过对制冷系统中主要部件的分析计算，完成系统的构建任务
掌握solidworks或其他CAD软件，同时自备电脑；
4．
张早校/教授
600MW电站配套吸收法分离二氧化碳的系统设计
作为电站主力机组，针对600MW火力电站设计配套的捕集二氧化碳系统，对于实现温室气体减排意义重大。
要通过对高效吸收塔和再生塔的设计，为吸收法的高效运行提供依据。
1．了解二氧化碳捕集的基本原理。
2.确定捕集二氧化碳的方案。
3.完成600MW电站配套吸收法分离二氧化碳系统的理论计算。
4．完成设计图纸。
5.翻译英文相关资料。
5．
板式换热器自动监测系统设计
大型板式换热器承担着核电站的冷却任务，对其运行状态参数监测对于核电站的安全运行意义重大。
要通过本设计为板式换热器的高效安全运行与性能预报提供保障。
1．分析板式换热器的检测特点和相关规范。
2.完成板式换热器的计算。
3.确定监测管理系统的硬件。
4.设计编制监控软件并调试通过。
6．
煤气化关键设备渣阀的设计
当前，煤化工在我国发展迅速，并对经济发展产生了重要影响。
煤化工过程的关键工序煤气化的关键设备渣阀还在大量进口，继续开展国产化研究。
1.分析渣阀的工作原理。
2.进行渣阀的理论设计计算
3.对渣阀进行工作过程数学模拟。
4.翻译英文相关资料。
7．
煤气化联合循环系统研究
选择优化的煤气化流程对于节能减排和保护资源环境具有重要意义，需要开展大量系统深入的研究。
1.分析煤气化联合循环的基本工作过程。
2.定量设计系统，并分析影响因素。
3.完成火用分析计算，分析损失的原因。
8．
金属氢化物热泵系统设计
研究对低品位热源热量的回收利用对于节能减排具有重要意义。
本课题以太阳能或工业废热的利用为基础，设计一种基于金属氢化物的热泵装置。
通过对本课题的设计工作，使学生具备查阅、搜集文献、翻译资料、结合工程应用的实际要求设计系统与验证的能力，重点培养学生追踪学科发展前沿与动态的能力。
1．分析余热回收的技术途径。
2．确定热泵系统的结构方案
3．设计一套热泵系统，并进行理论性能分析。
4．翻译英文相关资料。
9．
水泥厂一体化脱硫脱碳系统研究
从集中排放点源水泥厂脱除二氧化硫、二氧化碳对于节能减排具有重要意义。
本项目围绕水泥厂开展脱硫脱碳一体化技术研究，重点培养学生追踪发展前沿与动态热点问题的能力。
1．分析水泥厂的污染物排放途径。
2．制定脱硫脱碳一体化方案。
3．开展理论分析计算。
4．翻译英文相关资料。
10．
李云/
副教授
煤制烯烃美国UOP公司甲醇制烯烃流化床反应器（MTO）ASPEN模拟
煤气化—甲醇—烯烃—电力多联产系统可以延伸煤化工产品链、提升市场竞争力。
拟针对烯烃反应器反应过程进行研究，为我国多联产技术的发展提供决策支持。
1．反应过程分析
2．反应过程建模与模拟
3．研究主要运行参数对反应的影响
4．翻译相关文献
11．
油田伴生气回收一体化装置设计
石油伴生气——油层中伴随石油一起逸出的气体，及部分溶于石油中的天然气。
石油伴生气在油田粗放式开发时期，被作为生产废气而白白烧掉。
过去，在油田生产作业区经常能看到燃烧伴生气的“火炬”，它似乎也成了油田的一个标志。
本项目拟通过流程设计以及主要设备的设计，对伴生气进行轻烃化回收利用。
1．在充分考虑伴生气特点的情况下进行回收工艺流程设计，相关装置的选型设计
2．压缩机的设计
3．完成压缩机图纸
12．
硫化氢吸收脱除流程开发
化学吸收-催化氧化湿式脱硫方法是一种投资少，工艺流程简单，操作方便的脱硫方法，在脱除硫化氢的同时回收单质硫，省去了传统醇胺法吸收-克劳斯硫磺回收联合工艺中的克劳斯硫磺回收工艺。
1.分析储油罐区原油挥发气和硫化氢释放的特点和相关数据。
2.确定原油吸收法硫化氢脱除装置结构。
3.吸收塔设计计算。
4.装置设计。
13．
斜盘式二氧化碳膨胀机开发
由于二氧化碳制冷系统的制冷效率与人工合成制冷剂相比处于劣势,故采用跨临界循环,并利用膨胀机回收膨胀功以减少膨胀过程的能量损失,达到提高整个循环效率的目的。
针对目前膨胀机存在的诸多问题,设计应用于跨临界CO2压缩循环的新型双活塞膨胀机
1．膨胀机的热力计算、动力计算
2．主要零部件的强度校核
3．结构图纸
14．
斜盘式二氧化碳压缩机开发
二氧化碳热泵热水器由于其环保、节能的特点日益引起人们的关注,特别是其关键部件—压缩机的研发也逐渐成为业界的研究热点问题。
1．压缩机的热力计算、动力计算
15．
微型高压空气压缩机
微型高压压缩机可以用于导弹弹射系统，本课题拟设计一种重量轻，无油润滑的压缩机用于为弹射压缩气瓶供气。
1.摆盘压缩机热力参数的计算和分析，主要为各种工况下的气量、功率、各级温度、析水情况等，含变工况；
2.整机动力性能计算和分析，主要为各种典型工况下的转矩曲线、力学平衡性分析、惯性力分析；
3.主要零部件受力、强度、刚度计算与分析，主要包括缸体、轴、斜盘、气阀等，进行轴承校核；
4.完成设计图纸
5.翻译相关英文文献。
16．
胡海军/讲师
腐蚀速率数据库系统软件开发
石化企业每年因为腐蚀失效问题产生巨大的经济损失，对石化设备、管道进行腐蚀剩余寿命预测可为设备更换和防护提供的理论依据，方便、迅速的获得不同材料在典型介质中的腐蚀速率对工程中的剩余寿命预测具有重要的帮助。
本课题应用WEB开发技术，设计开发一套腐蚀速率数据数据库查询系统，为腐蚀防护提供数据支持。
1．调查炼油厂主要的腐蚀失效形式
2．掌握均匀腐蚀寿命预测的方法
3．收集石化装备材料的腐蚀速率数据
4．应用ASP.net技术，开发腐蚀速率查询系统
计算机基础略好
17．
高温高压腐蚀实验台监控系统设计
高温高压腐蚀试验台是测试材料高温腐蚀环境下的耐应力腐蚀、冲刷腐蚀的性能的重要设备，准确的监控试验台的状态是保证设备安全运行的关键。
本课题应用labview软件，为试验台设计一套监控系统，保证设备正常运行。
1掌握温度、压力测量和控制的基本方法
2应用labview开发软件，设计开发试验台监控系统。
对压力、温度、液位的数据进行采集，控制电磁阀开关。
18．
魏进家/教授
复杂地形下天然气输送管道试压后扫水过程中的弥合水击现象分析
在具有大高程差的起伏地形下，天然气输送管道试压后扫水过程中可能发生弥合水击效应而导致管道爆破。
运用流体力学知识，研究弥合水击发生的原因和条件，提出改进措施。
1试压后泄压过程水在管道内的运动及分布情况
2扫水过程中清管器运动分析
2扫水过程中真空段形成的分析
3弥合水击计算
4分析产生弥合水击的条件，提出减少弥合水击的措施
19．
室外电器柜内空气除湿装置设计
电器柜内空气湿度过大会导致水分析出，危害电器安全。
运用工程热力学和传热学等知识，设计柜内除湿系统。
1、除湿系统方案选择
2、除湿系统设计计算
3、除湿系统性能计算
4、绘制除湿系统设计图
20．
板翅式换热器性能测试和分析
板翅式换热器具有单位体积内换热面积大优点。
培养学生综合利用所学流体力学和传热学知识，进行板翅式换热器的性能测试和分析。
1、了解流动和换热测试技术与手段
2、测试仪表的选取
3、测试过程和方法
4、测试结果的分析
21．
旋转叶轮轮盘强度计算软件的开发
大型离心压缩机、轴流压缩机和汽轮机的叶轮强度关系到运行的安全性，需要进行其强度的计算校核。
通过所学的强度与振动专业知识和计算机基础知识，进行压缩机和汽轮机叶轮轮盘强度计算软件的开发。
1、轮盘强度计算方法和过程
2、轮盘强度计算软件的编制和界面设计
3、计算软件说明和运用软件进行实例计算和分析
22．
高效紧凑型电子器件冷却系统设计
电子器件的散热问题随着其性能的快速发展而逐渐变得突出。
利用沸腾换热加上表面微结构形式可有效提高换热性能。
通过所学传热学知识，设计紧高效凑型沸腾换热装置。
1、了解表面微结构强化沸腾换热方法
2、进行换热系统方案选择
3、换热系统换热计算和设计
23．
二氧化碳离心压缩机高压缸设计
培养学生掌握化工过程中特殊气体压缩的多级离心压缩机设计能力
1、进行离心压缩机设计的热力计算
2、撰写设计说明书
3、绘制多级离心压缩机装配图和叶轮部件图
24．
高秀峰/副教授
新能源汽车电动空调系统及其压缩机设计
目前已经由国务院原则审批通过的《节能与新能源汽车产业发展规划》明确提出了我国未来10～30年新能源汽车产业依次发展混合动力汽车、插电式纯电动汽车（包括增程式）、氢燃料电池电动汽车的三步走战略布局。
新能源汽车的空调系统与传统汽车的空调系统也产生了巨大的差别，主要体现在：
空调系统的驱动方式完全不同、采暖的热量来源问题、新能源汽车的电池冷却问题、空调负荷的调节问题、空调压缩机的技术实现与驱动控制问题等。
而整个空调系统复杂功能实现的核心则取决于车用电动压缩机。
因此，非常有必要对新能源汽车的电动空调系统及其核心部件电动压缩机进行详细的技术研究和产品开发，为新能源汽车的发展奠定零部件配套基础。
广泛查阅国内外相关文献，了解电动汽车的基本构成与工作方式、电动汽车的技术流派和现状、车载电池技术发展状况、电池冷却要求和技术、电动空调系统及其压缩机技术与产业状况。
在综合国内外相关研究现状的基础上，总结出一种合理的新能源汽车电动空调系统方案，对其工作特性进行概括分析。
完成相应空调系统和压缩机的文献综述、完成空调系统的负荷计算。
重点对系统中的电动压缩机进行全面研究与设计，包括热力计算、动力计算、强度计算等，完成压缩机总装和零部件绘图，初步研究压缩机驱动电机与控制问题。
要求学生学习过工程热力学、制冷压缩机、汽车空调方面的知识，并对汽车技术有浓厚的兴趣。
要求学生具有较好的外文文献查阅能力、较强的独立分析问题能力。
尤其要求学生要具有很强的工程实际开发兴趣和能力，具有很强的机械结构设计能力，具有较好的金属工艺学知识。
25．
70MPa加氢站充注技术研究及压缩机设计
氢燃料电池汽车被认为是全世界解决由汽车发展所带来的能源和环境问题的最终出路，目前可行的技术方案只有压缩氢气，国外基本成熟以及国内正在进行研发的是35MPa车载氢气及其加氢站系统装备。
2010年底发布的十二五国家863计划最新指南提出了研发70MPa车载氢气及其加氢站系统装备的课题，但未对其中的核心装备——高压氢气压缩机技术进行立项。
显然，发展70MPa车载氢气系统和研究加氢站氢气优化充注技术的前提是要有70MPa的起源，而其前提是首先必须解决70MPa高压压缩机的技术和产业问题。
因此，本项目定位于从技术研发和工程产业化方面解决这一问题，为氢燃料电池汽车技术发展在气源供应方面扫除障碍。
广泛查阅国内外相关文献，了解加氢站的技术发展现状和最新技术水平，重点是加氢站系统充注流程、加氢站地面高压储气装置的解决方案、加氢站高压压缩机、加氢站设备国内外产业状况等。
在广泛查阅文献的基础上，提出合理的70MPa加氢站氢气加注技术方案，并对其进行详细研究（重点是研究其运行的能耗指标）。
在这一技术方案的限定下，全面设计所需的70MPa高压氢气压缩机及其机组系统成套装置。
主要完成压缩机的详细设计计算（热力计算、动力计算、强度计算）、完成主机的总装图和关键零部件图纸绘制，完成机组系统详细流程设计，提出机组系统的控制思路和详细工作逻辑。
要求学生学习过工程热力学、传热学、往复压缩机方面的知识，并对汽车技术有浓厚的兴趣。
要求学生具有较好的外文文献查阅能力、较强的独立分析和解决问题能力。
26．
直流对动式天然气增压压缩机设计
天然气或油井伴生气的井口压力一般在常压附近，因而需要用压缩机增压才能实现局部管网输送。
这类油田气压缩机一般排气压力不高，但排量要求较大，且往往常年处于无人职守运行状态，因而对压缩机的结构可靠性要求特别高。
传统结构的活塞压缩机气阀数量较多，而气阀恰恰是压缩机中的薄弱环节。
直流气缸结构简化了传统活塞压缩机的气阀和缸体结构，使每一个工作腔的吸排气阀由2～6个减少为1个，且能获得较大的气阀流通面积，因而减少气体流动损失，并能获得较高的气缸容积利用率，也便于实现容量调节。
因此，直流压缩机能较好地满足油田气压缩高可靠性、长维修周期、恶劣工作环境的使用要求。
本项目的目标是开发一种约15吨活塞力油气田常用的两列对动直流往复压缩机，用于油田气的增压。
广泛查阅国内外油田气压缩机和直流压缩机的相关文献，了解相应技术、产品、应用的最新状况。
在此基础上根据给定的设计参数（活塞力15吨、转速1000rpm、行程150mm、吸气压力0.01MPa（G）、排气压力8.0MPa（G），详细设计一台油田气增压用直流压缩机，包括详细的热力计算和变工况复算，详细的动力分析与计算，主要零部件的强度校核，机组系统的简要匹配。
完成详细的设计计算说明书，绘制主机总装图和部分零部件图纸。
要求学生学习过工程热力学、传热学、往复压缩机、压力容器方面的知识，具有较好的外文文献查阅能力，较好的文献综合分析能力，较强的工程兴趣和设计能力，具有很强的机械结构设计能力，较好的金属工艺学知识。
27．
天然气汽车常规加气站压缩机和系统设计
能源短缺和环境污染是21世纪人类所面临的首要问题，寻求清洁替代能源是解决这一问题的有效途径，用天然气（CNG）替代汽油作为车辆燃料已经在世界范围内得到了迅速发展，这对改善城市大气环境作用显著，并具有非常好的使用经济性。
目前我国西部地区的CNG汽车应用已经十分普及，随着西气东输、川气东输、东海油气田的投用、俄罗斯和新西兰等国外液化天然气（LNG）的大量输入，CNG汽车将会在国内全面铺开。
CNG汽车的使用是以建设大量的天然气加气站为前提，在有地下天然气管网的城市可以从地下管网直接取其，经压缩后充注给燃气车辆，这成为常规CNG加气站，其核心设备是天然气增压压缩机组。
本课题的目的就是进行综合性能优越的常规站CNG压缩机及其机组系统的整体设计。
广泛查阅国内外CNG加气站技术文献，了解和掌握CNG加气站充注技术和CNG压缩机技术发展和产业现状。
在此基础上设计一台常规站CNG压缩机，并设计机组系统工作流程。
压缩机的基本参数为：
额定吸气压力0.3MPa（G），额定排气压力25MPa（G），额定供气量650Nm3/h。
提出项目的总体技术方案，完成压缩机主机的详细热动力计算和主体结构设计，完成主要配套件参数计算，大致完成机组系统流程设计，提出简要的机组控制逻辑关系。
28．
天然气汽车加气子站液压压缩机研究与产品设计
近10年来，国内压缩天然气清洁燃料（CNG）汽车发展迅速。
CNG汽车的发展需要建设大量的加气站基础设施，目前的加气站主要有常规站和母子站两种建设方式。
实际市场发展表明，母子站建设方式更能灵活地适应城市发展的需要，能更好地满足CNG汽车的加气需求。
目前的子站压缩机采用曲柄连杆往复活塞方案，传统的子站压缩机存在装机功率利用率低、槽车高压供气量过剩、槽车低压供气能力不足、主机和机组系统复杂、整机装置制造成本高、泄漏量大等诸多技术缺陷。
十一五863计划主要采用变频调速思路解决了上述主要矛盾，但有些指标仍解决得不够理想。
近两年，市场上出现了一种液压压缩机子站解决方案，它使用变量泵结合电控液压技术，能方便地实现容量调节，有望较好地解决曲柄连杆往复结构的子站压缩机所存在的固有缺陷，从而大幅度提高CNG子站压缩机的各项技术经济指标。
但目前这项技术还处于初级阶段，尚未有人对其进行深入研究及开发，因而，有必要对这一技术进行全面研究及相应产品开发，这项工作的开展有望探索出另外一条CNG子站压缩机的优越技术解决方案。
广泛查阅国内外相关文献，了解CNG加气站的技术发展现状和最新技术水平，了解液压压缩机的发展历程及其产业化和应用现状。
在广泛查阅文献的基础上，提出切实可行的CNG子站液压压缩机成套技术解决方案。
对所提出的技术方案进行详细的热力、动力、效率、成本、可靠性等综合技术经济特性研究，并重点与传统变频调速子站进行全面对比研究。
在上述研究工作的基础上进行CNG子站液压压缩机组的完整设计工作，包括热力分析与计算、动力分析与计算、结构强度分析、液体压力冲击分析、电机效率和功率因数分析、气阀工作特性分析等，形成相应详细设计计算说明书和图纸资料。
要求学生学习过工程热力学、传热学、往复压缩机、电气控制技术方面的知识。
要求学生具有较好的外文文献查阅能力，具有较强的独立分析和解决问题的能力，较好的文献综合能力。
29．
天然气汽车大型加气母站变速压缩机设计
天然气将是全世界未来很长时期内的主要能源形式，具有热值高，价格便宜，使用清洁无污染等特点，目前已成为主要的工业原料、民用能源、及车用燃料。
天然气（CNG）汽车近年来在国内得到了迅速发展，这要求其加气站基础设施建设必须先行一步。
实际市场发展表明，CNG母子站的建设方式更适合于城市的发展和CNG车辆加气需求，这种建站方式要求在城市外围建设大型母站，其日供气能力要求达到30万方以上。
大型加气站需要大供气能力的天然气压缩机组，市场上现有的CNG母站压缩机存在装机功率利用严重不足，供气能力有限，电机效率不高等问题，因此非常有必要研究与开发能够实现气量调节的大型CNG母站压缩机技术和产品。
主要目标是减小装机功率并提高供气能力，提高电机综合效率，减小设备尺寸、重量、造价，提高压缩机对大幅度工况变化的适应能力，提高压缩机的综合指示效率，提高产品的可靠性和运行经济性。
在此基础上，研究与设计一台255kW装机功率的变频调速CNG母站压缩机，吸气压力0.8～1.6MPa，最高排气压力25MPa，平均供气量大于3000Nm3/h。
提出项目的总体技术方案，完成压缩机主机的详细设计并绘制主机图纸，完成机组系统流程设计，提出详细的机组控制逻辑关系。
重点对压缩机的变频调速策略、调速对电机特性、气阀特性、零部件强度、振动、供气能力、管道和冷却器损失等的影响作以研究。
要求学生学习过工程热力学、传热学、往复压缩机、压力容器方面、电气控制软硬件等方面的知识，具有较好的外文文献查阅能力，较好的文献综合分析能力，较强的思考能力，较强的工程兴趣和设计能力，具有很强的机械结构设计能力，较好的金属工艺学知识。
30．
程光旭/教授
炼油装置典型材料腐蚀实验研究
炼油装置的腐蚀是主要失效形式之一，主要影响因素有温度、应力和环境介质。
开展材料的腐蚀实验研究，研究腐蚀机理、腐蚀速率及腐蚀寿命预测具有重要的理论价值和工程应用意义。
本课题针对炼油常减压装置常用的材料腐蚀特征，在多元腐蚀介质条件下，采用自行研制的多功能腐蚀加速寿命试验装置，测试腐蚀速率等，为炼油企业腐蚀防护提供基础数据。
1综合分析炼油企业腐蚀现状及防腐技术；
2采用多功能腐蚀加速寿命试验装置测试腐蚀寿命；
3采用电化学极化曲线或电子扫描电镜微观测试分析腐蚀机理；
4为炼油企业工程腐蚀防护提出措施。
31．
侯雄坡/助教（李云）
基于Matlab的液压控制四点调平控制算法仿真
液压动力系统在野外作业中具有突出的优点。
大型移动式测量装置对底盘的水平度要求很高。
本课题建立一种液压控制的四点支撑数学模型，研究各种快速调平控制方法的动态性能，设计出优化的控制策略。
1.了解现有各种调平控制方法并分析各自的优缺点；
2.建立液压控制平板调平系统的闭环控制模型，利用Matlab和simulink进行调平过程的模拟；
3.设计新的调平算法并进行参数优化，使算法的动态指标满足规定的要求。
32．
压缩机流量调节过程动力学模拟与性能分析
升级会员 