2025年5月9~11日,由中國高等教育學會工程熱物理專業(yè)委員會主辦的中國高等教育學會工程熱物理專業(yè)委員會第三十一屆學術年會在浙江寧波召開。天津大學課題組趙力教授、聶顯鏵副研究員、許偉聰助理研究員、陳瑞華助理研究員、以及博士研究生張欣懿、碩士研究生宋雨辰、楊芷怡參加了此次會議。此外,天大趙力課題組畢業(yè)生蘇文(中南大學)、汪大海(安徽理工大學)博士也參加了此次會議。
課題組合影
課題組趙力教授受邀擔任學術論文交流會“工程熱力學”分會場主席及主持人,并作題為《復雜熱力循環(huán)優(yōu)化方法中的美學思考》的特邀報告。
趙力教授作特邀報告
報告內容
①趙力課題組博士研究生張欣懿作口頭報告,報告題目為《電子-聲子雙工質熱電熱機循環(huán)構建》
摘要如下:
熱力學能量轉換理論對熱電材料溫差發(fā)電機制的揭示有助于其效率的提升。本研究在經典平衡熱力學理論下,首先以正、逆循環(huán)耦合作用的學術思想為核心,對實際熱電循環(huán)進行了拆解,以電子為工質的正循環(huán)(發(fā)電循環(huán))表征材料的高導電性;以聲子作為工質的逆循環(huán)(熱泵循環(huán))表征材料的低導熱性,以此雙循環(huán)耦合揭示熱電優(yōu)值ZT的物理意義。然后,建立了發(fā)電-熱泵循環(huán)競爭物理模型;進一步地,通過熱力學第一定律建立電子-聲子能量守恒方程,闡述了熱量-電功的能量轉換路徑以及循環(huán)凈效率。探究以電子-聲子為工質的熱電正、逆耦合循環(huán)機制,對于揭示熱電效應本質,拓展熱力學工質邊界,指導新型熱電材料設計具有重要意義。
博士研究生張欣懿做口頭報告
②趙力課題組碩士研究生宋雨辰作口頭報告,報告題目為《非蒸散型吸氣劑的研究現狀及發(fā)展趨勢》
摘要如下:
高、超真空場景貫穿微納電子器件應用領域,是人類擁抱量子時代所必須修建的“公共基礎設施”之一。作為服務上述超稀薄碳源場景中的一類關鍵技術,非蒸散型吸氣劑的開發(fā)目前已成為微納芯片、量子鐘、大型粒子加速器等“重器”研究領域中的關鍵一環(huán)。本文從材料體系演化的視角,梳理非蒸散型吸氣劑的發(fā)展:單質型以低成本支撐基礎真空需求;二元合金通過元素協(xié)同提升吸氣速率及溫度適應性,拓展至真空封裝等領域;多元合金利用多組分耦合效應將激活溫度降至150℃,卻因相態(tài)調控復雜面臨成本瓶頸。當前研究轉向三維納米支架設計,突破比表面積限制。未來需融合密度泛函理論優(yōu)化合金組分,闡明多孔結構內氣體傳輸機理,并提升材料在極端環(huán)境下的抗毒化能力。
碩士研究生宋雨辰做口頭報告
③趙力課題組碩士研究生楊芷怡作口頭匯報,報告題目為《有機工質型亞臨界卡諾電池熱力學性能分析》
摘要如下:
隨著能源結構向可再生能源主導的低碳轉型加速,風電、光伏等間歇性電源高比例并網加劇了電網波動性??ㄖZ電池,因其在長周期大規(guī)模儲能領域的顯著潛力,已成為可再生能源并網與電網柔性調節(jié)領域的關鍵技術之一。但是常規(guī)卡諾電池的動力循環(huán)部分受限于環(huán)境溫度的限制,熱電轉換效率較低。在此背景下,本文提出了耦合吸收式制冷循環(huán)的卡諾電池系統(tǒng),通過吸收式制冷循環(huán)改善ORC循環(huán)的冷凝條件同時采用多級壓縮改善熱泵循環(huán)性能,建立了卡諾電池系統(tǒng)熱力循環(huán)過程的數學模型,研究了關鍵熱力參數對卡諾電池系統(tǒng)性能的影響。研究結果表明,儲冷溫度從20℃降低為4℃后,卡諾電池系統(tǒng)的功率效率提高了11.15%。
碩士研究生楊芷怡做口頭報告
本次會議為工程熱物理領域的學術交流搭建了高水平的互動平臺。通過與參會專家學者的深入探討,課題組師生在各自研究方向獲得了諸多啟示。這些富有成效的學術交流為課題組熱電材料和卡諾電池的循環(huán)構建、新型吸氣劑開發(fā)等瓶頸問題提供了新的思路。
此外,課題組一行同時受邀前往寧波哈雷換熱器有限公司進行參觀交流。課題組實地參觀了哈雷設備生產車間及實驗室,并與哈雷總經理孫旭光、副總經理卓宏強、研發(fā)總監(jiān)顏愛斌、工程師王波海就釬焊板式換熱器設計技術進行深入交流。