研究生学术创新与论文写作漫谈.ppt

海军工程大学 动力工程学院 研究生学术创新与 论文写作漫谈 陈林根 研究生学术创新与论文写作漫谈 主要内容 一 基本情况 二 学术创新的原则与方法 三 学术论文写作要点 一、基本情况 n指导毕业博士论文22篇 n 硕士论文28篇 n 工程硕士论文4篇 n获55个海军以上和46个大学优秀博、硕 士学位论文指导教师奖: n 一、基本情况 l l 2个全国优博提名，3个全军、8个湖北 省、5个海军优博, 1个全军优博提名 l 14个全军、10个海军、11个湖北省优硕 l20个大学优博、26个大学优硕 一、基本情况 n近五年来，研究生发表14篇被美国科技 信息研究所(ISI)统计为近10年来被引频 次居学科世界前1%的ESI高被引论文 n在中国科学发表98篇学术论文 n已毕业博士生发表学术论文的人均情况 为：发表论文总数为18.4篇/人、SCI摘 录数为10.3篇/人、EI摘录数为11.4篇/人 、国际刊物数为12.1篇/人、中国科学数 为1.8篇/人 一、基本情况 n已毕业硕士生发表学术论文的人均情况 为： n发表论文总数为10.3篇/人 nSCI摘录数为4.2篇/人 nEI摘录数为6篇/人 n国际刊物数为6.7篇/人 n中国科学数为0.3篇/人。 二、学术创新的原则与方法 发表论文的前提：学术创新 可概括为二三三 坚持两条基本原则: n继承传统，但不囿于传统 n尊重权威，但不迷信权威 二、学术创新的原则与方法 运用三种基本方法 n移植 n交叉 n类比 二、学术创新的原则与方法 实现三类原始创新 n 建立新概念 n发现新现象 n探索新规律 以本人从事的“有限时间 热力学”研究为例 n以热力学与传热学、流体力学和其他传 输过程基本理论相结合促使热力学发展 为基本特征 n在有限时间和有限尺寸约束条件下 n以减少系统不可逆性为目标，优化存在 传热、流体流动和传质不可逆性的实际 热力系统性能 2.1. 不可逆卡诺热机循环理论 n有限时间热力学早期主要研究 n仅存在传热不可逆性（热阻损失）的内 可逆卡诺热机循环性能 n此时热机的功率、效率关系为抛物线型 。（图1中曲线1） 2.1. 不可逆卡诺热机循环理论 实际热机中除了热阻损失外 n还存在热漏、摩擦、涡流、惯性效应以 及非平衡等影响 n为不可逆循环 2.1. 不可逆卡诺热机循环理论 n一批文献用一常系数表征热机中除热阻 外的所有不可逆性 n建立了不可逆机模型 n由此模型得到的热机功率效率特性仍为 抛物线型(图1中曲线2) 2.1. 不可逆卡诺热机循环理论 n热漏是不同于摩擦、涡流、非平衡等不 可逆性的特殊损失，它不仅影响热机的 最优构型，而且使热机的功率效率特性 与内可逆特性相比发生质的变化。 n存在热阻和热漏的热机效率功率特性为 回原点的扭叶型(图1中曲线3)。 2.1. 不可逆卡诺热机循环理论 n图1 热机功率效率曲线 n内可逆 n热阻和内不可逆性 n热阻和热漏 n热阻、热漏和内不可 逆性 2.1. 不可逆卡诺热机循环理论 n用常系数项q表征旁 通热漏，用常系数 表征除热阻和热漏外 的其他不可逆性，结 合热阻损失建立了广 义不可逆卡诺热机模 型。图2 不可逆热机模型 2.1. 不可逆卡诺热机循环理论 n若工质与热源间的传热服从一类较为普 适的规律Q(Tn )，则 2.1. 不可逆卡诺热机循环理论 n若工质与热源间的传热服从另一类较为 普适的规律Q(T)n , 则 2.1. 不可逆卡诺热机循环理论 n不管热源与工质间的传热服从何种定律 ，由此模型所得功率、效率曲线呈回原 点的扭叶型（见图1中曲线4），与实际 工程循环有限时间分析结果和实际热机 装置特性相一致。 2.1. 不可逆卡诺热机循环理论 n借助于导热规律的普适化和联合循环串接级数 的任意化，可得： 具有普适意义的最优特性基本关系; 建立两源不可逆制冷机和热泵模型; 并推广到联合热机、制冷和热泵循环模型 2.2. 不可逆循环理论拓广 n两源不可逆制冷机模型优化分析结果已为国立新加坡 大学空调制冷中心实验结果所证实 n三源和四源不可逆制冷机,热泵和热变换器 n太阳能驱动三源和四源不可逆循环 n两库不可逆化学机和化学泵; n三库和四库不可逆化学泵和化学变换器模型; n不可逆量子热机,制冷机和热泵模型(卡诺型和其他型) n 热电热机、制冷机、热泵 2.2. 不可逆循环理论拓广 n热离子热机、制冷机、热泵 n能量选择性电子热机、制冷机、热泵 n布朗马达 n传热过程 n传质过程 n化学反应过程 2.3. 实际闭式回热式燃气轮机 循环分析新结果 n计入压气机、涡轮 机不可逆损失、回 热器热阻损失和管 路系统压力损失、 高、低温侧换热器 的不可逆传热损失 和高、低温热源有 限热容率的影响。 图3 闭式回热燃气轮机 循环 2.3. 实际闭式回热式燃气轮机 循 环分析新结果 n根据热源性质、工质性质和换热器理论 ，可得循环的吸、放热量，由此可导出 循环的无因次功率 和效率 的 解析式为 2.3. 实际闭式回热式燃气轮机 循环分析新结果 n无因次功率为 2.3. 实际闭式回热式燃气轮机 循环分析新结果 n效率为 2.3. 实际闭式回热式燃气轮机 循环分析新结果 图4 无因次功率、效率与回热度和压比的关系 2.3. 实际闭式回热式燃气轮机 循环分析新结果 n可以对循环进行进一步的优化： 一是高低温侧换热器和回热器间的协调； 二是热源与工质间热容率的最优匹配; 三是不同目标下的优化(功率密度, 生态学函数, 热经济学指标等) 。 n中冷循环,中冷回热循环,中冷回热再热循环;开 式循环(特点); 太阳能驱动循环;正逆向联合循 环，热电联产；热电冷联产。 n空气制冷和热泵循环。 2.4. 类热机装置的基本特征 n热机的有限时间热力学研究思路和方法 可以推广到其他非传统热机装置。 n例如：存在有限势差（温度势差、化学 势差、压力势差、电压力势差等）的不 可逆装置。 2.4. 类热机装置的基本特征 n图5 类热机装置 2.5. 广义热力学优化 n“广义热力学优化”理论： 机械、电、磁、化学、气动、生命、经济等 过程和装 置均可与传统热过程采取统一处理 思想和方法进行分析和优化，将传统的热机有 限时间热力学理论拓广到各种广义热力学系统 ，建立设计和运行优化理论仍为静态优化。 2.5. 广义热力学优化 n广义热力学优化理论的实质是强调热力 学、传热学、流体力学和机械、电、磁 、化学反应动力学、生物学、经济学等 专门领域知识的类比、交叉研究，寻求 各种装置和过程最优性能和优化途径。 2.5. 广义热力学优化 n其研究对象包括： n(1) 化学反应和化学发动机,热驱动和功驱动 蒸馏与分离过程,简单和联合热电循环。 n(2) 流体流动做功过程。 n(3) 计算机逻辑运算过程。 n(4) 生命过程，含肌肉收缩、肺部呼吸、心脏 血液循环过程等。 2.5. 广义热力学优化 n(5) 基于统计理论的组合优化方法“模拟退火 ”最优构形。 n(6) 经济过 程，含贸易公司的运作等。 n(7) 电机、电动机、电路系统（含大规模集成 电路）设计。 n(8)燃料电池 2.6. 广义热力学动态优化 n最优控制理论应用 Hamilton-Jaccobi-Bellmann 动态最优控制 理论 离散最优控制 平均最优控制理论 广义流传递过程和广义机循环动态优化 广义流传递过程的广义耗散最小化 2.6. 广义热力学动态优化 n借助于广义热力学和广义热力学优化理论 n将热力学、传热传质学、电学、化学和经济学等多学 科研究对象进行统一处理， n抽出共性，突出本质 n建立统一的广义热力学物理模型，形成统一的动态优 化问题，采用统一的优化方法，获得具有一般意义上 普适性的优化结果，得到各种广义热力学过程优化新 准则和循环新构型，建立统一的设计优化理论体系 n这种统一的优化研究思路即为“广义热力学动态优化”的 研究思想。 三、学术论文写作要点 n学术论文 衡量研究工作学术价值的重要标志 发表体现了学术共同体的认可 被引用体现了学术影响力 博士生发表学术论文是基本要求 三、学术论文写作要点 3.1 学术论文一般大致分类 科学研究论文（不允许重复劳动） 技术研究论文（可以吸收消化再创造） 综述论文（要有大量研究积累） 3.2宏观要点 结合高层次基础和应用基础研究任务 在学科前沿和交叉领域选题 确保研究的高起点和创新的大空间 三、学术论文写作要点 3.3 具体要点 论文题目：要反映主要特点 摘要：理论，方法，对象，结果 引言：充分反映研究动态（最早，最新 ，主要基础，本文研究内容） 正文：物理数学模型，数学推导，数值 结果与讨论；实验方法与结果及分析；与 前人方法结果的比较 结论：主要发现 文献 ：全面，充分 三、学术论文写作要点 3.4 特别注意 (1). 学术道德(防止无意中出现剽窃，抄 袭，自我抄袭)：查重； 从不同视角切入 ；用自己语言描述；引入缩写(英文稿) (2). 格式标准 (特别是文献) (3). 选择合适刊物和推荐合适审稿人 (4). 修改中认真仔细回答每一个问题 (5). 尽可能投国际刊物(快速，影响大， 大部分不需版面费) (6). 必须作保密审查 三、学术论文写作要点 3.5 论文例子（含我们常用投稿