时间：2022-10-04 04:17:40
导语：在工程热物理论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
摘要：1978年恢复研究生教育以来，我国研究生培养单位为社会培养了大批高层次人才，促进了经济和社会的发展。但由于研究生的扩招和社会对研究生的需求多元化，研究生培养模式的弊端逐渐显露。如课程设置欠佳，教学形式单一，研究生培养模式单一等。本文结合工科院校特别是笔者所在学校特点，提出了多种形式并举，利用校企两种资源等研究生培养模式并进行了论述。
关键词 ：研究生培养质量；创新人才培养；校企合作；培养模式
经过改革开放30多年的建设和社会进步，我国研究生教育取得长足发展。特别是近几年，研究生教育规模呈现出发展的高峰期。但是，我国研究生教育长期以来以单一学术性、科研型研究生培养为主导的模式，已远远不能满足当前的产业结构和就业结构。在经济日益增长的今天，研究生在科研高层次专门人才中的地位逐渐削弱，各行各业对不同类型高层次专门人才的需求变得多样化。高校沿袭的这种研究生培养模式已经越来越不能适应和满足社会对不同层次专门人才的需求。因此，研究生教育改革越来越迫切，特别是加强工科院校这类行业性强的院校的研究生培养，比如能源动力类研究生培养，更是迫在眉睫。
研究生教育是培养高层次人才的主要途径，是国家创新体系的重要组成部分，需要深化综合改革，创新人才培养模式，健全质量保障体系，促进研究生教育质量提升和内涵发展，为实现中国梦提供高端人才支撑。其中，加强课程建设是基础，我们须重视发挥课程教学在研究生培养中的作用。增强学术学位研究生课程内容前沿性，通过高质量课程学习强化研究生的科学方法训练和学术素养培养。构建符合专业学位特点的课程体系，改革教学内容和方式，加强案例教学，探索不同形式的实践教学。
一、充分挖潜的研究生培养模式
为了更好地使研究生在学习阶段获得更加全面的训练，成为复合型人才，适应社会对高层次人才的要求，需要采用多方位交叉的形式，构建多种平台促进研究生对外交流。使他们得以不断提升自我，更加适应社会的需求。
1.理工学科充分交叉
交叉学科实质上指的是一个学科群，即交叉性的科学。“交叉”二字是对学科性质的形象化描述，实际上可以看做普遍联系的，每一个学科在整个连续认识过程中占一个具体的位置。发展交叉学科正是为了填补人类认识上的空白，使这个科学认识过程更加完善。我国的交叉学科研究始于1950 年代，而后蓬勃发展，并随着时代的进步日趋成熟。对于高等学校教育，交叉学科的发展有着重要的意义。交叉学科是培养高素质、高层次创新人才的摇篮。探索与发展交叉学科及其人才培养模式，对高等院校学科齐全、人才集聚、科研水平和教育质量提升，有能力承接重大的科研课题，易形成新的学科及学科群，具有重要意义。提高高校交叉学科教学和科研水平是促进交叉学科发展的直接动力。
能源与动力工程学科群主要研究能量的转换、传输和利用的理论、技术和设备，需要应用到动力工程、工程热物理、应用物理等多门学科的知识，具有很高的学科交叉特性。交叉学科的综合性、跨学科性及交融性要求交叉学科人才的知识结构应兼具整体性、层次性及应变性等多元特点。整体性或综合性知识有助于交叉学科研究者把其它学科的成果、方法引入自己的专业，从而将自身的专业知识和其它学科知识联系起来，产生新的见解，创造新的知识。层次性知识有利于交叉学科研究者正确组织各种学科知识之间的有机联系，并结合自己所从事的专业领域及选择的目标，处理好广博与精深的关系。交叉学科的应变性有助于交叉学科研究者不断自觉吸取新知识，进行知识的自我调节，不断调整自身的知识结构。
动力工程及工程热物理学科的研究生教育需要新的学科交叉，以加强研究生解决各类复杂问题的能力。而现有的研究生教育模式尚不能完全满足该要求，探索新的人才培养模式尤为重要。
本校数理学院应用物理专业与能源与机械工程学院一起，承担着动力工程及工程热物理一级学科下的可再生能源二级学科的研究生培养，为学科交叉打下了天然的基础。针对能源与动力学科和应用物理学科的特点，组建学科群，搭建各种跨学科的平台，整合师资队伍、仪器设备、科研场所和科技资料等，避免重复建设和浪费以及学科间的不良竞争，充分实现学科资源的优化配置。使各个学科的人力资源、物力资源、专业资源能够产生强大的合力，并以此为支撑探索培养创新型综合性人才。
2.充分利用校企两种资源
研究生教育要紧密围绕企业发展需求,学校对研究生实行双导师制,充分发挥校企双方导师在理论研究、生产实践方面的优势互补。企业实践基地可以为研究生提供非常广泛的选题内容,很多研究课题都是企业发展中面临的“急、重、难、新”问题。这为研究生提供大量前沿性、实用性、系统性的论文选题方向,使研究生科研创新能力的培养有了保证。企业研究生实践基地使接受校企两种资源的研究生的理论联系实际、技术创新能力得到很好的锻炼和提高。同时,研究生将在学校学到的新理论、新技术及时引入企业科研及生产实践中,可在一定程度上推动企业科研水平的提升。企业研究生实践基地所在企业也可以在培养过程中尽早发现人才、选择人才,避免了人才招聘的盲目性。校企合作是高校与企业在资源、技术、师资培养、岗位培训、学生就业、科研活动等方面的合作，利用学校与企业不同的教育资源和教育环境，培养适应市场经济发展、适合企业需要的应用型人才为目的的培养模式。利用学校与企业在人才培养方面各自的优势，把以课堂传授间接知识为主的教育环境，与直接获取实际经验与能力为主的生产现场环境有机结合起来，最终实现校企双赢的研究生培养模式。
本校和多家知名企业合作，经常组织研究生到电厂参观学习，更多的还包括导师承担企业横向课题。研究生到电厂现场进行实验，不但对企业生产过程、企业难题有了了解，并在解决这些问题时，与企业技术人员进行面对面的交流，有了更多不断学习和提高的机会。在企业实践基地参观学习，了解生产流程，有利于研究生更好了解电厂的具体参数和目前存在的问题，使他们在学生期间研究也更具有针对性和实际性，提高了学习的效率和主动性，避免了闭门造车。
同时，学校还聘请实践基地所在企业理论水平较高、实践经验丰富、具有高级专业技术职称的人员担任研究生导师,由学校颁发研究生导师聘书。企业导师主要负责研究生的学位论文选题、研究工作安排、现场学术指导、学位论文初审等。学校导师与企业导师密切合作,根据培养方案共同制定和实施培养计划,在研究生的实践环节、论文和实际工作等方面进行指导。
3.挖掘国内外两个资源
研究生教育是在本科教育基础上的专业化、个性化的创新教育。导师的学术水平和科研能力直接影响着学生,导师的人格魅力潜移默化地熏陶着学生。柔性引进高端师资，我院聘请了一大批国外的教授作为海外名师，指导学科发展、合作科研，指导研究生也作为其任务之一。他们为研究生做学术讲座、全程指导研究生论文等。校内配备副导师，实行双导师联合培养的模式。海外名师定期来我校进行讲座、面对面交流指导，同时，定期进行视频交流，研究生汇报，导师点评，还包括样品制备后送到国外研究机构进行测试等多种形式，充分挖掘国内外资源。
本校还十分注重对外交流，积极组织研究生对外交流，在学术切磋实践中提高自己。通过承办的上海市研究生学术论坛，搭建平台使研究生与外校专家、研究生交流，拓宽研究生的视野。组织并支持研究生积极参加全国性学术会议，训练他们阐述学术观点的能力。让研究生们听取校外专家、学者、研究生的学术演讲时，在对比中明白自己的不足，产生压力和动力。在国际工业博览会、高技术交易会等大型展览会上，也会组织研究生积极参与，研究生带着自己的学术成果，面对面和企业交流，大大增进了科学研究最终要为社会服务的意识。
二、研究生培养模式实施的成效
经过一系列探索形成的能源动力类研究生培养模式，立足于自身实际，大力推进学科交叉，充分利用校企两种资源，挖潜国内外资源，大力推动研究生多与学术界交流，逐步形成了具有特色的能源动力类研究生培养方式，取得了一系列成效。导师队伍学术水平不断提升，研究生培养基地不断完善，海外高端人才引智于研究生教育，大大提高了研究生的创新实践能力和综合素质。
研究生的主动性、创新性、实践能力获得了很大的提高。在上海市研究生创新创业训练计划中，每年有十个左右的研究生团队拿到项目，在全国大学生“挑战杯”、全国研究生数模大赛、全国大学生节能减排等国家级赛事及上海市各类赛事中，研究生成绩斐然。每年研究生发表sci、EI 收录的文章，发明专利申请和授权，蔚然成风，给学校研究生教育带了新的气象。更重要的是，就业竞争力大大提升，不少同学已经有了创业意向。在就业方面，研究生就业的平台更高，满意程度也在不断地提升。
高校肩负着向社会输送符合社会经济发展需要的高素质人才的重任，培养复合型、创新型人才逐步成为高等教育的发展必需。充分运用校内外资源，特别是行业企业的实践基地资源、具有丰富实践经验的工程技术人员的资源，以及柔性引进的海外高端人才，进行多学科交叉创新型人才的培养，可以作为一条经验。本文正是论述了笔者这些年的做法，总结出能源动力类研究生培养模式，构建理工学科交叉，充分利用校企两种资源，挖掘海外名师与国内知名专家的资源,注重研究生创新能力和综合素质的提高，希望对高校研究生培养有一定的借鉴意义。
参考文献
[1]吴江，张会文，任建兴.提升研究生培养质量的专题研讨方式探索与实践[J].中国电力教育，2014(325)：13-14.
[2]卢建飞，吴太山，吴书光，尹承梅.基于交叉学科的研究生创新人才培养研究[J].中国高教研究,2006(1)：46-47.
[3]李秋瑾，巩继贤，张健飞.交叉学科建设与创新人才的培养[J].科学时代，2011（11）：225-226.
关键词：散热场；换热器；参数和结构优化
中图分类号：TU832文献标识码： A
一、引言
根据不可逆过程热力学，换热器的不可逆性用熵产率来度量。前人普遍认为换热器的总熵产率包括两个部分，一部分是冷、热流体间有限温差传热产生的熵产率，另一部分是粘性流体有摩阻流动产生的熵产率。熵产率最小对应于换热设备最优，这一优化准则被称为换热过程（设备）优化的最小熵产原理，也被称为热力学优化。
二、换热器散热场
针对以导热或对流方式冷却电子器件的散热通道网络，给出了散热通道网络的等效热阻和等效流阻的定义，并把它们作为散热通道网络导热和流动不可逆性的度量。以等效热阻或等效流阻最小为目标优化了散热通道网络的结构参数。以下是网络优化常用数学模型：
多股流温差场均匀性因子为：
该多股流换热器温差场均匀性因子，考虑多股流温差性造成的均匀性因子与换热性能的不统一性，而将冷热流体间的不同温度采用了无量纲温差。通过对多股流换热器温差场均匀性因子的温度无量纲形式，使得冷热流体间的温差都处于0~1的范围内。该因子能够有效地反映热交换流体沿程(换热器纵向)的温度均匀分布特性，而不会将不同组(换热器横向)温差不均匀造成的影响误差引入，更能较为有效的反映多股流换热器的热交换性能。
三、散热网络优化
针对网络多流的换热器综合与优化，在两股流网络换热器综合与优化的概念中，本文提出了多股流网络换热器优化与综合的方案，这种方法可以直接使用常规的两股流换热器网络综合及优化的理论成果。具体研究方案为：
四、多股流优化方案
获得整体网络初始优化构型，再依据合并法则将多个两股流换热器进行有机组合成换热器的多股流，得到换热器多股流的伊始出入口温差和其它相关匹配数据。换热器的多股流形成以后，从多股流换热器的绝对优选设计着手，利用多股流换热器温差场的均匀性因子作为评价主要目标和指标函数，在特定数据的优化多股流换热器条件下，得到多股流换热器本身的最佳流体结构和并行通道排组列方式。
多股流换热器的设计方案多是在某一局部的工况下进行的，并且采用入口参数在其柔性变化范围内不会对多股流换热器性能产生影响。在换热器多股流优化网络中，可加入多股流换热器的柔性方案，将换热器多股流的进口区间处进行优化变量约束，即在寻求多股流换热器的最佳进口温度的柔性区间范围内。以上概述相应的推导过程：
对平均配置冷却流体的网络流动通道规定它的流阻等效为网络流动通道的耗散率粘性除以流量总体积的二次方。以流阻等效最小值做为网络流动通道的优化方向，讨论了其对影响最优网络流动通道结构的三个因素，第一因素是结构维数（又分为一维、二维和三维），第二因素是通道直径分布（可以是不规则或规则），以及第三因素的几何限制因素（散热表面积一定或两者均一定、散热通道总体积一定）。可以总结三个因素的影响为：随节点数目的增长，流阻等效最小的网络结构通道会向单维（几字形）向二维（并行通道）、进而向多维（多分道）转变。
在平均配置的前提下，散热率均分可表示为：即将打造某一通道网络采取耗费某种限制的“源泉”，则最先的通道网络则会使单位“源”所发出的散热率在整个网络通道上呈现均匀。
五、方案的实例应用
针对发动机内舱散热场区域，如发动机本身、车轮内径、车身内柱、变速箱传动面等表面形状十分复杂，采用平均配置结构化并行生成网络流动通道；对于发动机舱外部网络流动通道，以及在车体表面附近的网络流动通道计算区域，也可采用多股流优化生成流场网格；同时，在距离汽车较远的流场计算区域，采用结构化多股流。因此，对于整个流场计算区域，生成了结构化、多股流优化等组成的网格，全流场流体单元网络得到有效整合。
多股流换热器也可应用于低温情况，但是低温纵向温度呈现与热负荷分布情况具有其独特性，这也是因为换热器中多元并行工做介质组分及系统运行高低压等热力学因素、多股流换热器本身换热性能以及混合工质沿程不均匀的相变传热特性共同决定的。需要注意多股流作用下的特殊条件，其他的均相同即可。
五、结论
在网络换热器两股流基础上，对优化网络换热器多股流的综合方案可以直接采用还算捷径的常规网络流换热器两股优化与综合的技术，在换热器多股流的引导下，较为方便的简化网络优化资源配置。
六、参考文献
[1] 过增元，胡桅林，张朝民，变分原理在叉流换热器优化中的应用，高等学校第三届工程热物理全国学术会议论文集，1990
[2陆 贞. 多股流换热器网络衍生约束法研究及应用，石油机械
[3] 柳雄斌，换热器及散热通道网络热性能的火积分析，航空航天学院
[4] 崔国民,陆 贞,张 勤等.多股流换热器网络及其衍生约束法综合优化研究1见:中国工程热物理学会传热传质学术会议论文集.南京： 2006，编号063176:：1
604~1 607 [5]Landau，H.G.andHlinka，J.W.，SteadyState Temperature Distributionina Counterflow Heat Exehanger Including Longitudinal Conductioninhte Wall，ASMEPaper，1960
[6] 过增元,热流体学，清华大学出版社，1992
关键词：地源热泵；U型地埋管换热器；换热性能；影响因素
如何加强地源热泵系统换热器的换热性能已成为地源热泵系统大面积推广的瓶颈。本文主要对前人关于垂直U型地埋管闭式地源热泵系统的埋管换热器的换热性能的研究进行整理和总结。
一、系统运行模式对U型管换热性能的影响
地源热泵系统在适应不同场合的供冷、采暖需求时有全天连续运行、昼开夜停间歇运行、全天不连续运行等模式，不同的运行模式下其埋管的换热效率是不尽相同的。Stevens以有限差分模型为基础分析了不同运行条件下地埋管内流体和周围土壤的换热性能，结果发现，间歇运行时流体和周围土壤的换热性能高于连续运行时。于红海在建立了钻孔内二维、准三维传热模型的同时，又引入了脉冲热流对连续运行和间歇运行时的温度响应，建立了埋管换热器的较为完善的模型，对60m深U型埋管换热器地源热泵进行了夏季运行的实验测试。结果表明，在最佳流速0.42m/s时，由于连续运行时管内介质与周围土壤交换的热量来不及向周围扩散而影响了进一步的传热而使得全天连续运行时单位孔深换热量与系统制冷系数随运行时间的延长而减少，且昼开夜停运行模式易于保证地温的恢复，使对提高单位孔深换热量更加有利。
二、热短路现象对埋管换热性能的影响
由于埋管空间的限制和进出水间存在温差，相距较近的管群之间直接或通过土壤间接发生热量传递，造成埋管换热器制冷工况下出水温度升高，或制热工况下出水温度降低，进而使得系统的制冷量或制热量减少，效率下降。
潘彦凯通过在GAMBIT中建立地埋管换热器模型并对模型中的线、面进行结构化和非结构化的网格划分，以细长圆柱体为模型对不同井深垂直埋管的换热性能进行检测并与模型进行比对后发现，井深越深，流速越小，U型埋管支管间的热短路现象越严重，而与进口水温和管径大小无关；且双U型管的热短路现象比单U型管更为严重。同时，在出水管处铺设聚氨酯泡沫塑料等保温材料对减弱热短路的影响也是有利的。
三、埋管深度对埋管换热性能的影响
由于地下深层土壤温度受地面环境影响较小，当深度增加到一定程度时，土壤温度便不再增加，而此时埋管与土壤间的温差也逐渐减小，进而使得埋管和土壤的换热性能下降。
吴玉庭以经典的圆柱源理论为基础，采用GAMBIT软件建立了地源热泵垂直U型管地埋管的三维全尺寸数值模型，对U型管在冬夏不同工况下运行时的传热性能进行了研究。结果表明，在冬季工况2℃进口水温的工况下，低流速时，随着埋管深度的增加，管内水和周围土壤进行更加充分的换热，单位井深换热量也随之增加；但随着水温的上升，水和土壤的温差逐渐减小，致使单位井深换热量也减小。因此，埋管深度对单位井深换热量的影响随着流速的降低而逐渐加大。
四、进口水温对埋管换热性能的影响
制冷工况下，水与土壤的传热温差随进口水温的升高而增大，进而导致换热量的增大，但出口水温随之增加，机组制冷效率下降。
陈旭等基于地下埋管换热器的热渗耦合传热模型，对地源热泵在制冷工况下的运行特性进行了数值模拟，通过对模拟计算结果进行单因素敏感性分析及回归分析，并用SPSS软件进行统计分析，得到了单U型地埋管换热器夏季工况单位井深换热量与岩土热物性、地下水渗流速度、埋管深度、管内流体流量、进口温度、运行模式等的关系。结果表示，各参数中，对单位井深换热量影响最大的是进口水温，其次是地下水流速、岩土导热系数、埋管深度、日运行时间、管内流量。就地埋管的进水温度而言，在每天运行8小时，总共运行10天的试验中，进口水温每升高1℃，单位井深换热量便增加2.358W/m。而在冬季采暖工况下，降低进口水温，将有助于增加水与土壤的有效传热温差，使水获得更大的吸热量，进而增加单位管长换热量。如何合理地控制进水温度对于提高地埋管热泵系统的效率至关重要。
五、土壤导热系数对埋管换热性能的影响
目前，土壤导热系数主要由现场热响应实验测试法【12】来测试。於仲义【13】通过测定致密黏土、致密砂土、砂岩这三种土壤结构在相同条件下与地埋管换热器换热的能效系数得出结论，土壤的导热能力高时有助于强化地埋管内流体与周围土壤间的热量传递。
高青等人利用有限元热分析平台，建立了二维瞬态有限元模型，对地下非稳态传热过程进行分析，对比了采用现场热响应实验测试法测试土壤导热系数时的各影响因子。实验表明，当试验时间足够长时，土壤的传热系数将不再波动而趋于稳定；当土壤初温增加时，其导热系数几乎呈直线上升；作为对测试结果影响较大的因素，管间距每增加0.002m，土壤导热系数便降低0.115W/（m*℃）。
目前国内外关于地源热泵埋管换热器的研究通常都是基于圆柱源模型的理论，并未综合考虑各因素的影响，存在一定的局限性，且大多的研究都是以单井为单位，未考虑井群间各井换热对整个系统换热的干扰和影响。同时，冬夏季工况下运行时热量的不平衡、初投入过大、地理位置等的限制、研究与实际应用脱节等现实问题使得我国的地源热泵技术尚未大面积地推广和应用。在能源日益短缺的今天，加强地源热泵系统的研究是建设节约型社会的必要途径。
参考文献：
[1]王景刚，马一太，张子平，等.地源热泵的运行特性模拟研究[J].工程热物理学报，2003，
[2]于红海.地源热泵垂直U型埋管换热器不同运行模式的性能模拟及实验研究[D].上海：东华大学硕士论文，2008.
作者简介：
1.窦浩桢（1991，8-），男，河南平顶山，郑州大学化工与能源学院2010级本科生，化学工程与工艺专业
关键词：电渣炉 复合换热 Workbench/CFX 温度场模拟
一、问题的提出
本课题的提出以一个实际工程项目为依托，在实际生产中，电渣炉机械结构，尤其是电渣炉横臂上的电机等温度敏感的组件处于电渣熔炼时的高温环境中，高温对机械结构的影响不容忽略，特别是强辐射对电渣炉机械结构材料和电渣炉结构组件的影响，至使整个机械系统无法正常运行。因此，对电渣炉机械结构进行热温度场的分析是十分必要的。
二、电渣炉支臂的复合换热过程分析及相关数值计算
㈠复合换热过程分析
电渣炉的机械系统是实现电渣冶金工艺的执行载体，本文主要研究电渣炉工作时机械系统的温度场的分布问题。在电渣冶金生产中，发生的传热过程是一个复杂的过程。实践经验和现场生产告诉我们，当把结晶器渣池作为发热热源时，主要影响电渣炉支臂温度的主要因素有三个，即：（1）结晶器渣池向外的对流传热强度；（2）空气中热辐射强度：（3）支臂对空气的传导换热强度。
㈡空气作为传热介质的思路及其处理方式
普通传热学在讨论固态或液态表面之间的辐射传热时，往往认为表面周围的气体介质对辐射是透明的，对于像空气这样的气体在中、低温的情况下，这种假设是合理的。但在电渣冶金生产过程中，结晶器金属熔池内的金属和炉渣之间要发生一系列的物理化学反应，会产生大量的热和烟气，以混合气体为介质，进行对流、辐射传热，辐射能与介质的相互作用而发生吸收和散射。因此在本课题研究中，空气不能认为是辐射透明介质，应作为非连续性的辐射性气体介质处理。此时结晶器渣池附近的空气具有以下特性：（1）作为辐射介质，空气没有反射性；（2）空气的辐射和吸收频谱是间断的；（3）空气的辐射和吸收是在整个气体容积中进行的。
㈢复合传热的相关数值计算及辐射效应的分析
①支臂的导热系数。根据Miettinen针对普碳钢获得的不同温度下的固相导热系数,在不考虑Q235材料的材料成分、内部结构、吸湿性及密度和压力不随温度变化的条件下，可以得到普碳钢固相导热系数λ与温度T之间的线性回归关系式:：λ=46. 95-1.65×10-2T代入计算分析。
②渣池与空气对流换热系数。由于机械结构模型较大，对应的空气柱也很大，此时可以将空气与支臂的对流换热认为是无限大空间自然对流换热，作为大空间恒温壁对流换热处理。此时，取空气环境温度为Tf=30℃，渣池温度为Tw=1600℃渣池向空气中传递热量，由于粘性的作用，在贴近渣池表面处，流动的空气被滞止而处于无滑移状态。,联立对流换热微分方程和能量微分方程得到对流换热微分方程组。将无量纲的物理量代入微分方程组，又由于支臂属于大空间自然对流换热问题可得到自然对流换热的准则关系式： ，下标m表示定性温度为边界层的平均温度；常数C和n由实验确定，准则关系式中的为特征尺度，空气柱取高度值；得定性温度：Tm=℃=815℃
按Tm查烟气热物理性质，渣池渣面的自然对流换热表面传热系数 为：
③电渣炉渣池辐射效应的分析。将辐射热源项转化成表面传热系数作为判断依据，渣池辐射换热的表面传热系数 为：
，将参数代入式上中，得： ，对比渣池表面对流传热系数 和辐射换热的表面传热系数 可知，在电渣炉支臂的复合换热分析中，辐射热流起主导作用，不可忽略，辐射热流应作为源项加入到模型分析中。
三、支臂的Workbench/CFX温度场模拟分析
本文选用Workbench/CFX作为温度场分析和模拟的操作软件，选用三维实体软件Solid Works建模并对模型进行简化，首先在Workbench/CFX建立温度场有限元分析模型。
接着进行Workbench/CFX的前处理设置，包括网格划分，求解域、边界条件和求解参数等的设置，并进行求解和后处理， 模拟出支臂的温度场分布图如图1所示
由电渣炉支臂的温度场分布图可以形象的看出：（1）在纵向上，总体趋势是温度从电渣炉支臂的最底部到顶部逐渐减小。（2）在横向上，温度由横臂的外伸段部到与立柱连接部缓慢减小。（3）最高温度出现在渣池正对的横臂上，最低温度在立柱顶端。
对于分析仿真的结果可用传热学的基本知识进行解释，当渣池放出高温和强烈的热辐射时，受热空气主要向上流动，辐射热流呈半球形向外发射，临近且正对热源的横臂上温升最大，立柱上的温度随高度上升而下降是因为空气不断地向外部传递热量，同时横臂与立柱连接处上下两个圆板的温度分布则说明了热辐射的辐射效应。
四、结论与展望
本文在引入空气作为传热介质和辐射源的基础上建立电渣炉支臂的Workbench/CFX复合换热温度场的三维分析模型，分析了支臂在复合换热作用下的在温度场分布情况。分析结果可为今后设计电渣炉机械结构和热-结构、热-电磁-结构等多场耦合分析提供了理论依据和分析数据。但在空气的具体成分的处理、电磁热流的影响和多场耦合阿衡仍需进一步的深入分析。
参考文献:
[1]李正邦. 电渣冶金原理及应用[M]，北京:冶金工业出版社，1996.
关键词：箱型钢结构焊接变形 关键措施 控制变形
中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：
1工艺分析
箱型构件是由四块平板焊接而成，为提高构件的刚度和抗扭能力，在构件内部设置横向隔板（间隔500~800mm不等）以及纵向在整个长度方向的肋板（为板或角钢）。箱型构件四角主焊缝一般采用50°V型坡口，钝边2mm，间隙2mm的焊缝形式，外部采用连续角焊缝。由于焊接量大且四角焊缝熔深及熔合截面大，焊接过程中内部不均匀的加热和冷却，焊接处各部位金属收缩程度不同，造成焊接变形。而焊后变形矫正，既不经济又严重伤害其工作可靠性，因此，科学地、定量地预测焊接变形规律，并在此基础上给予最优控制，这不仅对箱型焊接构件自身，而且对其它焊接构件的完整性设计和制造工艺方法的选择以及运行中的安全评定具有重要的理论价值与工程意义。一旦箱型构件产生尺寸超差及超标变形，矫正工作十分困难，有可能造成构件的报废。
2焊接变形的影响因素[1]
焊接是一个局部加热的工程。焊接变形可以区分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和在室温条件下的残余变形。焊缝区的收缩将引起结构件的各种变形和残余应力，影响焊接变形的因素很多，但归纳起来主要有材料、结构和工艺三个方面。
2.1材料因素的影响
材料对于箱型结构焊接变形的影响不仅和焊接材料有关，而且和母材也有关系，材料的热物理性能参数和力学性能参数都对焊接变形的产生过程有重要的影响[2]。其中热物理性能参数的影响主要体现在热传导系数上，一般热传导系数越小，温度梯度越大，焊接变形越显著。力学性能对焊接变形的影响比较复杂，热膨胀系数的影响最为明显，随着热膨胀系数的增加焊接变形相应增加。
2.2结构因素的影响
箱型焊接结构的设计对焊接变形的影响最关键，也是最复杂的因素。其总体原则是随拘束度的增加，焊接残余应力增加，而焊接变形则相应减少。箱型结构在焊接过程中，构件本身的拘束度是不断变化着的，因此自身为变拘束结构，同时还要受到外拘束的影响。在设计箱型结构时，常常需要采用隔板来提高结构的稳定性和刚性，这样做不但增加了装配和焊接工作量，而且在某些区域，如隔板等，拘束度发生较大的变化，给箱型结构的焊接变形分析与控制带来了一定的困难，因此，在结构设计时对箱型结构中的板的厚度及隔板的位置、数量等优化对减少焊接变形有着十分重要的作用。
2.3工艺因素的影响
焊接工艺对焊接变形的影响方面很多，例如：焊接方法、焊接热输入量、构件的定位或固定方式、焊接顺序、焊接胎架及夹具的应用等[3]。在各种工艺因素中，结合大量的工程实例，箱型结构的焊接顺序对焊接变形的影响最为显著，特别是对于厚板坡口的多层焊以及焊接工艺参数也对焊接变形有十分重要的影响。
3变形控制措施
3.1材料及其下料坡口控制
1）由于钢板在轧制或运输的过程中，可能在钢板的内部存留有部分残余应力或是运输方式不当可能造成钢板的平整度下降，以至于在钢板的局部出现凸起、凹陷的现象，要求来料后首先进行平整度检查，对不符合要求的钢板采用平板机对钢板进行平整，即释放了钢板的内部残余应力。
2）下料时焊缝坡口所在板通过计算和试验，宽度方向合理留出焊缝收缩量。由于焊缝横向产生横向缩短，产生横向收缩大约为焊缝截面平均宽度的10%。焊缝产生纵缩短，在长度方向留出合理余量（一般为20mm），构件制作完毕后，进行二次下料。
3）坡口的切割则会直接关系到焊接的内、外在质量和焊接变形量的大小，特别是腹板两侧的坡口如果不一致将会导致焊缝两侧金属填充量的不同和热输入不同，使得两侧的焊接变形无法相互抵消，进而产生扭曲或侧弯变形。
4）箱型构件四角主焊缝设计采用50°V型坡口，钝边2mm，间隙2mm的焊缝形式，在保证焊缝质量的前提下，实际采用45°±5°V型坡口，从而减小主焊缝的坡口截面尺寸，降低受热量，减小了焊缝收缩量。
3.2组对装配变形控制
箱型结构组对装配变形控制主要从以下三方面来考虑。
横隔板加工：对于箱型结构来说，横隔板尺寸精度控制是非常必要的，是保证箱型构件组装质量的关键，隔板的垂直度直接影响组装箱型构件的旁弯、扭曲度。隔板制作完成后需要测量整体尺寸，要求长度、宽度、直角精度均不超过2mm，两对角线绝对误差要小于3mm。为防止隔板制作完成后运转变形，需要对隔板增加内工艺撑，在隔板制作成形施焊前安装到位。
结构装配：应当在测平的平台上进行组装，然后依据箱型的外形尺寸设置挡板，用钢楔调整拼板间的位置，并且拼板作业烧焊前要设置压块防止焊接变形。对于有拱度值的箱型构件，根据拱度值确定每档胎架的高度差（用激光经纬仪测定），胎架布置后测量每档胎架的平行度、垂直度及纵向高低差。
应当特别注意的是箱型埋弧自动焊主缝的坡口间隙，必须组对均匀一致，这样才能保证主缝焊接时两端热输入量一致，使得变形相互抵消。
3.3焊接变形控制
1）确定合理的焊接顺序，如图1所示。
图1 箱型构件焊接顺序
2）箱型内部原采用手工电弧焊，现改用线热能较低的CO2气体保护焊，四角主焊缝采用CO2气体保护焊打底两遍，埋弧自动焊盖面一遍，并将箱型同一侧的两道主缝按照同一规范一次焊接完成，产生的焊接变形可以相互抵消，可以一定程度上消除焊接变形的产生，又改变了图纸全部埋弧自动焊焊接的工艺，有效降低了焊接线热能。
3）采用对称焊接：箱型构件四角主焊缝及纵向肋板都是对称布置，施焊中采用对称焊接。
4）内部横向隔板先用胎具制作成隔板框，保证尺寸的准确性，减小组对成箱型整体后内部焊接量。
5）筋板、横隔板与箱体构件的焊缝采用分段、分散对称焊，减小变形。长直焊缝采用分段退焊法，每段焊缝长度为350mm。
6）严格工艺规范：为确保构件加工质量，每次施工前，必须通过分析和试验，确定合理的施工工艺方案。
7）焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次。当超过两次时，应当经过焊接技术负责人的核准后，按照返修工艺进行。
3.3焊接变形的矫正
对焊接造成的变形进行火焰矫正。具体做法是校核完水平度后，在变形的钢板表面加热，使其在钢板的厚度方向上产生温差，使加热的正面残余塑变量大，反面塑变量小，以达到“拉平”钢板的目的。因此在加热区域（焊接热影响区）根据板厚选择适当的温度和速度加热，并要求在温度扩散至反面之前迅速冷却。对加热区的凸起处，不得用铁榔头直接敲击。由于一般钢箱内的横隔板厚度较小，焊缝热影响区范围小，所以注意火焰矫正区域不宜过大，一般加热区域不应超过横隔板厚度的3倍。
火焰矫正完以后应复查箱型构件的直线度、平面度；检查其端口的开档尺寸，以及端部腹板与翼缘板的垂直度。
4结 语
箱型构件的制作工程控制变形难度较大，产生扭曲变形的机率较多，其制作工艺过程主要由切割下料、装配、焊接、矫正、探伤等工序组成，通过对各道工序制作过程的控制，确保每道工序的误差在允许的偏差范围之内，把变形消除在过程中，只有这样才能保证生产出合格的产品，施工工艺稍有差错，将会造成无法估量的损失。本文所介绍的箱型结构制作的工艺要领是经过理论计算和实践验证的成熟技术，可以供生产箱型钢构件时参考借鉴。
参考文献：[1]崔晓芳.箱型结构焊接变形预测控制及应用.大连交通大学博士学位论文,2005
[2]D.拉达伊.焊接热效应·温度场·残余应力·变形.熊第京等译.北京:机械工业出版社,1997
[3]田锡唐.焊接结构.北京:机械工业出版社,1981:5~31
作者简介：
周培珊 1986- ，男 ，中国十七冶集团有限公司,安徽马鞍山,243000
关键词：太阳能热泵；储热；供暖系统
中图分类号： TK511 文献标识码： A
随着全球能源危机的日益加剧，节约能源、有效利用能源逐渐成为人们追求的目标。建筑能耗作为能源浪费的一个重要方面，近年来研究的热度一直很高。20世纪90年代以来，各国对太阳能利用的普遍重视，使太阳能技术的应用与研究进入了较成熟与新的发展时期[1]。在太阳能的利用中，太阳能热泵把太阳能作为热泵的低位热源，是利用太阳能的一种有益尝试。
1 太阳能热泵供暖系统
1.1太阳能热泵供暖系统研究现状
在国外,由于太阳能技术比较成熟,因此相对于国内来说太阳能热泵供暖系统的研究也比较早。20 世纪 50 年代, Jodan 和 Therkeld 指出了太阳能热泵可以同时提高集热器效率和热泵热性能。在过去的几十年内,国外学者们从设计、计算模型、测试的角度对太阳能热泵供暖系统进行了一些研究,
这些研究基本分为以下三类[2]:1)带有热储存装置的太阳能热泵供暖系统;2)直膨式太阳能热泵供暖系统;3)太阳能-土壤源热泵供暖系统。
我国对太阳能热泵的研究起步较晚,天津大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、东南大学、青岛理工大学等先后对太阳能热泵进行了实验及理论研究,取得了一定的成果。天津大学赵军等对串联式太阳能热泵供热水系统进行了实验研究和理论分析，上海交通大学王如竹等对直膨式太阳能热泵热水器进行了试验研究，青岛理工大学的董华等将太阳能热泵系统与地板辐射供暖系统结合进行了实验研究，哈尔滨工业大学余延顺等对太阳能-土壤源热泵系统在寒冷地区的应用作初探,通过对系统供暖工况的动态模拟,得出寒冷地区太阳能保证率以及太阳能集热器面积的确定方式[3-8]。
1.2太阳能热泵供暖系统
太阳能热泵供暖系统由太阳能集热器、热泵、蓄热装置、供暖末端装置和控制系统组成。系统以太阳能为主能源，以电能作为
适时补充能源，热泵能够在太阳能不足时对系统提供热能补充，是太阳能与热泵的最佳耦合方式。
太阳能热泵系统的工作原理:工质在蒸发器内吸热后变为低温低压过热蒸汽,在压缩机中经过绝热压缩变为高温高压气体,再经冷凝器定压冷凝为高压中温的液体,放出工质的气化热,与冷凝水进行热交换,使冷凝水被加热为热水,供用户使用;液态工质再经过膨胀阀绝热节流后变为低温低压气液两相混合物,并回到蒸发器定压吸收低温热源热量,蒸发变为过热蒸汽;如此形成一个完整
的循环过程。
1.3 太阳能热泵系统的关键技术
太阳能热泵系统的关键技术主要包括系统的结构形式、循环工质的选择、压缩机选择、集热器和蓄热器的设计。
太阳能集热器是太阳能供暖系统中最重要的组成部分，其性能与成本对整个系统的运行成败起着决定性的作用。太阳能热泵的系统中，由于太阳能是一个强度多变的低位热源，一般都设太阳能蓄热器。在用电低谷时，利用电加热器加热相变蓄热装置中的相变材料，使其融化，将热量以潜热(小部分显热)形式蓄存起来。白天，通过与热泵蒸发器相连的水环路系统将相变蓄热装置中的热量吸取，经过压缩机压缩，由热泵系统的冷凝器端为房间供热。这种方式可以节省运行费用，有利于电站进行负荷的峰值调整，保证电站高效运行。其原理见图1。
图1 相变蓄热热泵供热系统原理图[9]
1.4太阳能热泵系统的分类及比较
根据太阳能集热器与热泵装置的连接方式不同,太阳能热泵系统可分为串联式、并联式和双热源式。串联式又可分为两种:一种即常规太阳能辅助热泵,另一种为直接膨胀式太阳能热泵。
本文引入了层次分析法(AHP法),AHP法是美国运筹学家沙旦于1979年代提出的,是一种定性与定量分析相结合的多目标决策分析,适用于多层次的综合评价问题。对太阳能热泵系统的评价需从它的热性能、经济性、可靠性及实用性等多项因素进行考察、分析。综合评价结果,在太阳能热泵的热性能和经济性能较高的情况下,直接膨胀式太阳能热泵为最优,常规太阳能热泵系统次之,第三为并联系统。双热源系统排在最后。
2影响太阳能热泵供暖系统性能的因素
2.1传热系数对系统运行性能的影响
蒸发器与冷凝器传热系数 Ke、Kc 对系统的性能的影响。这是因为传热系数的增加,提高了换热器的换热效能,减小了热泵循环中由于温差产生的不可逆耗散损失,进而提高了热泵的 COP 值。
2.2热源热容量对系统运行性能的影响
对于低温热源,热容量的增加使得低温热源的平均温度上升,而对于高温热源,热容量的增加有助于进一步降低冷凝温度,这都有助于提高系统的 COP。但是低温热源平均温度的升高同时又导致了集热器效率的下降,高温热源平均温度的降低又削弱了风机盘管的单位面积的换热能力,这些因素又限制了 COP 的提高。由于增加热容量需提高系统换热流体的流量,这势必会增加循环水泵的耗电量,造成了不必要的浪费。
2.3集热器性能参数对系统运行性能的影响
选择具有高透过率盖板、高吸收率和低反射率的选择性涂层,同时还有对集热器进行很好的保温处理是非常重要的。在集热器的选购和安装时,应结合当地的气象条件以及经济性因素综合考虑。
3 太阳能热泵供暖系统有待解决的问题
3.1性能可靠性
各种类型的太阳能热泵性能都有待提高，要合理确定个部件之间的匹配关系以达到投资运行最佳效益；要将系统设计与建筑设计结合起来，既要考虑系统性能又要考虑建筑美观；要实行智能化控制，这需要各个专业的人相互配合。实现各种能量的优化配置，确定太阳能集热器面积、蓄热水箱容积、建筑面积之间的最佳匹配关系，才能使太阳能热泵供暖、供冷技术具有更强的竞争力，
产生更大的社会效益。
3.2相变材料需进一步探索
相变材料潜热蓄热具有蓄热密度大、蓄热、释热温度稳定等优点。故在太阳能热泵
系统中应用相变蓄热材料的前景十分可观。但是,目前应用于太阳能蓄热的相变材料温度均在30℃左右,无法用来蓄冷,故热泵系统存在部分时间设备闲置的缺陷。为克服此问题,应继续探索适合高温相变蓄能材料,可供选择的高温相变蓄能材料有:盐水化合物为主体的共晶盐系列相变材料;氟利昂气体水合物;有机物质高温相变材料。通过分析筛选出符合太阳能蓄能热泵系统所需要的混合有机高温相变材料,系统可同时实现蓄冷和蓄热功能。这样不仅提高了系统设备利用
率,而且降低蓄能温度,有利于提高集热器效率,降低蓄热器向环境的散热量。
4 结语
太阳能热泵供暖技术是太阳能热利用技术和热泵技术有机的结合，具有集热效率高、供热性能系数高、形式多样、应用范围广等优点。
合理利用太阳能技术、热泵技术、蓄能技术的集成系统的发展,对降低采暖空调能耗、缓解能源紧张、减轻环境污染等问题都具有重大意义,可以产生深远的影响。
参考文献:
[1] 赵群.太阳能建筑整合设计对策研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学， 2008.
[2] 旷玉辉,王如竹,许煜雄.直膨式太阳能热泵供热水系统的性能研究.工程热物理学报. 2004,25(5):737-740
[3] 李郁武,王如竹,王泰华等.直膨式太阳能热泵热水器运行特性的实验研究.工程热物理学报. 2006,27(6):923-92
关键词：独立学院；毕业设计；过程监管；激励机制
中图分类号：G648.7 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2013）07-0282-02
一、研究缘起
毕业设计是指高校学生在修完教学计划的全部课程后，综合运用相关专业知识去对某一课题进行深入研究，这一环节是对学生所学理论知识解决专业问题的系统检验，其目的是要培养学生的创新意识和实践能力。很显然，毕业设质量的高低对于独立学院培养应用型人才这一目标具有重要意义。
鉴于毕业设计这一环节在高等教育中的特殊地位，教育部曾在2004年专门发文指出毕业设计的重要意义和基本要求，各地高校也对如何提高毕业设计的质量进行了许多有益的尝试，取得了一些有意义的成果。譬如，有些高校通过灵活安排学生毕业实习这一方法来提高毕业设计质量，效果较为显著——“我校热能与动力工程专业毕业实习一直让部分学生进入本校实验室进行实习，本专业共拥有四个实验室，可满足学生流体力学、工程热物理、空调与制冷方面的实验要求，实验设备与工程设备虽然型号有所不同，但构造和工作原理保持一致。因此，完全可以让学生首先在实验室通过拆装练习了解和掌握实验设备构造，然后进一步通过运行实验了解和掌握设备及系统运行参数，同时也能够获得第一手感性材料，达到毕业实习的目的。”[1] 另外，也有高校认为要想提高毕业设计质量必须“真题真做”——“毕业设计题目与老师科研项目结合，做到‘真题真做’。本专业的本科生参与教师的科研项目从无到有，现已达到10%。它能够让学生尽早地了解和掌握本学科前沿课题所需的专业理论知识，为早日进入科研状态提供必要的知识储备。由于这样的课题对学生进一步的学习深造具有直接的帮助，也容易激发学生学习、钻研新知识的欲望，更好地锻炼他们的科研素质。”[2]
上述研究成果从不同的角度对提高毕业设计质量作出了有益的探索，可以纳入考虑的视野。但是，随着目前普通高校特别是独立学院招生规模的不断扩大、师生结构比例失调等原因的出现，学生的毕业设计质量有日益下滑的趋势。为此，我们围绕着提高毕业设计质量这一目标，以桂林电子科技大学信息科技学院（以下简称“信科院”）2012届学生的毕业设计完成情况为中心，作一新的探讨。
二、信科院毕业设计存在的一般问题
1.选题方面。从信科院2012年毕业设计完成情况来看，选题盲目性的特点比较普遍。具体表现为：一些系部沿用使用多年的选题，与社会实际需要脱钩，缺乏时代气息和实用价值；还有一些系部的毕业设计选题难度差异性较大，较难的题目超出了学生的知识能力所及，导致学生出现较强的畏难情绪，最后只能应付了事，完全达不到毕业设计应有的目的，而有些选题则难度偏低，充其量仅相当于某门课程的结课设计，学生不感兴趣，且达不到毕业设计应有的工作量要求。这些现象正如有些学者指出的那样，“学生愿意与否无关紧要，表现出很强的主观性、随意性和权威性，学生缺乏自主性和独立性。这种做法忽视了学生的专长、兴趣和爱好，其主体性很难体现。” [3]
2.经费及实验条件方面。信科院建校不足十年，资金及实验条件均较为有限，为此，这也成为影响毕业设计质量的一个问题。目前，信科院往往是通盘考虑，避免重复购置实验设备，对于专业发展前景不明确、教学任务不饱满或使用率很低的实验室，通常依托桂林电子科技大学的实验室资源为原则，暂缓筹建。这就使得部分专业的学生很难找到合适的实验地点，毕业设计质量也就难以提高。
3.学生及教师方面。信科院作为一所独立学院，其人才培养规格介于普通本科学校和高职高专之间，从2012年的毕业设计完成情况来看，学生的理论知识基础较弱，毕业设计写作的基本能力不够。从这次抽查的某个专业来看，有一部分学生没有很好地掌握毕业设计的文体特点和学术规范，有些学生甚至从来没有进行过论文写作训练，对教师或实习单位给定的数据进行分析、综合、归纳、整理等能力较差。此外，随着信科院近五年来招生规模的不断扩大，造成了指导教师资源的相对短缺，且大多数教师的教学科研任务越来越重，导致在指导学生毕业设计的环节上投入的时间、精力不足，缺乏检查督促，使得学生对毕业设计不重视、不认真，敷衍了事。当然，有学者还指出了教师短缺因素对于毕业设计质量的另一个重要影响，“师资的不足或指导不力还导致对毕业设计考核不严，毕业设计质量难以得到保障。”[4]
4.学校监管方面。从认识上来说，信科院对于学生毕业设计的地位有着非常足够的重视，并没有因为学生需要抽时间择业及考研而降低相关标准。但是，从这次的实际抽查情况来看，学校对学生毕业设计工作的过程管理及监控还需进一步加强，相应的质量监控体系和保障体系也有待进一步完善，主要表现为学生在外地做毕业设计时，过程管理、考核和质量监控难度大。例如管理系某专业90%的学生都在桂林市以外的地区实习，目前还没有建立起一种有效的监管机制，这使部分学生的毕业设计流于形式。同时，这种监管机制的缺失也容易出现抄袭等现象，在很大程度上降低了毕业设计的质量。
三、启示与对策
1.合理设置毕业设计选题。毕业设计课题设置的合理性是毕业设计高质量完成的前提和保证。首先要成立专门的选题审查专家组，严把选题审查关。为此，应该在毕业设计前一学期末启动毕业设计选题工作，指导教师拟定的题目应提交到选题审查专家组进行评议、审核，通过之后才能供学生选择。合格的毕业设计选题应具有如下特性：一是有一定理论基础，二是有一定应用价值，三是操作性较强。其次，毕业设计的选题过程应实行指导教师和学生的双向选择，提高学生选题志愿的满意度以及选题工作效率。应由学生根据自己的专业方向、个人能力和兴趣爱好自由选择题目，并且严格限制每位教师所指导的学生人数。
2.加强指导教师队伍建设。指导教师作为毕业设计质量的直接把关者，主要任务就是确定选题和对学生进行必要的指导和监督，这就不仅要求指导教师具有较高的理论知识，同时，也要求他们具有较强的科研意识和创新能力。为此，首先要对他们进行培训，以使其对毕业设计指导工作的各项进程和各种质量指标进行把握，提高其指导水平。其次，应在培训中明确指导教师职责，充分发挥他们的积极性，建立一支数量稳定、结构合理、能力较高、责任心强的指导教师队伍，这是确保毕业设计质量的根本保障。再次，应该定期组织指导教师交流经验，通过互相交流和学习，指导教师之间能调整自己的思路和工作方法，能更好地提高教师的指导质量和效率。需要强调的是，在教师指导学生完成毕业设计的过程中，学校应成立督导组，深入到各个环节中进行督促指导，如发现问题就应及时与指导教师交换意见，提出保证毕业设计质量的相应措施。
3.充分利用校外资源。随着社会经济及高等教育的发展，学生校外实习与毕业设计之间的关系越来越密切，在很大程度上，良好的校外资源已经成为高质量毕业设计的必要保证。譬如，学生若已找到实习单位，可由单位根据学生的工作需要，针对企业的产品或服务，拟出设计题目，这样的题目往往具有很强的现实性和实践性。值得注意的是，有学者强调在校外进行毕业设计的学生，可能与学校之间的联系较少，管理不易，建议应“通过规范化管理，校外学生毕业设计由学校和用人单位各选派一名导师。在指导教师的选择上，采用校内教师为主，校外导师为辅的形式” [5] 。当然，这一建议的实际操作效果如何，还有待在实践中进一步验证。
4.强化毕业设计激励机制。良好的激励机制有利于调动学生和指导教师的积极性，有利于提高毕业设计的质量，使得成绩优秀的师生得到表彰和奖励，表现较差的则受到鞭策。为此，学校教学管理部门和各系部应本着公平、公正、客观的原则，制定相应的毕业设计成绩评价标准及考核办法，严格控制优秀、及格与不及格的比例。
首先，应完善毕业设计成绩的评价体系，杜绝评分随意性现象，从制度上保证学生重视毕业设计。有学者建议，“对毕业设计过程中表现差、论文质量不合格的学生，应延期毕业或取消学位；而对于那些基础课成绩较差，但毕业设计表现突出、完成毕业设计课题情况优异的学生，则应在其毕业成绩方面予以倾斜。”[6] 其次，把好毕业设计答辩关，尽量采用公开答辩和随机抽查方式相结合，每位指导教师推荐优秀学生参加院级公开答辩，其余学生参加随机抽查的小组答辩。当然，有条件的话应尽可能选择专业技术水平较高的专家老师作为答辩评委，有学者指出，“高质量的答辩会对学生终身留下深刻印象，对今后工作和提高分析问题，解决问题能力很有益处。” [7] 而对于答辩成绩不合格的学生，则应要求其重修毕业设计，重新答辩，确保毕业设计评定工作的严肃性。最后，在答辩结束后，应由学校教务部门组织专家组对全校的毕业设计进行随机质量抽查，并将结果向全院通报。
参考文献：
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这篇心得体会共包括讲座综述、工程项目管理的内容和方法、工程项目管理学习心得、东方花园工程案例分析、总结和展望、致谢辞及参考文献等七个方面的内容。
在这篇心得体会中，简明扼要的陈述了建筑施工新技术、建设工程进度与质量控制、工程项目成本管理、工程项目管理、建设工程招投标及工程建设总承包管理等六个系列讲座的大概内容，对工程项目管理讲座的学习过程及学习心得做了重点的表达。之后，针对所学的内容，对比**县东方花园工程中存在的一系列问题进行了分析，并以自己的观点对事情进行了阐述。
最后，将自己两年来的学习及工作进行了一下总结，并对今后的工作及学习进行了展望。
【关键词】工程项目管理 东方花园 监理合同质量进度
引言
转眼之间，两年的时间已经匆匆过去。在这两年里，自我感觉得到了不菲的收获。在要求选题的时候，我选了《工程项目管理》一课。
之所以选了《工程项目管理》一课，是因为我认为做为一名建筑工程管理专业的学生首先应该对“管理”这上方面的内容有着更多一些的了解与研究。当然，这并非是说其它课程便不重要了，重要固然同样重要，只不过是重点不同罢了。
在进行了相关资料的查找翻阅之后，我大概明白了项目管理及工程项目管理的发展轨迹。做为一名建设工程管理人员，了解这些相关的知识不仅能对自身素质的提高起到一定的作用，而且对在今后的工作中能起到不可或缺的作用。
通过学习，我明白了项目、工程项目及工程项目的定义，同时，也明白了对一个工程项目管理应对哪几个方面进行管理。并且，在学习的过程中，及时的将所学知识应用到工作中去，毋庸置疑，效果还是相当明显的。
做为一名建筑工程中的管理人员，不仅要对工程技术进行不断的学习，以便及时的掌握各种各样的新技术、新工艺，管理水平及管理技巧更是始终贯穿于整个项目过程中。因此，掌握工程项目管理知识并将其熟练应用到工作中去才能使该项目获得更大的利润空间，也能使该项目团队的整体素质得到更大程度上的提高。
其实，我的这篇文章基本算不上论文，只能说是在学习过程中的一些心得与体会而已。并且，心得体会也是极为浅薄的，所以，真诚希望徐老师在看过之后能对学生不吝指导，以让学生获益良多。
1 讲座综述
1.1 建筑施工新技术
重点介绍了空间结构的几种形式如网架结构、网壳结构、膜结构、薄壳结构、悬索结构、点连接式玻璃幕墙支承结构、索穹顶结构等及高层建筑深基础设计施工的相关方面研究。
1.2 建筑工程进度与质量控制
介绍了项目管理的类型如业主方的项目管理、设计方的项目管理、施工方的项目管理、供货方的项目管理、建设项目总承包方的项目管理、建设监理方的项目管理。
对项目目标管制的动态控制原理的工作程序进行了介绍。并分别对建设工程的质量控制与进度控制进行了较为细致的讲述。
1.3 工程项目成本管理
在这个讲座中，主要对以下几个方面的内容进行了讲解：工程造价与工程项目成本的定义、项目建设程序与成本核算、工程项目成本组成、合同价格管理、工程变更价款的确定、工程计量程序、索赔控制及工程价款的结算。
1.4 工程项目管理
在本节中介绍了工程项目管理的经济学基础与发展趋势及国际上工程项目管理的发展经验、我国工程项目管理的发展经验、我国工程项目管理现阶段的矛盾等。
1.5 建设工程招投标
本节共分为六章：引言、建设工程招投标概述、建设工程招标、建设工程投标、招投标法律责任与解决及国际工程招标投标。
在本节讲座中，不仅客观地对国内国外的招投标进行了介绍，更是一针见血地指出了我国建筑市场工程招投标中存在的“十八怪”现象。
1.6 工程建设总承包管理
本讲座包含的主要内容有：我国开展工程总承包取得的显著成绩、工程总承包的概述及推行工程总承包的重要性、国内外工程总承包现状的比较、工程建设总承包政策问题、工程建设总承包的招标投标、工程建设总承包项目的合同管理及工程建设总承包的项目控制和管理。
2 工程项目管理的内容和方法
2.1国际上工程项目管理的发展经验
2.1.1 工程项目的定义
工程项目指的就是工程领域的项目。工程领域包括机械工程、光学工程、仪器科学与技术、材料科学与技术、冶金工程、动力工程及工程热物理、电气工程、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、建筑学、土木工程、水利工程、测绘科学与技术、化学工程与技术、地质资源与地质工程、矿业工程、石油与天然气工程、纺织科学与工程、轻工技术与工程、交通运输工程、船舶与海洋工程、航空宇航科学与技术、兵器科学与技术、核科学与技术、农业工程、林业工程、环境科学与工程、生物科学与工程、生物医学工程、食品科学与工程等。
这里讲的工程项目指的是建设项目。建设项目是在一定条件约束下，以形成固定资产为目标的一次性事业。建设项目强调工程项目的建设过程和管理，以广义的土木工程包括建筑、隧道、桥梁、道路、环境、水利、机场、铁路等工程领域为主。
2.1.2 国际上项目管理发展历史
从国际环境看,现代项目管理开始于20世纪的40年代。典型的案例是美国军方研制原子弹的曼哈顿计划、北极星导弹设计及阿波罗登月计划。
1965年以欧洲为主的国际项目管理组织ipma在瑞士洛桑成立。
1969年美国成立项目管理学会pmi，1976年，pmi在蒙特利尔会议开始制定项目管理的标准，形成项目管理职业雏形。1984年pmi推出项目管理知识体系pmbok和基于pmbok的项目管理专业证书pmp两项创新。
2.1.3 管理的职能与过程
在谈到管理的职能与过程时，我们就要谈到什么是管理了。一种被普遍接受的观点认为，管理就是依据组织的内在活动机理，综合运用组织中的人力资源和其他资源，从而有效地实现组织目标的过程。
20世纪初，法国工业家亨利·法约尔（henri fayol）指出，所有的管理者都履行着五种管理职能：计划（plan）、组织（organize）、指挥（command）、协调（coordinate）和控制（conrol）。到了20世纪50年代中期，加利福尼亚大学洛杉矶分校的两位教授哈罗德·孔茨（harold koontz）和西里尔·奥唐奈（cyrilo’donnell）采用计划、组织、人事、领导和控制五种职能作为管理教科书的框架，在此后的20年里，他们合著的《管理学原理》一书成为销量最大的管理教科书。时至今日，最普及的管理教科书仍按照管理职能来组织内容，不过一般将五个职能精减为四个基本职能，即计划、组织、领导和控制。
2.2 我国工程项目管理的发展经验
2.2.1 我国工程项目管理起源
虽然我们在历史上建设了许多举世瞩目的工程，如万里长城、故宫、颐和园、赵州桥等。但是真正的工程项目管理方式只是在20世纪80年代初期才开始。
世界银行和国际金融组织一般要求贷款国企业使用其贷款建设工程时，使用其规定的管理制度和合同条款。例如世界银行要求贷款人严格执行其采购指南，在土建工程中使用fidic合同条款，实际上就是要求贷款人和承包人等各参与方均使用项目管理方式管理工程。
1982年我国获得世界银行贷款用于鲁布革电站建设，该工程的全新管理方式和管理效果对国内工程界产生巨大的冲击，为我国提出施工项目经理制度、总分包制度、建设监理制度、工程师注册制度等产生直接深远的影响。
2.2.2 我国工程项目管理起源的经济学解释
20世纪80年代，我国进入了全新的改革开放时期。随着改革春风的吹拂，我国逐渐打开尘封多年的大门，先是进行了农村的联产承包责任制改革，接着又对各国有企业进行改制等。在这一系列的改革大潮推动下，工程项目管理在我国经济社会的出现不是偶然，而是存在一定的必然性，可以说，这是时展的必然结果。
对于我国工程项目管理起源的经济学解释可以从以下三个方面来理解，其一，工程项目成本责任明确了；其二，允许个体单位、私营企业进入市场进行公平竞争；其三，在整个市场体制下，以自由竞争为市场导向。
2.2.3 项目管理理论的经济学解释
社会与经济发展的动力是需求与供给的矛盾。
在这种情况下，目前我们国家采用扩大内需的方法。在鼓励社会投资及鼓励消费者进行消费的同时，给予一定政策上的优惠，如采用减税降息等方法来调动积极性。另外，国家再加大政府投资力度，也就是所谓的扩大公共支出来刺激消费。政府同时不提倡但是也不反对的另一个方法是改善供给。政府之所以如此做，是因为目前此种方法在理论上的准备尚不够充足，所以，政府只有采用放任的方法来试行这一策略。在这种策略里，企业须进行如下四项举措，一是企业机制的创新，当然，这里所谓的创新并没有一定的模式，只是希望企业能进行优化自身的机制；二是企业要不断推出新的产品及改善收获服务，但是这一举措根据各个企业的自身能力不同而不同，也受各不同企业的发展意识制约；三是要推出个性化服务与产品，这一点与前一点存在的问题大同小异，在此就不再赘述；四是要降低价格，提高功能，在这一点上似乎更难。因为历来都是消费者要求各物美价廉，而生产者销售者很难做到这一点。
所以来说，目前我们国家正在施行的也比较符合我国国情的方法就是扩大内需，加大政府投资力度以刺激消费。
2.3 我国工程项目管理现阶段的矛盾
关键词: 连续螺旋折流板; 弓形折流板; 齿形翅片管; 强化传热; 冷油器
水冷壳管式冷油器是电厂中应用量大且面广的一种附机设备，如汽轮机的主冷油器、给水泵和风机冷油器、磨煤机冷油器等，其传热效率的高低和抗腐蚀泄漏性成为影响电厂中相关设备正常运行的关键。目前，电厂所用的壳管式冷油器大都仍采用铜光滑管作为传热管型，弓形隔板作为管间支撑形式。该类冷油器存在二方面不足：一是腐蚀和泄漏问题突出；二是当壳程油侧压降在0.1MPa左右时，总传热系数一般不超过700W/(m2·K)[1]。因而其传热效率很低，导致冷油器无法将油温冷却到给定值，使得相关的设备出现故障1。
强化冷油器换热效率的主要方法有两种：一种是将冷油器的基本换热元件——传热管，由光滑管改为强化传热管，以减薄流体在管壁处的层流边界层，降低热阻；另一种是采用低流阻壳程管间支撑物，通过消除流体流动和传热过程中的死区，变壳程流体横向冲刷流为纵向螺旋流，提高壳程流体的流速。基于这一强化传热思路，在分析传统管壳式冷油器存在的问题，及如何解决的基础上，本文设计了一种将连续螺旋折流板与齿形翅片管搭配使用，两种传热强化措施结合起来的连续螺旋折流齿形翅片管冷油器。以油-水为工质，利用传热与流阻特性试验装置，对其进行试验研究，得到了油冷器的传热与阻力性能曲线。可为这种换热器的工业应用及与其他强化传热管的结合使用提供参考。
1 冷油器存在的主要问题
1.1 管板的泄漏
现有的壳管式冷油器换热管为铜管，而管板和壳体、水室等均为碳钢材料。换热管采用胀接工艺与管板相连接，胀接过程中会在管板上尤其是在连接部位生成较大的残余应力。这部分应力在一定工况下将释放出来，导致胀口开裂。另一方面，由于管板和换热管材质不同，膨胀系数相差较大，在冷油器工作时由于温度变化、振动和频繁的起停影响，使冷油器承受的热负荷和机械负荷经常处于交变状态，造成金属的疲劳，易产生胀口松动，导致冷却油泄露。
以铜管为换热管，碳钢材料为管板、壳体和水室的冷油器也具备构成原电池的条件，易发生电化学腐蚀，使管板等表面出现腐蚀凹坑[2]。长期地电化学腐蚀，加上应力腐蚀的共同作用，最先在胀口处开始出现泄漏。
1.2 换热管腐蚀与振动引起的泄漏
腐蚀与振动是引起冷油器内的铜质换热管泄漏的2个关键因素。冷却水的侵蚀性、流速较高且紊乱，加上冷油器本身苛刻的运行工况，使冷油器的腐蚀问题异常突出。诱发冷油器内铜管泄漏的腐蚀主要是局部腐蚀，它包括的脱锌腐蚀(层状脱锌和塞状脱锌)、微生物腐蚀、应力腐蚀和冲击腐蚀。腐蚀由管内壁向外发展，最深处可穿透至外壁。当腐蚀区域丧失应有的机械强度时，便会在很小的应力作用下，在腐蚀区域产生贯通性裂纹，发生腐蚀失效，造成冷油器铜管泄漏。
传统的冷油器采用弓形隔板作为管间支撑形式，这种结构会使壳侧油产生横向冲刷流。当冷却油横向掠过换热管时会形成旋涡，然后再与管子分离。旋涡的产生和分离呈现周期性变化，导致换热管产生振动。另外，弓形隔板冷油器的壳程油流体也会发生弹性激振、紊流抖振等，同样会导致换热管束振动。当达到共振点时，振幅较大，导致相邻管子、管了与弓形隔板之间发生相互碰撞或管子撞击壳体。振动碰撞过程中，管壁发生菱形磨损，逐渐变薄直至泄漏。另外，振动还会在管了内部产生疲劳损伤和弯曲塑性变形，加上冷却水的腐蚀和侵蚀作用，使疲劳损伤加剧，造成管壁产生裂纹，管子破裂，严重时甚至折断而引发泄漏事故。
1.3 冷却效果差
传统的管壳式冷油器采用弓形折流板支撑管束，油流体在壳程呈“Z”字形流动，在转折区及进出口两端涡流的滞留区均会形成流动和传热的死区(见图1)，减少了有效传热面积，并在死区内形成传热垢层，大大降低了传热效率。另外，弓形折流板也使油流体垂直冲击壳体壁面，造成较大的沿程压降。因此，这种结构的冷油器总传热系数K值一直停滞在较低状态。
图1 弓形折流板冷油器壳程流场示意图
冷油器管束由光滑管组成时，无强化换热效果。在管内冷却水侧，由于水中泥沙等机械杂质较多，随着冷油器运行时间增长，会逐渐沉积在换热管内壁上，严重时堵塞部分冷却水管。这些沉积在换热管内壁表面上的污垢一方面会增加冷却水管的导热热阻，使冷却效果变差；另一方面也使流道横截面的减少甚至堵塞，降低冷却水流量，致使冷却效果大幅度下降。
2 强化传热的二大途径
2.1 强化管程换热
以一种最简单的管壳式换热器为例，其总传热系数K可表示成：
(1)
式中：A0/Ai为换热管外表面积与内表面积之比，λ为管子导热系数，δ为管子壁厚。冷油器的管壁很薄，导热系数很大，λ/δ可以忽略。由(1)式可知欲增加K，就必须增加管子内、外侧流体换热系数hi和h0。但当hi和h0相差较大时，增加它们之中较小的一个最有效。
冷油器的管束由光滑管组成时，管外油侧换热系数h0约在96.5~159.6kW/(m3·K)，而管内水侧换热系数hi可达1500kW/(m3·K)以上。显然冷油器热阻主要在油侧，占总热阻的70%~80%。因此，采用强化传热管来有提管外换热系数h0以减少壳程油侧热阻，是开发高效能冷油器的技术关键之一。
按照Bergles的分类[3]，对流换热的强化技术可分为无源强化技术(Passive Technology)、有源强化技术(Active Technology)和复合强化Compound Enhancement)。被动强化技术除传热介质的输送外无需外加动力，而主动强化技术则需要外加能量以强化换热过程。冷油器管束的强化适合采用无源强化技术，它包括有[4]处理表面、粗糙表面、扩展表面等7种，具体方法见表1。
表1 对流换热强化技术的分类与实现方法
理论研究表明，对于冷油器这类高粘性、低流速换热器，无源强化传热应采用彼此间断的高肋片传热管。但该类管型大都只能采用铜材质，如花瓣管必须采用铜材制造，不仅设备成本高，应用也受到限制。为此，笔者开发出一种带有周向三维翅片的齿形翅片管(见图2)，可采用钢材质管制造。
图2 钢质齿形翅片管外观
齿形翅片管具有间断性的三维翅片结构，当用于冷油器这类单相对流换热时，间断性翅片可周期性割断翅片上油流体的滞留层，并使油的流向不断改变和边界层剥离，强烈地降低滞流层的厚度和热阻。同时，沿轴向螺旋状连续分布的齿形翅片避免了管流的周向旋流，前后邻接、间断性的齿形翅片迎流面抑制了翅片下游死区及涡列形成，降低了形体阻力及其导致的能耗，这对降低热阻、提高换热系数非常有利。
2.2 强化壳程换热
通常，三维翅片管在增大传热系数的同时，会增加壳程油的流动阻力，因此必须采用合理的支承结构，以减小流动阻力。近年来，人们研究开发出了各种不同形式的管间支撑物，以强化壳程的换热过程。壳程管间支撑物主要包括杆式(折流杆)、环式(空心环)、板式(单弓形、多弓形、螺旋形、整圆形)和换热管自支承等形式。其中，最早由Lutcha J.和Nemcansky J.[5]于1983年提出的螺旋折流板就是一种流阻性能优良的支承结构，它使壳程流体作螺旋运动以强化换热器壳程的传热。和传统弓形折流板换热器相比，具有以下几方面的优点[6]：(1)壳程流体呈螺旋状柱塞流动，不存在流动死区，适宜于处理含固体颗粒、粉尘、泥沙等流体；(2)壳程压力损失小，单位压降下壳程传热系数高，减少了动力消耗；(3)能有效抑制壳程流体的污垢累积沉淀，提高换热器有效使用周期。对于冷却油这类高黏度流体而言，其换热效果更加突出，图3[7]是一种螺旋折流板换热器结构。
图3 螺旋折流板换热器结构示意图
螺旋折流板换热器分为连续型(continuous baffle)和搭接型(sector baffle)两种，其中搭接型又分为连续搭接型(continuous sector baffle)和交错搭接型(staggered sector baffle)。目前所使用的螺旋折流板大都由两块或四块扇形铜材质平板搭接而成，两块相邻折流板间形成一系列三角形空间，容易使沿折流板流动的介质形成短路漏流，减少理想通道的流量；也使得壳侧流动偏离真正的螺旋流动[8]，削弱了换热效率。同时安装、运输及使用场合都受到较大限制，为此文中采用了钢质连续螺旋折流板(见图4)。以便能够使冷油器壳侧油的流动实现真正的螺旋流动，减低壳侧的压降，提高换热效率，同时缓解冷油器的振动问题。
图4 连续螺旋折流板结构图
3 实验系统
为使所设计的连续螺旋折流板齿形翅片管冷油器应用于电厂，本文通过实验研究方法对其在水油为换热工质的系统上进行动态特性试验。
3.1 实验装置与流程
油冷器性能实验系统如图5所示，主要包括油路循环系统、水路循环系统以及流量、温度、压差测量系统，可实现油水换热的实验功能。
1-冷油器; 2-电热油罐; 3，9-阀门; 4-油泵; 5，10-快速加热器
6，11-流量计; 7-冷水箱; 8-冷水泵; 12-补水阀; 13-排污阀
T-热电偶; P-压力计; DP-差压计
图5 冷油器换热实验流程图
采用32号油-水作为工作介质，其中油走壳程，为热流体；水走管程，为冷流体。先将油加热到预定温度，然后由油泵引出至快速加热器，通过涡轮流量计送入油冷器壳程冷却，再返回油箱构成循环。来自水箱的冷却水由水泵引出，经过快速加热器送入油冷器的管程，与管外油换热后经涡轮流量计流回水箱。
本次实验主要测量3个物理量，即流量、温度和压差。油和水的流量由变频油泵及水泵控制，通过LWZ-32型涡轮流量计测量，其测量精度为±2.5%。油冷器进出口油温和水温采用铜-康铜热电偶采集，通过温度传感器由计算机测量，量程为0~200℃，精度0.1℃。油压和水压用0.4级精密压力表测定，偏差小于5%。压差测量采用3501差压变送器，量程为0~62.2 kPa，精度为0.25%。
3.2 试验元件
为便于比较，冷油器采用浮头管板式结构，实验时只需更换不同的传热管束和管间支撑物就可以构成不同内部结构的换热器。本次实验元件包括：弓型折流板光管冷油器(简称冷油器1)，连续螺旋折流板光管冷油器(简称冷油器2)，连续螺旋折流板齿形翅片管冷油器(简称冷油器3)。本冷油器制造后，壳程、管程均以0.8MPa压力做水压试验，各种冷油器的几何参数及布置形式见表2。
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表2 3种冷油器的布置形式
实验采用的齿形翅片管结构见图2，材质为碳钢，传热管坯管外径Do为16mm，壁厚2.5mm，长l为2.4m，管间距Pt为16mm。齿形翅片管是一种一体化的双侧强化传热管，由φ16×2.5无缝钢管在专用设备上经专门设计的模具和特殊工艺分三次成型加工而成，管子的内、外侧面具有不同的几何结构，结构参数见表3所列。
表3 实验管的几何结构参数
3.3 实验数据处理方法
本次实验主要测量流量、温度、压差3个物理量。实验中，将这3个物理量采集到计算机进行实时运算，判断热平衡。若平衡时吸热量和放热量相差在±10%内，认为实验数据可靠，予以采用。威尔逊热阻分离法要求的限定条件少，适合于管壳式冷油器的传热试验数据处理。本文应用热平衡法求出冷油器的总传热系数后，再运用威尔逊热阻分离法将壳侧换热系数分离出来。
利用冷油器进出口压降Δp计算阻力系数，阻力系数ξ可由下式确定:
(2)
式中: Δp为进出口压降，Pa；ρ为的密度，kg/m3；Do为传热管坯管外径，m；De为壳程当量直径，m；l为传热管长度，m；u0为壳程流速，m/s。
4 试验结果及分析
4.1 流动阻力特性
油冷器壳程总压降Δp随着壳侧油流量Ws的变化如图6所示，相应的壳程阻力系数与油流速的关系见图7。从图6和图7可见：相同壳侧油流量下，连续螺旋折流板式冷油器(冷油器2和冷油器3)的壳程阻力要小于弓型折流板式冷油器(冷油器1)。相同的壳侧流量下，冷油器3的壳程压降稍大于冷油器2的壳程压降。
图6壳侧压降随油流量的变化
图7 阻力系数随油流速的变化曲线
油流速为0.15~1.3m/s时，油冷器3的壳程阻力系数为0.11～1.52。相同流速下，比相同管间支撑物的油冷器2高5%~15%，这是由于三维齿形翅片管增大了油的流动阻力。然而，要比弓形折流板油冷器1低25%~45%，这是由于连续螺旋折流板使得油流体呈纵向流动，可有效减小流动阻力，且流动阻力减小率大于齿形翅片管引起的流动阻力增长率。
4.2 传热特性
将实验结果以总传热系数K对壳程油侧压降Δp作图(如图8所示)，并以壳侧换热系数α0对壳侧壳侧油的流量Ws作图(如图9所示)，可比较出不同试件的传热性能。从图8和图9可见，相同壳侧油压降或流量下，冷油器1的壳侧总传热系数或换热系数小于冷油器2和冷油器3，压降或流量越大越明显。这是由于连续螺旋折流板冷油器不存在滞止死区，且油流体以较均匀流速沿螺旋通道包裹式的冲刷管束，有利于壳侧换热的提高。
图8 总传热系数随油侧压降的变化
图9 换热系数随油流量的变化
由图9还可见，在主流速区，冷油器3的油侧换热系数达1200~1400W/(m2·K)，稍大于相同工况下冷油器2的1050~1210W/(m2·K)。这是由于壳侧油流体在作轴向流动时，齿形翅片管的三维翅片使油顺利进入翅片根部，提高了根部油的置换速度，并进一步激发油产生扰动。另一方面，间断性的三维翅片对油流体有切割作用。两者共同作用的结果是破坏了热边界层，提高了换热系数。
4 在电厂冷油器中的应用分析
某火电厂4号机组的3台GL-60-Ⅱ型冷油器自2002年开始频繁发生铜管泄漏，并逐年恶化，须实施改造。拟将原弓型折流板铜光管冷油器改为本文提出的连续螺旋折流钢质齿形翅片管冷油器。采用以上实验结果，依据该冷油器运行工况，得到改造前后的冷油器的传热性能计算结果如表4所列。从表4可看出，油冷器的传热与阻力性能均可达到设计要求，达到改造的目的。
表4 油冷器改造的主要参数对比
外，螺旋折流板齿形翅片管油冷器的总传热系数不仅较原冷油器高30%以上，且防垢性能也相当好，加上其优良的低流阻系数，可使冷油器功耗大大降低，为电厂带来可观的经济效益。
5 结 论
管板的泄漏、换热铜管腐蚀与振动引起的泄漏，以及冷却效果差是传统弓形折流板油冷器存在的主要问题。改变油冷器内部结构，采用间断性的三维翅片管强化管程换热，同时采用螺旋折流板作为管间支撑物以强化壳程换热是解决这一问题的关键。基于这一思路，本文提出了一种新型的高效油冷器——连续螺旋折流齿形翅片管冷油器。其壳程换热系数达1200~1400W/(m2·K)，而壳程流动阻力较弓形折流板油冷器低25%~45%。具有较好的强化传热、低流阻和抗结垢性能，应用于电厂冷油器的改造可产生较好的高传热和低能耗效果，使油冷器长期高效稳定运行。
参数文献
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