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云南师范大学钟军:一场真正意义上的“光热”科学、融合与创新之旅

6月7~8日,由国家太阳能光热产业技术创新战略联盟主办,湖州工业控制技术研究院、浙江绿储科技有限公司、中关村新源太阳能热利用技术服务中心共同承办的第十五届太阳能热利用科学技术研究生论坛在在浙江省湖州市西塞科学谷召开。20多个高校与科研院所的46位研究生进行了报告交流。为鼓励先进,按照六位评委导师的评出的综合得分排序,论坛共评选出15个“优秀报告”,同时,15位研究生同时获得 “德芳太阳能热利用奖学金”。其中,云南师范大学能源与环境科学学院,西南联合研究生院(昆明)钟军 王云峰 李明的《冰蓄冷冷库管翅式三流体换热器肋片开缝传热优化》的报告荣获优秀报告三等奖。

导师们与三等奖获得者合影(前排左二为钟军同学,后排左一为导师王云峰教授)

作为参与本次论坛的研二学生,汇报人钟军同学用“科学”“融合”“创新”三个关键词概括论坛对自己的影响。钟军说,这三个关键词不仅贯穿论坛全程,更从不同维度重塑了自己对科研的认知。

科学:锚定研究的本质坐标

本次论坛以太阳能热利用科学技术为核心主题,充分体现了对科学的深度聚焦。众多专家学者围绕材料、部件设备、系统等关键领域进行深入探讨,分享了大量前沿研究成果。例如在材料主题的研究生报告中,研究者们对储热介质的粘度调控、复合相变材料的制备等进行了详细阐述,这些研究都需要科学的原理和方法,注重实验数据的收集与分析。

专家们的点评更凸显了科学思维的重要性,让我能够接触到太阳能热利用领域的最新科研动态,了解该领域所面临的科学难题以及未来的研究方向,这对拓展科学视野具有重要意义。这种对科学本质的探究,帮助我明确了太阳能热利用领域的核心科学挑战与未来研究坐标系。

融合:打破边界的价值重构

论坛汇聚了来自不同高校和科研机构的师生和多家企业,为太阳能热利用领域的产学研融合提供了一个良好的平台,能够实现学术资源与产业需求的深度对接。

论坛既有导师的特邀报告,又有研究生的交流汇报,还有企业参观等环节,促进了学术界与产业界之间的互动与合作。尤其是湖州工业控制技术研究院的参观活动,让我近距离了解了企业科研团队的实际运作以及科研成果的转化应用情况。这种融合不仅有助于打破学科壁垒,还能加强不同机构之间的资源共享与优势互补。

创新:激活科研的内生动力

论坛为研究生们提供了展示自我、交流创新思想的机会,激发了大家的科研活力和创新热情。在评选优秀报告的过程中,同学们通过展示自己的创新性研究成果,相互学习、相互启发,这种思维激荡催生出诸多创新火花。如在报告中出现的一些新型储热材料的研发、太阳能热利用系统的新颖设计等,都体现了研究生们独特的创新思维。

同时,导师们对报告内容的现场指导,也为我们的创新研究提供了宝贵的建议和思路,进一步帮助我们提升创新能力和科研水平这种方法论层面的指导,让创新不再是灵光一现,而成为可训练的科研能力。

这三个关键词构成了我参与论坛的认知框架,以科学精神探究本质,以融合思维打破边界,以创新活力驱动发展。在 "双碳" 目标加速推进的背景下,太阳能热利用领域正需要更多兼具科学严谨性、跨界融合力与创新突破力的研究者,而本次论坛恰如一座桥梁,将我们引向这样的科研新境界。

附:报告摘要

管翅式换热器的扩展表面满足了气液传热需求,并且三流体换热器因其占用空间小,节省成本的特点被广泛关注,减少空气侧传热热阻是提高管翅式三流体换热器传热效率的核心,其性能优化本质是强化流动对传热的贡献。本研究建立了集成水、制冷剂和空气的多能流耦合换热器数值传热模型,通过实验和网格无关性验证了数值传热模型可靠性。

为了找到最佳开缝类型,使用建立的数值模型分析了波纹肋片、开缝波纹片和两种保留开缝面积的波纹片对换热器传热性能和压降性能的影响。结果表明,开缝波纹肋片具有最优的综合性能,随着入口空气流速的增大(2~6 m/s),开缝肋片使传热量高出波纹片20.0%~25.5%,压降增加5.0%~ 5.5%。等压降约束下与等泵功耗约束下,开缝波纹肋片以波纹片为比较基准的综合性能因子均大于1.0。本研究有望为冰蓄冷冷库三流体换热器翅片结构优化提供参考。

关键词:三流体换热器;数值模拟;传热优化;肋片结构;压降性能

三流体换热器内部结构图