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能源与动力研究中心

◇研究中心主任

李维仲 教授

办公电话:+86-0411-84708774

E-mail:wzhongli@dlut.edu.cn

李维仲,大连理工大学教授,博士生导师。现任大连理工大学,能源与动力学院副院长,海洋能源利用与节能教育部重点实验室副主任。1994年起在大连理工大学动力工程系热能工程教研室任教。1998到2002年赴英国Nottinham Trent University攻读博士学位,2002年归国后主要从事相变传热与流体流动等方面的研究工作。共发表科技论文100余篇,其中SCI收录25篇,EI收录36篇,ISTP收录7篇。目前共培养博士生13 名,硕士 31名。完成和承担包括国家自然科学基金项目、国际合作项目、企业委托的科研项目二十余项。

主要研究方向为制冷设备中传热、传质过程研究,两相流动、相变传热与传质机理研究,生物质体内传热传质机理研究,食品保鲜机理研究与开发,多空介质内相变传热与热质传递机理研究,制冷与空调设备优化设计与AutoCAD二次开发。

研究中心研究目标

从事海洋能源高效利用技术、低品位能源利用以及海水淡化技术领域的研究。以基础研究为先导,在海洋能源及低品位能源开发与高效利用、海水淡化技术与热力系统及动力装置耦合开发等基础和应用研究方面,成为国际上具有重要影响力的研究平台。

研究中心研究方向

l 吸收式制冷/热泵新技术

l 制冷/热泵系统设备内热、质传递规律研究

l 低品位能量利用技术研究

l 叶轮机械系统热力性能在线诊断与评估技术研究

l 气体动力学超音速射流冷喷涂机理研究

l 核级泵水力特性及微型燃机关键技术研究

l 压缩机(离心、轴流)及烟气轮机气动性能数值分析、扩(缩)容改造优化研究

l 多效蒸发海水淡化技术基础与应用研究;

l 复杂传热与流动过程研究;

l 新能源技术中的热物理问题;

l 热力系统与设备节能技术。

研究中心承担的主要科研项目

l 国家重大基础研究项目(973)

高温高压流体与水力部件作用规律

l 国家自然科学基金项目:

复杂流道内气泡运动变形与热质传递之间的相互作用机理研究

变质量能量转换及储存技术中能质转换及传递规律研究

汽车发动机废热与动力共同驱动的吸收/压缩混合制冷循环特性研究

l 军工预研项目

新型微型燃气轮机研究

l 国际合作项目:

Design a New Air Conditioning System Based on NH3-H2O DAR Technology and RMZ Heating

雨水采集/处理—太阳能海水淡化联合淡水供应技术研究

l 与企业合作研究项目:

换热器评价与强化传热机理研究(日本三洋电机公司委托)

结霜与防止结霜机理研究(日本三洋电机公司委托)

本溪钢铁集团D630-21风机节能改造设计

淄博汇丰石油化工有限公司鼓风机扩容改造技术研究

“和谐”号动车组冷却用轴流离心两型通风机国产化设计

新型船用涡轮增压器设计与优化研究

菲律宾12MW发电汽轮机末两级扭叶片设计与强度校核

沈阳鼓风机集团小流量离心压缩机基本级优化设计研究

中石油大连石化YL100001烟气轮机内部流场数值分析及优化

低温多效蒸发海水淡化装置工程技术方案开发

海水淡化装置内部热物理过程系列研究

多相流动中的相变与界面现象研究

◇ 研究中心近期代表性成果

l 离散相颗粒运动变形与热质传递之间的相互作用机理

利用高速摄影技术和LBM现代数值计算方法分析了液滴撞击不同性质的固体表面的动力学和热力学行为。

l 细胞损伤机理研究

建立在低温保存过程中CPA、水跨细胞膜传递模型,并将该模型推广到非理想溶液情况。运用分子动力学模拟的方法,研究醇类低温保护剂水溶液和二甲基亚砜水溶液的氢键特性。

l 结霜及抑制结霜机理研究

模拟了湿空气横掠水平冷壁面霜层的生长情况,给出了霜层物性参数(密度、导热系数)的计算方法,并得到了霜层生长过程中,不同时刻下局部密度和导热系数以及平均密度和导热系数。此外,将提出的霜层生长新模型扩展到三维模型。模拟结果可以用来指导工程设计。

l 黏性指进现象的LBM模拟研究

采用LBM方法研究了在水平通道内以及多孔介质内的非混相驱替过程中的黏性指进现象。着重考察了在重力影响下,黏性指进现象的内在机理,不同的影响因素对于流体流动的影响。

l 叶轮机械系统热力性能在线诊断与评估技术研究

在国内首先提出“利用工艺参数的变化早期诊断机组运行性能的恶化、捕捉事故发生的先兆的热力状态在线评估”思想及评估原则。发展了运行中的透平压缩机预期性能“动态”标定计算法。开发了机遇“热参数诊断的”CPES评估软件系统,利用OPC通讯技术,高频、在线实时显示表征大型叶轮机械运行状态的重要经济及安全指标:效率、功率、汽耗、传振裕度、工作点等,实现对机组运行“健康”状况的科学诊断与评估。该系统先后在大庆石化、赤天化集团、南京扬子乙烯石化、大连化学工业集团、泸州天然气化学工业公司等企业应用,为提高企业管理水平的同时,也为企业带来良好的经济效益。

l 气体动力学超音速射流冷喷涂机理研究

采用显式非线性动力分析方法及有限元软件LS-DYNA对粒子与基板的碰撞过程模拟计算。分别比对不同计算方法模拟结果,研究影响冷喷涂碰撞变形行为计算精度的关键因素。在对单粒子、多粒子与基板间碰撞过程动态数值模拟,研究粒子间相互作用对粒子变形行为及涂层形成机理的影响。利用开发的计算程序及FLUENT,三维数值模拟超音速自由射流及冲击射流的流场结构等影响,确定喷嘴出口与基板间最佳距离、最佳角度及喷嘴截面形状与最佳距离间关系和控制方程。

l 透平机械性能研究及数值分析

围绕高效、可靠透平机械性能研究,开展以CFD及优化设计的三元流数值计算研究方向有重要进展,在大型压缩机、TRT高炉煤气透平、烟气轮机、高炉鼓风机、增压器进气道、排气蜗壳、微型燃机压气机流场数值模拟及优化设计、核主泵自主设计及关键技术、汽轮机末级扭叶片设计与强度校核、新型动车组冷却风机等方面取得了一些成果,其中部分产品替代进口、填补国内空白。

l 雨水采集/处理—太阳能海水淡化联合淡水供应实验系统

研究并开发一套适用于海岛或淡水资源缺乏地区使用的,在太阳能充足时利用太阳能进行海水或苦咸水淡化,雨天时利用太阳能集热器下方设置的太阳能漫反射板收集雨水并进行深度过滤处理的系统。设计实验系统的太阳能集热面积60m2,太阳能海水淡化装置日产水能力1 t/d。

l 渔船柴油机排气废热驱动的船用氨水吸收式制冷机

利用渔船柴油机排气废热驱动的氨水吸收式制冷机为捕获的渔品进行降温保鲜。通过改进氨水吸收制冷循环及热质传递设备结构,实现吸收式制冷机在渔船大幅度摇摆状态下正常工作。该技术处于世界领先水平。

     
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