能源与动力工程学院本科生毕业设计论文题目

1、能源与动力工程学院2010届本科生毕业设计（论文）题目单位：热能工程 日期： 2010年元月 5 日序号指导教师/职称题 目题目类型题目来源题目的目的、意义主要工作内容对选报学生知识、能力或其他方面的要求1白博峰/教授机械波强化CHF的实验研究36探索机械波对加热壁沸腾气泡表面波、气泡下微层液膜形成与气泡脱离的影响机理，获得机械波频率、声强、气泡脱离直径、作用距离、CHF等之间的作用关系。获得一种提高CHF的技术途径，为电子芯片冷却提供新型技术；锻炼学生综合研究能力、培养探索自然的兴趣。1 调研，获取沸腾传热气泡动力学、机械波动力学，以及而这相互作用的研究进展；2 参加硕士生工作，采用显微镜+

2、高速摄影技术对实验现象进行测量分析；3 实验结果的分析和总结。较好的综合分析能力，实验技能。丰富的想象力和求知欲。2白博峰/教授颗粒床孔隙内流动传热实验研究32以球形燃料核反应堆为研究背景，揭示燃料间隙内强制对流流动阻力与传热的规律。培养文献调研分析、实验技能、理论综合分析、科技写作能力。1 调研，获得研究进展的总结；2 独立进行实验研究；3 改变发热球体直径，获得球体几何结构对孔隙流道内沸腾过程的影响；4 分析与总结。较好的综合分析能力，实验技能。丰富的想象力和求知欲。3白博峰/教授气液横流掺混试验研究31以新型冲压发动机为背景，研究进水雾化液滴与横流气体的湍流掺混过程，获得液滴动力学（尺寸

3、、分布、速度等）的规律。1 气固两相流颗粒运动测试技术的调研；2 湍流掺混研究进展的调研；3 完成气相、液滴的速度场及温度场的试验测量；试验数据处理与分析。较好的综合分析能力，实验技能。丰富的想象力和求知欲。4白博峰/教授油田数字化关键技术-原油井口在线检测量仪开发（1）23以油田数字化建设为需求背景，研究原油井口在线测量技术，开发一种高稳定性和高灵敏度的含水率传感器：传感器涂层设计。1 高介电常数涂层的制作方法调研；2 1000-1000量级介电常数的涂层配方与制作工艺研究；3 传感器制作与测试。较好的综合分析能力，实验技能。丰富的想象力和求知欲。5白博峰/教授油田数字化关键技术-原油井口在

4、线检测量仪开发（2）23以油田数字化建设为需求背景，研究原油井口在线测量技术，开发一种高稳定性和高灵敏度的含水率传感器：传感器流道结构设计。1 调研原油含水率研究；2 采用CFD技术，获得矩形流道内含水率的分布；3 针对不同的油水流型，提出不同的测量流道的构形；4 传感器制作与测试。较好的综合分析能力，实验技能。丰富的想象力和求知欲。6白博峰/教授LNG接收与海水淡化耦合系统的技术方案23配合国家LNG接收站建设，构建与海水淡化耦合的系统，达到冷能利用与淡水制取的双重目的。1 调研分析；2 耦合系统构建与热力学分析；3 示例研究，结合某一个工程的具体参数，给出热力学过程分析；4 进行综合分析与

5、评价对比。较好的综合分析能力，在工程热力学等方面基础扎实，丰富的想象力和求知欲。7车得福/教授、博导火力发电厂制粉系统计算软件的开发与研究23针对火电厂制粉系统计算过程复杂，手工计算工作量大、计算周期长、计算结果一致性差等问题，开发电站锅炉制粉系统计算软件，可用于制粉系统设计校核、分析制粉系统事故、优化制粉系统运行参数，具有很强的工程实用价值。应用一种编程语言开发电站制粉系统计算软件。此软件能够实现以下功能：根据锅炉燃用的煤的特性和锅炉采用的燃烧设备以及选择的制粉系统的型式及其各种辅助设备和部件，进行磨煤机的优化选型，以及进行整个系统和设备的参数计算，评估制粉系统的运行性能和技术经济指标。具有

6、一定的编程基础，系统学习了锅炉原理专业课程，细致认真努力。8李会雄/教授、博导顶部抽吸出流条件下容器内油水分层流的相界面迁移过程研究23在油田的部分油井正下方，可能存在充满油水混合物的大型“空腔”结构。随着原油的开采，“空腔”内的油水界面上升、变化，导致油井产出物中含水量的骤然、大幅升高。为了进一步认识、分析该现象发生的机理及其变化规律，为采油工艺设计提供指导，有必要对该种“空腔”内油水两相分层流的相界面迁移特性进行仔细的观测、分析。(1) 专题调研：总结油田的油藏基本类型和采油基本方法；总结源、汇性流动的计算、分析方法；(2) 在导师指导下，设计有关顶部抽吸出流条件下容器内油水分层流的相界面

7、迁移过程的研究实验台；(3) 对不同条件下容器内油水分层流的相界面迁移过程进行观测、分析；(4) 结合源、汇性流动的理论分析，处理实验数据，完成专题研究报告。(1) 态度科学、严肃、认真；(2) 具备一定的试验动手能力；(3) 能正确使用流量、压力、温度等测量仪表。9李会雄/教授、博导横向肋对换热表面沸腾汽泡的脱离行为的影响规律研究22本课题为国家教育部高等学校博士学科点专项基金项目的部分研究内容。受热时，内螺纹管的螺纹肋槽对壁面上所产生的沸腾气泡的脱离、迁移行为有很大影响，从而影响壁面传热效果。为了探索螺纹管强化传热、防止传热恶化的机理，很有必要对加热壁面上螺纹肋/槽周围的沸腾汽泡的生长、脱

8、离、迁移规律进行仔细研究，为高效换热设备的优化设计提供依据。(1) 专题调研：总结有关加热壁面上沸腾汽泡的生长、脱离、迁移方面的已有研究成果；(2) 在导师指导下，设计有关横向肋对换热表面沸腾汽泡的脱离、迁移行为的影响的研究实验台；(3) 对不同进口条件、不同肋结构条件下横向肋对换热表面沸腾汽泡的脱离行为的影响规律进行观测；(4) 分析、处理实验数据，完成专题研究报告。(1) 态度科学、严肃、认真；(2) 具备一定的试验动手能力；(3) 能正确使用流量、压力、温度等测量仪表。10李会雄/教授、博导斜向肋对换热平面上二次流的诱导作用及其规律性的数值模拟研究 2. 专题研究2. 省部级科研任务内螺

9、纹管是一种高效的强化传热管。具有一定升角的斜向螺纹肋槽可诱导加热壁面附近流体产生切向的旋转运动，从而对流体的流动和传热特性产生重要影响。本课题旨在深入分析、研究螺纹肋槽诱导流体产生切向旋转运动的机理以及切向二次流随螺纹几何参数变化的规律性，为内螺纹管的优化设计提供依据。本课题为国家教育部高等学校博士学科点专项基金项目的部分的研究内容。(1) 专题调研：总结有关内螺纹管强化传热的已有成果；总结、掌握ANSYS软件的的应用技术和使用方法；(2) 在导师指导下，建立有关斜向肋对换热平面上二次流的诱导作用及其规律性研究的数理模型；(3) 开展有关斜向肋对换热平面上二次流的诱导作用的数值模拟研究；(4)

10、 分析数据，完成专题研究报告。(1) 态度科学、严肃、认真；(2) 具有较好的高等数学基础；(3) 流体力学基础扎实，对应用ANSYS软件有较强的兴趣；11李会雄/教授、博导水平管外降膜的脉动特性测试与分析23水平管外降膜蒸发是一种高效的传热方式，在石油、化工、海水淡化、食品加工等行业获得广泛应用。在横向气流作用下，管外降膜的汽液界面会发生波动，并可能导致液膜厚度分布发生变化，从而影响降膜蒸发的效果。本课题旨在研究在气流作用下水平管外降膜流动的液膜厚度分布及液膜波动的规律性。(1) 专题调研：总结有关水平管外降膜蒸发的应用技术和液膜厚度的测量方法；(2) 在导师指导下，设计有关水平管外降膜的脉

11、动特性测试研究实验台；(3) 开展有关水平管外降膜脉动特性的实验研究；(4) 分析实验数据，完成专题研究报告。(4) 态度科学、严肃、认真；(5) 具备一定的试验动手能力；(6) 能正确使用流量、压力、温度等测量仪表。12严俊杰/教授、博导300MW火电机组节能潜力的诊断分析23节能是我国的一项基本国策, 火力发电厂是能源消耗的大户, 节能潜力很大。针对沙角电厂实际运行的300 MW机组热力系统、热力设备、热力参数存在的问题进行定量分析, 找出各种损失大的原因、 产生的地点, 提出节能降耗措施, 以达到经济运行, 对提高其能源利用程度具有十分重要的意义。1全面了解国产300MW火电机组热力系统

12、；2熟悉用于热经济性定量分析诊断的相关理论和方法；3针对沙角电厂机组实际运行的300 MW机组的实际运行情况进行全面的热经济性定量分析、诊断，得出其节能潜力大小和场所，提出改进措施。4.翻译英文文献。13严俊杰/教授、博导火力发电机组回热系统变工况特性研究31当火电机组负荷、环境温度、燃料特性、设备性能及系统结构等因素偏离设计值时，机组将处于变工况运行状态。回热系统作为火电机组的重要组成部分，研究其变工况特性可以降低机组能耗，提高其安全性，对我国电力事业的发展有重要意义。1全面了解国产火电机组热力系统（回热系统）的组成和结构特点；2实验研究三种回热加热器的变工况特性；3通过实验数据处理得出三种

13、回热加热器变工况的规律。4.翻译英文文献。14赵钦新/教授气相组元在金属界面上的反应动力学和迁徙规律研究 3 1任何装置或材料都通过界面承受环境的作用。电站锅炉受热面管外都承受气固两相流动或燃烧环境的作用，且燃烧气体组元成分复杂多变，是引起锅炉受热面失效的重要原因，研究气相组元在金属界面上的反应动力学和迁徙规律对确保受热面安全运行具有重要意义。培养学生综合运用热力学、流体力学、材料和化学等学科知识提出界面作用数学模型的能力并进行试验研究的能力，为火力发电机组电站锅炉长周期安全运行提供技术支撑。1.调研气相组元界面反应的科学与技术进展；2.改建气相腐蚀试验平台；3.气固两相反应化学计算；4.研究

14、气相组元在金属界面上的反应动力学；5.研究气相组元在金属界面上的迁徙规律6.提出控制气体组元和材料作用的措施和方法。关键词：气相组元；反应动力学，迁徙规律研究生成丁南15赵钦新/教授火电厂烟气深度冷却回热加热增效减排方案优化计算 2 3我国许多电站锅炉的排烟温度实际运行值都高于设计值约2050，大幅度降低排烟温度将极大地提高电站锅炉的经济性。随着抗硫酸露点腐蚀钢的使用，湿法脱硫技术的成熟，将现役的按正常设计130150运行的火电厂的电站锅炉排烟温度进一步降低的技术条件已经成熟。通过烟气深度冷却回热凝结水排挤汽轮机抽汽，可将电厂效率提高0.6%以上；每度电的发电煤耗可以降低2g左右，本研究主要培

15、养学生热力系统回热增效技术方案的优化能力。1.调研火电厂热力系统节能减排关键技术；2.硫氧化物生成机理及低温受热面腐蚀机理研究；3.火电厂烟气深度冷却热交换器设计；4.回热加热排挤抽汽增效技术方案优化；5.烟气热量回收经济性分析及运行工况优化；6.回热加热器仿真设计及节能优化软件编制。关键词：烟气深度冷却；回热加热；仿真优化设计；经济性熟悉火电厂热力系统16赵钦新/教授富氧助燃的炉窑燃烧器设计 1 3炉窑在我国，量大面广，在工业生产中占据重要地位，年耗标准煤2亿吨以上。炉窑燃烧器是制约各种炉窑生产线产能和节能减排的关键技术，随着国家节能减排技术要求的提高，改造炉窑燃烧器成为当务之急。富氧助燃技

16、术是一种新型的改善燃烧特性的技术，燃烧速度快，火焰强度大，提高了火焰辐射和对流热传导，并能提高燃烧质量，减少热损失及排出的有害物质，降低能耗，改善环境，提高产品质量和生产率。本研究设计培养学生运用CFD数值模的能力和特种燃烧器设计能力。1.调研炉窑燃烧及燃烧器技术的现状和进展；2.调研富氧燃烧技术的现状和技术进展；3.完成一种先进的炉窑燃烧器设计；4.运用CFD数值模拟技术进行仿真设计优化；5. 完成富氧助燃燃烧器的集成优化设计。6. 提出对具体炉窑燃烧器及燃烧运行工况进行改造的方案；关键词：富氧助燃；燃烧器；数值模拟，集成优化熟悉燃烧学和CFD数值模拟17周屈兰/副教授湿法脱硫浆池中石膏氧化

17、结晶特性的模拟实验31使用微型鼓泡床的实验系统，研究湿法脱硫系统中浆液池中石膏氧化的反应过程，并训练学生的实验动手能力和独立完成科研项目的技能。1、 查阅文献，确定测量石膏结晶化学反应程度的方法，以及石膏结晶的粒径生长过程的测量方法。2、 建造实验系统，进行实验测量工作。3、 重点研究在有氧气通入的条件下，石膏中CaCO3和Ca(HSO3)2的含量，以及石膏颗粒的粒径变化规律。有较好的无机化学的基础18周屈兰/副教授节水型湿法硫/重金属联合脱除方案设计21通过文献查阅，掌握相关化学知识和多相流体动力学知识，研究节水型湿法脱硫系统的方案，并研究在浆液池中利用化学反应脱除并分离重金属元素的方法，训

18、练学生的设计系统方案的能力和独立完成科研项目的技能。1、 根据典型的湿法脱硫系统方案，设计节水型的高浓度浆液脱硫系统，并给出主要操作参数；2、 根据相关的化学反应原理，设计从烟气粉尘中，吸收并脱除Hg等重金属的方法；3、 重点设计从湿法脱硫的浆液中分离出重金属元素的方法，并给出主要操作参数。有较好的无机化学的基础胡斌19周屈兰/副教授复合胺/砜溶液联合脱除SO2/CO2/NOx方案研究21通过文献查阅，掌握相关化学知识和多相流体动力学知识，研究复合胺/砜溶液联合脱除SO2/CO2/NOx方案，训练学生的设计系统方案的能力和独立完成科研项目的技能。1、 根据文献，设计一套为电站锅炉吸附CO2的系

19、统；2、 根据相关的化学反应原理，选择能够同时吸附SO2/CO2/NOx的复合型胺/砜溶液的合理配方；3、 设计一套“同时吸附，分部解吸”SO2/CO2/NOx的系统，并给出主要的操作参数。有较好的无机化学、有机化学的基础高振兴20周屈兰/副教授混合气燃烧特性的实验研究31在实验室已有的混合气燃烧特性实验台上，对（NG+H2+CO）不同配比下的混合气在有、无催化剂的情况下的燃烧特性进行实验测量，训练学生通过实验进行科学研究的能力。1、 建立气体燃烧特性基础试验系统，包括本生灯（即预混燃烧器），气体燃料供给系统，高精度流量控制及混合系统，火焰特性测量系统等。2、 测量三组分气体（NG+H2+CO

20、）在燃空当量比取、0.5、时的燃烧温度场，燃烧产物等。3、 改变预混气体的组分，进行上述实验。21周屈兰/副教授煤粉纯氧燃烧与传热实验系统设计24通过文献查阅，掌握相关流动、传热和燃烧知识，设计一个进行煤粉纯氧燃烧的实验系统方案，训练学生的设计系统方案的能力和独立完成科研项目的技能。1、 查阅文献，深入、系统认识煤粉纯氧燃烧锅炉的工作原理、结构特点和运行特点。2、 建立相应数学模型，就进行系统的热力计算。3、 根据实验室的具体条件，设计实验系统，并绘制系统详图；4、 探讨研究煤粉纯氧燃烧应该进行的实验项目。22郭烈锦马利静复合可见光催化剂降解有机污染物同时制氢的动力学研究21在实验室前期工作的

21、基础上，选择氧化物复合光催化剂通过对有机污染物降解制氢过程的动力学研究，明确反应过程机理及控制步骤，指导高效有机物制氢体系的选择。通过毕业设计使学生了解及掌握相关基础知识、并初步具备科研能力。（1）分别研究甲酸、乙酸、丙酸及丁酸及碳1到4醇类的光催化降解制氢过程；（2）研究酸醇混合液的光催化降解制氢过程；（3）研究温度、压力、酸碱度等对制氢速率的影响，优化反应参数；（4）得出光催化降解低碳醇及酸制氢动力学方程，研究反应控制步骤及内在规律。分别有一定化学、化工、环境、热能工程、物理、无机材料等方面的基本知识和实验技能，动手能力强23郭烈锦马利静氧化物光催化剂分解生物质模型化合物制氢研究21在实验

22、室前期工作的基础上，选择生物质模型化合物对其光催化分解模型化合物制氢过程进行研究，明确反应过程机理及控制步骤，研究模型化合物大分子结构与催化剂的构效活性关系。通过毕业设计使学生了解及掌握相关基础知识、并初步具备科研能力。（1）分别研究葡萄糖及其衍生化合物光催化分解制氢过程；（2）研究反应中间体的存在形式及其反应机理；（3）研究温度、压力、酸碱度等对制氢速率的影响，优化反应参数；（4）得出光催化分解葡萄糖制氢的动力学方程，研究反应控制步骤及内在规律。分别有一定化学、化工、环境、热能工程、物理、无机材料等方面的基本知识和实验技能，动手能力强24郭烈锦郭鹏慧ZnIn2S4光催化剂的掺杂改性及产氢性能

23、研究招3名本科生）21实验室前期实验考查了水热时间、溶剂、表面活性剂种类及浓度对ZnIn2S4可见光产氢活性的影响。实验结果表明，ZnIn2S4光催化剂具有较高的可见光产氢活性，特别是CTAB辅助水热合成的ZnIn2S4在420nm处的量子效率可达15%以上；另外，Cu掺杂可以进一步提高其产氢活性，而Fe掺杂反而抑制其产氢。因此，有必要考查不同过渡金属离子，甚至不同族的元素，如碱土金属、过渡金属和稀土金属离子掺杂对ZnIn2S4产氢性能的影响。过渡金属离子掺杂改性ZnIn2S4光催化剂及产氢性能研究1）考查不同过渡金属离子，如Ni2+, Pb2+, Mn2+, Ag+, Co2+等，对ZnIn

24、2S4光学性质、形貌结构、能带结构及产氢性能的影响2）由1）筛选出最佳掺杂元素，考察不同掺杂量对ZnIn2S4光学性质、形貌结构、能带结构的影响；揭示掺杂量与产氢活性之间的内在联系碱土金属离子掺杂改性ZnIn2S4光催化剂及产氢性能研究1）考查不同过渡金属离子，如Mg2+, Ca2+, Sr2+, 和Ba2+，对ZnIn2S4光学性质、形貌结构、能带结构及产氢性能的影响2）由1）筛选出最佳掺杂元素，考察不同掺杂量对ZnIn2S4光学性质、形貌结构、能带结构的影响；揭示掺杂量与产氢活性之间的内在联系稀土金属离子掺杂改性ZnIn2S4光催化剂及产氢性能研究1）考查不同过渡金属离子，如La3+, N

25、d3+, Eu3+, Ce3+/4+, Gd3+等，对ZnIn2S4光学性质、形貌结构、能带结构及产氢性能的影响2）由1）筛选出最佳掺杂元素，考察不同掺杂量对ZnIn2S4光学性质、形貌结构、能带结构的影响；揭示掺杂量与产氢活性之间的内在联系分别有一定化学、化工、环境、热能工程、物理、无机材料等方面的基本知识和实验技能，动手能力强25郭烈锦 张西民光催化反应与太阳能辐射耦合特性的数值模拟与实验测定21从动力学角度考虑，研究光催化反应产氢速率与光辐射特性的关系；结合反应体系辐射能分布模拟，建立二者耦合模型；初步阐明光催化反应与光辐射特性耦合关系，以期提高光催化反应速率及指导反应体系放大。1）、光

26、催化反应特性-辐射特性关系以高活性硫化物催化剂CdZnS为基础，研究其辐射特性与产氢性能的关系，考察入射光波长、入射光强度、入射光分布方式对固定体系的反应速率及反应过程的影响，分析研究产氢速率和辐射特性的关系，建立光辐射-反应动力学模型，并进行试验验证；研究极低入射光强度下的催化反应特性，以期指明是否为阈值反应。 2）、太阳能光辐射分布模拟及与光催化反应的耦合利用RTE辐射传递方程，建立悬浮溶液简单体系的光辐射分布模型，进行相应数值模拟和实验测定，结合理想光辐射-反应动力学模型及1）中的实际模型进行耦合数值模拟及实验测定分别有一定化学、化工、环境、热能工程、物理、无机材料等方面的基本知识和实验

27、技能，动手能力强26郭烈锦 张西民光催化制氢反应与牺牲剂特性的热力学关系分析与研究21从热力学角度分析光催化完全分解水的充分必要条件，指导光催化反应体系的研究，尤其是新型光催化剂的制备及适配牺牲剂的筛选。借由热力学方法分析，研究光催化反应完全分解水的充分必要条件，初步阐明光催化完全分解水对半导体能带结构、半导体内部及表面特性要求；并结合催化剂半反应腐蚀热力学限制（反应的速率极限），做出两三种典型半导体光催化剂的腐蚀电位；初步阐述现阶段宽禁带半导体较难分解纯水的原因；分析研究硫化物牺牲剂特性，指导牺牲剂的选择，以期未来能去除牺牲剂或实现牺牲剂的再循环。以热力学及牺牲剂特性分析为基础，利用溶胶-凝

28、胶法合成La-Ni-TiO氧化物光催化剂；从现有抗氧化剂中（例如抗坏血酸钠、维生素E、EDTA等）筛选适配的氧化物牺牲剂分别有一定化学、化工、环境、热能工程、物理、无机材料等方面的基本知识和实验技能，动手能力强27郭烈锦赵亮气凝胶方式固定光催化剂的制备及产氢性能研究21现有光催化反应体系大部分为粉末体系，粉末体系不利于光催化的工业化应用，因此催化剂的固载是光催化的研究重点之一。本课题目的在于利用气凝胶的优点合成多孔大颗粒或块状的半导体光催化剂，从而实现半导体光催化剂粉末向多孔大颗粒状转化，以利光催化剂最终固定化的实现利用水热法合成透明块状或粒状二氧化硅气凝胶担载TiO2类和CdS类可见光催化剂

29、，以研究纳米孔道的定域效应对催化性能的影响，并初步实现催化剂的颗粒固定化；考察合成条件（如组成、温度、时间等）对产氢性能影响；合成制备TiO2气凝胶，形成薄层块状的固相催化剂，实现催化剂的本体固定化；考察合成条件对催化剂性能的影响；引入La、Ni等元素，以期实现可见光催化活性；针对气凝胶类颗粒光催化剂特性，设计简单可靠的固定式光催化反应器，用以分析研究催化剂的产氢特性。分别有一定化学、化工、环境、热能工程、物理、无机材料等方面的基本知识和实验技能，动手能力强28郭烈锦敬登伟Cr doped NaLaTiO3可见光产氢光催化剂的优化合成及产氢性能研究21前期实验首次以水热法成功合成了Cr dop

30、ed NaLaTiO3可见光产氢催化剂。通过Cr掺杂，NaLaTiO3半导体材料的带隙由3.1 eV减小到2.3 eV，因此吸收带边红移至可见光区且具有稳定的可见光产氢活性。但是该材料的合成方法和Cr掺杂量的尚待进一步优化，如反应温度、反应时间、表面活性剂的有无和种类、溶剂的选择，尤其是Cr掺杂量的调节。以NaOH为矿化剂和Na源，采用水热合成方法1， 考查不同反应温度和反应时间对Cr doped NaLaTiO3对产物的晶体结构、微观形貌及产氢性能的影响2， 考查表面活性剂的有无和种类、溶剂种类对Cr doped NaLaTiO3对产物的晶体结构、微观形貌及产氢性能的影响调节Cr掺杂量，实现

31、对Cr doped NaLaTiO3对可见光的吸收性能和产氢活性的优化分别有一定化学、化工、环境、热能工程、物理、无机材料等方面的基本知识和实验技能，动手能力强29郭烈锦敬登伟Cd1-xZnxS量子点光催化剂的制备及其可见光分解水产氢性能的研究21随着化石能源的日趋减少以及大量开采和使用所造成的环境污染，清洁廉价的可再生能源的开发与利用日益受到世界各国的广泛关注。这其中，利用太阳能光催化分解水制氢是一条经济、清洁、简便且富有前途的制氢途径，也是当前可再生能源开发与利用研究中的热点与难点。量子点由于其在光学方面独特的性能而被渐渐关注，而Cd1-xZnxS固溶体也因其对半导体能带结构可以达到连续调

32、控的目的，也备受光催化研究的关注。通过低温方法合成Cd1-xZnxS固溶体量子点，考察量子点Cd1-xZnxS固溶体光催化产氢性能，（同时将合成的量子点进行后续处理（水热，热处理等），并考察处理后的光催化剂产氢性能，可以提高对光催化的机理的认识（结晶度和比表面积的影响） 选做），认知量子效应光催化剂对光催化反应的影响。分别有一定化学、化工、环境、热能工程、物理、无机材料等方面的基本知识和实验技能，动手能力强30郭烈锦陈庆云无机牺牲剂对光催化产氢性能的影响21在光催化过程中，光生电荷是成对生成的, 分离转移到表面后, 分别进行还原与氧化反应，当还原与氧化反应速度不同时, 达到稳态的速度决定于慢者

33、。对于光催化分解纯水产氢产氧的过程中，光生空穴与氢氧根反应产氧的低效率直接制约着产氢过程。为了提高光催化产氢的性能，我们常常加入牺牲剂以加快光生空穴的消耗速率。所以选取合适的牺牲剂对于光催化产氢有着至关重要的作用。目前常用的高效牺牲剂为基于硫化钠等的无机牺牲剂。但是对于其相关理论基础及其它无机牺牲剂的研究较少。制备高效硫化物作为光催化剂。首先采取最广泛应用的有效无机牺牲剂Na2S/Na2SO3进行研究。分析该牺牲剂在光催化中的具体反应过程，通过化学方法分析牺牲剂反应产物。研究采用Na2S/Na2SO3作为牺牲剂的热力学基础，指导筛选其它牺牲剂。通过改变溶液pH, 牺牲剂配比，和牺牲剂的浓度等影

34、响因素分析该牺牲剂对于光催化产氢的动力学影响。进而在研究Na2S/Na2SO3牺牲剂的基础上，分析其它无机牺牲剂如：硫化物与磷酸盐，碳酸盐等对光催化产氢过程的影响。分别有一定化学、化工、环境、热能工程、物理、无机材料等方面的基本知识和实验技能，动手能力强31郭烈锦郭鹏慧AB2Nb3O10型铌酸盐层状催化剂的合成方法、负载改性及产氢性能研究21层状结构的化合物由于其自身的优点，在光催化剂研究中颇为广泛，尤其是作为可见光催化剂的载体用以提高光生电子空穴对的分离。通过研究该类型催化剂以及其他类似结构的催化剂的合成方法及其与多种助催化剂的结合机理，找出对于光催化分解水来说最佳的助催化剂。1）考察不同方

35、法（如PC法，固相法等）得到的KCa2Nb3O10型铌酸盐催化剂对催化剂活性的影响；并制备出多种AB2Nb3O10型的铌酸盐催化剂；寻找具有最佳活性的合成方法。2）考察不同助催化剂（如：加载Pt，Rh2O3，Rh（OH）3等）对AB2Nb3O10型铌酸盐催化剂产氢活性的影响。可以参考应用于K4Nb6O17的加载方法，看这些方法能否应用于AB2Nb3O10型催化剂上，活性如何。3）以KCa2Nb3O10为基础，考察不同离子掺杂对此类铌酸盐催化剂产氢性能的影响。有一定的化学、材料、物理方面的基本知识和实验技能，动手能力强，英文阅读能力强32郭烈锦郭鹏慧(Ga1-xZnx)(N1-xOx)固溶体中x

36、含量及不同负载对其产氢性能影响的研究21由文献调研得知(Ga1-xZnx)(N1-xOx)固溶体有较高的产氢活性.但不同的GaN,ZnO比即(Ga1-xZnx)(N1-xOx)中X的改变,对(Ga1-xZnx)(N1-xOx)的晶体结构,表面特性,紫外可见吸收,产氢效果等,都有较大的影响.因此有必要对X的量对(Ga1-xZnx)(N1-xOx)产氢性能的影响进行研究.另外不同的贵金属负载对(Ga1-xZnx)(N1-xOx)的产氢性能有决定性的影响作用,因此有必要考察不同负载及负载量对其催化性能的影响.(1) 通过控制加热Ga2O3和ZnO混合物过程中的氮化时间,改变(Ga1-xZn)(N1-

37、xOx)中X的含量.考察X含量对(Ga1-xZn)(N1-xOx)固溶体产氢性能的影响.(2) 考察不同的负载如Pt, Ru, RuO2, Rh, Cr,及Rh-Cr的混合氧化物对(Ga1-xZn)(N1-xOx)产氢性能的影响.(3) 改变第(2)步发现的活性最高的负载的量,考察不同含量的负载对(Ga1-xZn)(N1-xOx)产氢性能的影响。并尝试解释原因。有一定的化学、材料、物理方面的基本知识和实验技能，动手能力强，英文阅读能力强33郭烈锦郭鹏慧(Ga1-xZnx)(N1-xOx)固溶体催化剂的不同合成及负载条件对催化剂-反应牺牲剂溶液对的产氢性能的影响研究21研究分析各种合成和负载参数

38、及环境条件下合成及负载的物理，化学反应过程，揭示反应机理，从热力学和动力学结合的角度，总结合成条件和负载条件对固溶体催化剂对太阳能可见光的吸收和在不同反应牺牲剂体系下的催化产氢性能的影响的规律。1. 通过调研文献找出具有最高产氢性能时(Ga1-xZnx)(N1-xOx)的x值并制备出催化剂，采用不同方法负载助催化剂RuO2，并测试在不同负载方法下制备的催化剂的性能。2. 选出负载后产氢性能最高的催化剂，通过改变反应体系的浓度，PH值，温度等，测试其产氢性能，考察上述因素对产氢性能之间的关系。3. 对上述各催化剂进行仪器表征，分析其微观结构及形貌和产氢性能，机理之间的关系，并对体系溶液的PH值，

39、浓度，温度和产氢性能之间的关系作出合理的解释。有一定的化学、材料、物理方面的基本知识和实验技能，动手能力强，英文阅读能力强34郭烈锦郭鹏慧CdS-PAN复合材料的光催化机理和产氢活性研究21有机物半导体在光电电池中的研究非常广泛，主要用于半导体光生载荷子的迁移。而在光催化剂方面的应用中却鲜见报道。目前无机催化剂的研究已经出现了瓶颈，选择无机催化剂和高分子导电材料的复合有可能成为一个很好的突破口。本课题通过研究其制备方法，催化机理，与其匹配的牺牲剂，从而找出效率最高的复合催化剂和其助催化剂。1.利用参考文献中已有的制备无机半导体和有机半导体复合物的各种制备方法，通过对各类实验方法进行改善来得到最

40、佳的实验发案。2.对所制得的催化剂进行表征测试以分析光生载流子的迁移机理；CdS和PAN的界面化学；以及整个光催化过程中电子和空穴的移动，复位，氧化还原反应的情况。3.通过不同的实验找出与该催化剂最佳匹配的牺牲剂并且研究其在光催化过程中的反应规律。4a.对CdS进行掺杂，如掺杂贵金属，N，O等元素，然后和PAN进行复合；b.对PAN进行改性，通过接枝，共混，嫁接，交联各种方法提高PAN的活性，然后和CdS进行复合；c.分别对CdS和PAN分别进行a,b两种的改性，然后在复合。有一定的化学、材料、物理方面的基本知识和实验技能，动手能力强，英文阅读能力强35郭烈锦郭鹏慧CdS/Mn+-MCM-41

41、复合光催化剂的改性及其在可见光条件下降解污染物耦合产氢的性能研究21CdS作为可见光下分解水产氢的一种性能优良的催化剂，由于其容易发生光腐蚀而限制其应用推广。而M n+-MCM-41作为一种有序介孔材料，由于其具有很高的比表面积和强的选择氧化性,因此被广泛用作光氧化催化剂来降解有机污染物。将光催化降解有机污染物与可见光催化产氢有机的结合起来，以有机污染物为空穴清除剂或电子供给体，寻找出合适的催化剂和牺牲剂体系以期实现降解污染物并同时产氢的双重功效。1、 采用水热法合成M n+-MCM-41，考查不同金属离子、掺杂量对M-MCM-41的光学性质，结构形貌的影响。2、 采用离子交换法合成CdS/M

42、n+- MCM-41，并考察CdS与M-MCM-41的负载量对CdS/Mn+-MCM-41复合光催化剂的光学性质，结构形貌及降解效率和产氢性能的影响3、 选取最佳性能催化剂考察贵金属担载量对CdS/Mn+-MCM-41复合光催化剂的光学性质，结构形貌及降解效率和产氢性能的影响4、 尝试所制备的高效催化剂在有机污染物体系中的产氢性能研究。有一定的化学、材料、物理方面的基本知识和实验技能，动手能力强，英文阅读能力强36郭烈锦/教授申双林/博士生质子交换膜燃料电池工作性能及其内部过程的电化学表征22目的：学习和掌握质子交换膜燃料电池的各种电化学表征技术；深入理解其工作原理和燃料电池的内部过程；掌握基

43、本的科研方法。意义：质子交换膜燃料电池是一种非常有前景的氢能利用技术，其内部存在着复杂的电化学过程和传热传质过程，对其工作性能和寿命具有重要影响。电化学表征技术（包括循环伏安、电流中断法、交流阻抗谱）是研究其工作性能和内部过程的重要手段。翻译12篇相关英文论文；掌握中英文文献的检索能力，了解各种常用数据库和其它文献来源；学习燃料电池技术和电化学表征技术的相关知识；学习和掌握相关实验设备（燃料电池测试仪、电化学工作站）的使用；设计和执行实验；对实验数据进行整理和分析，掌握常规数据处理软件；撰写毕业设计论文。有较强的自学能力及动手能力。37赵亮/副教授吕友军/讲师基于TRNSYS的太阳能系统能量转

44、化分析与优化24TRNSYS软件是目前世界范围内应用最为广泛的大型太阳能系统瞬态模拟软件之一，并可进行相关经济性分析。本项目通过对几类典型太阳能应用系统的的模拟分析，训练学生熟练掌握TRNSYS软件的使用方法。学习TRNSYS软件用户手册；熟练掌握软件使用方法；利用TRNSYS软件模拟一个典型太阳能应用系统（如太阳能热发电、太阳能热水及太阳能制氢等）的动态性能，并进行经济性分析。38赵亮/副教授一种新型太阳能光热/光伏（PVT）系统研究34太阳能光伏光热一体化系作为一种利用太阳能同时获得电收益和热收益的新型能源利用方式,近年来受到广泛关注调研太阳能光伏光热一体化系统研究发展现状；设计研制PVT

45、组件，搭建PVT系统电、热性能综合实验台；实验研究系统的温度特性与相对电效率的关系；开展PVT技术用于太阳能建筑的可行性研究。39赵亮/副教授曹飞/博士生太阳能吸附式制冷机及吸附制冷工质对研究34太阳能吸附式制冷技术能有效利用太阳能等低品位能源驱动，是一种具有良好应用前景的新型节能环保技术。本项目通过对吸附制冷工质对的性能研究及小型太阳能吸附式制冷原理性样机的开发，深入了解其工作过程及特点。调研太阳能吸附式制冷技术及吸附制冷工质对研究现状；实验对比多种吸附制冷工质对性能；设计并制作小型太阳能吸附式制冷原理样机；计算其理论cop并测定其在一个周期内的实际cop曲线。40敬登伟/讲师基于金属氢化物

46、的小型储氢系统构建、吸放氢性能测试及其优化 21金属氢化物热泵是氢能的一个重要应用方向。金属氢化物热泵利用低品位热源，通过贮氢合金反应热来达到制冷的效果，其具有节能、环保等优点，本课题通过构建基于金属氢化物的小型储氢系统的构建、测试及其优化。1）基于金属氢化物的小型储氢系统，并对其进行优化；2）研究选定的高温端合金，低温端合金的晶体结构和贮氢性能；3）研究几类储氢合金的P-C-T曲线，从理论上分析储氢合金对所构成的储氢系统效率COP及其影响因素。 具备能源、化工、材料等方面的基本知识和实验技能，动手能力强41敬登伟/讲师管式光催化反应器气液固三相流化床光强分布模型的建立和优化21光强在反应器床

47、层中的分布和波动规律对流化状态下光催化反应过程至关重要。半导体颗粒与入射光充分、均匀接触，同时床层膨胀又能提供较高的空隙率，便于光能深入反应器内部，对提高光催化反应效率至关重要。1) 考察外部平行光源照射下液固及气液固二维流化床中流体流动状况对床层光强分布和波动规律的影响；2) 分析液含率、气含率及气、固相吸光系数对床层光强分布的影响；基于上述认识对光强分布模型进一步优化。具备较强的数学计算能力、具备反应系统设计等方面的基本知识和实验技能，动手能力强42敬登伟/讲师炼厂气太阳能光催化分解制氢的实验研究 21我国大中型炼油厂均采用传统工艺处理酸性尾气,设备投资大且能耗高。本课题通过设计连续流循环

48、光催化分解硫化氢制氢工艺，研究各种杂质及反应温度、压力、流速等参数对制氢活性的影响，为未来该技术在大型炼厂的实际应用提供理论依据。1） 计连续流循环光催化分解硫化氢制氢工艺，并搭建反应器；2） 多组分模拟炼厂气进行光照实验，考察，温度、压力、流速及气体组分对最终产物组成及产氢量的影响；3） 考察CO2、氨气等杂质组分对产氢效率的影响，并寻找抑制方案。具备能源、化工、材料等方面的基本知识和实验技能，动手能力强43谭厚章/副教授300MW机组火电厂锅炉生物质混燃研究23在大容量传统燃煤机组上混燃生物质技术由于其实施的经济性，已经逐渐成为欧美国家一种很经济的减少温室气体排放的重要手段。但由于生物质燃

49、料特性及锅炉结构系统的差异，关于生物质混燃对磨煤机安全性、污染物排放及系统经济性分析方面的结论并不统一。因此如要在我国大型电站煤粉炉内混燃生物质，则有必要根据我国生物质燃料特性及机组结构等进行试验研究和方案设计。要求学生首先进行相关技术文献查询，提交有关生物质混燃及再燃的查新报告。在实验室一维炉内对生物质种类、常规燃料种类、空气过量系数、停留时间等因素对燃烧效率、污染物排放、灰特性等性能的影响进行研究；在实验室工作基础上，提出300MW煤粉炉混燃生物质的的可行性实施方案。44谭厚章/副教授流化床尾部增湿脱硫机理研究23针对循环流化床锅炉脱硫过程中脱硫剂反应不完全、脱硫指标不达标的情况，本项目提

50、出建立小型实验台，模拟实际过程循环流化床锅炉脱硫过程，通过尾部增湿的方法提高循环流床锅炉脱硫效率的方法，对提高循环流化床锅炉的脱硫效率和对脱硫剂利用率有重要指导意义。要求学生首先进行相关技术文献查新，提供查新报告。协助搭建一维炉实验台，并在实验台上进行一些基础实验工作，得出尾部增湿对循环流化床锅炉脱硫效率提高的规律。45谭厚章/副教授大型火电厂过热器超温问题分析与计算23针对大型电站锅炉超温结焦问题，编程进行各受热面热力计算以及管壁温度计算，使各受热面程序模块化，为当前电站锅炉热力计算提供有效快速计算手段。要求学生对编程语言熟练掌握，并查询当前大型电站超温结焦原因，提交报告。应用开发程序对一台

51、100MW电站锅炉进行计算。要求可报告当前煤质分析、结渣指数分析、热力计算汇总结果以及超温管壁位置及温度。46谭厚章/副教授金属氧化物高温脱除HCN机理研究21HCN是在煤气化等众多化工过程中产生的有害气体，也是燃煤NOx生成的主要中间产物。本项目基于前期试验发现的CaO在高温下可通过催化作用促使HCN转化成氮气的基础，进一步提出了采用金属氧化物作为催化剂在高温下对HCN进行高效、节能、低成本的脱除。本研究对发展一种全新的HCN脱除工艺具有重要的理论价值。要求学生查阅国内外相关科技文献，提交查新报告。协助搭建金属氧化物高温脱除HCN机理研究试验台，在试验台进行基础的试验工作，进行多种金属氧化物

52、对HCN高温催化脱除的试验，检测HCN转化后N原子在气相以及固相中的赋存形态，定量进行反应前后氮平衡的计算，获得HCN与不同固相物质反应的化学方程式。47顾红芳/副教授大型电厂烟风道动力特性11大型电厂的烟风道以及煤粉输送中的流动特性直接影响到设备的选型，也直接影响到投资和运行成本，在目前节能要求下，这些大型耗电设备的运行效率越来越得到重视。研究不同的结构下对流体流动的阻力损失，进过一系列的计算和分析得到最佳的管道结构和管道连接方式，同时得到能够应用于工程设计的技术资料。48顾红芳/副教授大型空冷系统中关键技术优化11经过这些年的空冷电厂的运行经验总结以及局部改进，已近取得了优化运行的经验，在

53、这些宝贵经验的基础上，对空冷系统中几个主要设备的几个关键技术进行进一步的研究提升，从而为空冷电厂的设计以及空冷电厂的运行提供服务。空冷系统中设计的关键点比较多，但是最重要的是：1. 排气管道的形式；2. 空冷器传热管的结构；3. 风机的选择和运行方式；4. 空冷岛的结构；5. 大气环境与空冷系统设备选择之间的关系等等。在本计段对空冷器传热管的结构进行优化研究。49顾红芳/副教授加湿技术在大型空冷设备中的应用研究11在空冷系统的运行效果主要受环境温度气压的影响，因此 在极端环境下如何保证达到设计散热负荷成为大型空冷电厂设计或者运行中需要解决的问题。空气中含湿量提高增加了空冷器的换热能力，喷水水膜

54、冷却传热表面也增加了传热能力，这二者分别或者共同作用大大提高冷却能力，因此将对不同喷水量的情况下达到的冷却能力的提高进行一系列的研究，得到喷水量影响传热能力的规律，并在具体的工程上进行应用。50王栋/教授等干度气液两相流体分配方法研究21在石油、化工和能源等工业中，常需要将气液两相流体分配到多个支路中，分配过程总希望按等干度（等组分）原则进行分配。但是由于两相流体之间在物性上存在着显著的差异，导致分配过程会出现明显的相分离现象，各支路之间在干度（组分）上会出现很大的差别，有的支路气体成分过多，而有的支路液体过多，直接影响了下游设备的正常工作。传统的解决方法都是在分配前对两相流体进行混合，同时在

55、分配器的结构上采用对称结构。实践证明，效果都不好。本项目的思路是先将两相流分离成单相流后再分配，然后再混合。实质是将两相分配转化成了单相分配，能够从根本上解决两相流体的相分离问题，获得高度均匀的分配效果。因此探索这种分配方法具有极高的理论意义和工程应用价值。首先熟悉了解两相流的基本性质和传统的分配方法，然后学习新型分配法的原理和实现方法，参加实验研究工作，了解实验结果，最后设计一种等干度分配系统。不限51王栋/教授液体电极电容持水率传感器研究22气-液和液-液两相流体的持液率测量，在石油、化工和能源等工业中具有重要的应用价值，对两相流理论的发展也具有重要的意义。传统的电容传感器都采用双电极进行测量，电极与两相流体不接触，通过两相电介常数的差别进行相含率进行识别。最大缺点是灵敏度低，受物性变化影响大，测量误差大。液体电极电容只采用一个电极，另一个电极则由导电相液体承担，电极表面的绝缘层为电介质。从根本上克服了传统方法的缺点，灵敏度可以提高100倍以上。因此对这种测量传感器的研究极具价值。首先熟悉了解两相流的基本性质和流型特点以及常规电容法的原理和特点。然后学习液体电极电容的基本原理，设计电容传感器，制作样品并测量其性能，总结影响测量性能