工程专业认证(评估)背景下建筑环境与能源应用工程专业卓越人才培养模式的探索

“卓越工程师教育培养计划”与“工程专业认证(评估)”二者相辅相成,互相促进,旨在提高中国工程教育人才培养质量。文章介绍了安徽工业大学建筑环境与能源应用工程专业卓越人才培养模式的探索,在“卓越工程师教育培养计划”与“工程专业认证”(评估)二者深度融合的过程中,不断提升办学条件,规范专业建设,优化专业结构,注重学生“双创”能力的培养,兼顾行业特色和地域特色,构建“两融合、四层次”复合人才培养模式,着力提高人才培养质量。     

通风除尘管网阻力平衡系统的改进及平衡计算软件开发

针对通风除尘管网中阻力平衡计算问题,采用调整支管管径、增设插板阀及改变阀门开度、设置可调孔板式阻力平衡器进行阻力调节等措施对阻力平衡系统进行改进,并在VB平台上依据改进后的方案进行软件开发,实现管网的计算和绘图一体化。结果表明:可调孔板式阻力平衡器的使用有效地避免了管网阻力发生变化时阻力平衡器的整体更换,从而降低了成本;所设计软件有效地解决了管网在计算上的步骤冗长、计算繁杂、数据记载易混乱等问题;采用VB、Excel和CAD之间的相互通讯绘制管网系统图更为精准快捷。     

高效过滤器内气-固两相流动特性的数值研究

利用计算流体动力学技术对用于空调净化领域的高效过滤器(High Efficiency Particulate Air Filters,HEPA)内的气-固两相流动特性进行数值研究,该高效过滤器由交错排列纤维组成.模拟时,计算不同运行条件下过滤器的压力损失及不同粒径范围过滤器的捕集效率,并将数值计算值和文献中的经验模型计算值进行了比较.结果表明:和其他经验模型比较,过滤器压力损失的数值预测值和实验关联式吻合较好,误差在2%以内,预测结果也表明,随着迎面风速的增加,过滤器压力损失呈线性增加;在过滤器中不同粒径范围的微细颗粒捕集机理也不同,对于本文所研究的过滤器,粒径小于0.2μm时,主要由布朗扩散起作用,粒径大于0.5μm时,惯性碰撞贡献较大,而粒径位于0.2μm～0.5μm之间时,两种机理作用都较弱,因此过滤器的捕集效率在该范围出现最小值.     

基于边界层理论旋风分离器分离效率的改进模型

针对工业上广泛应用的旋风分离器结构(除了筒体和锥体外，还应包括料腿和灰斗)，利用最新的旋风分离器自然旋风长预测模型修正了 Leith & Licht模型中有关气流的停留时间；分析了边界层中颗粒的受力情况，认为由于边界层中较高的速度梯度会导致颗粒受力的改变，即除了受到离心力和阻力外，还会受到这种速度差所导致的升力作用。在此基础上基于边界层理论，文中改进了旋风分离器分离效率模型，并将所得模型的计算结果和有关试验数据进行比较。结果表明：改进的分离模型和试验数据吻合较好。和其它经典的分离模型相比，改进模型在预测旋风分离器分离效率方面更具优势。     

改性SiO2凝胶涂层滤料制备与性能

从滤料表面改性的角度对提高滤料在高湿环境中运行的稳定性进行研究。以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)滤料为基材、正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体、甲基三乙氧基硅烷(MTES)为低表面能物质,采用溶胶-凝胶法,在滤料表面原位生成SiO₂纳米粒子,制备改性SiO₂凝胶涂层滤料。采用FESEM- EDS、FTIR和接触角测量仪分析了PET滤料表面化学成分、润湿性能及表面形貌的变化。结果表明:整理后PET滤料表面生成SiO₂纳米粒子,经MTES改性处理后滤料表面布满疏水的甲基基团,滤料疏水性能显著提高,其表面水接触角达154.11°。SiO₂颗粒在滤料表面均匀分布,凝胶聚合物仅在纤维交叉处沉积,使滤料透气性得以保证,过滤效率由97.0595%增加到99.2028%,过滤品质因数由0.02124增加到0.02761,提升了30%。      

硅烷偶联剂KH570改性TiO2超疏水滤料的制备与性能

通过溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯为前驱体,醋酸为催化剂制备TiO₂溶胶,利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）对其进行低表面能修饰,得到疏水改性的TiO₂溶胶,然后喷涂到滤料表面使其具有超疏水性。对改性前后滤料的润湿性、表面形貌、化学成分和过滤性能进行分析。结果表明：改性涂层均匀沉积在滤料表面,将纤维表面完整包裹,改性后滤料的水接触角达156.29°。在过滤风速为0.043~0.127 m/s时对粒径为0.3 μm的颗粒进行过滤性能测试,改性后滤料的过滤效率比未改性滤料平均增加2.7672%,过滤品质因数增加0.34%,提高了滤料的过滤性能。此外,在经50次砂纸磨损循环和30 h酸碱溶液浸泡后,疏水滤料仍具有超疏水性。通过清洁煤粉污染的表面发现改性滤料具有优异的自清洁性能。     

降阻条件下旋风分离器的性能

通过对旋风分离器阻力组成的分析,研制了降阻框架,在特定的位置安装降阻框架后,能使旋风分离器的阻力降低40%以上。根据降阻旋风分离器内三维速度分布的测试结果,分析了降阻框架能降低阻力提高效率的原因。     

纤维过滤器气相流场的数值研究

基于多孔介质模型对二维纤维过滤器内气相流场进行了数值计算,得到了不同结构(填充密度和过滤器深度)纤维过滤器内的静压分布.为了观察多孔介质模型在研究过滤器流场的适应性,本文还计算了不包括多孔介质模型时,相同填充密度不同纤维排列纤维过滤器内的气相流场.结果表明:基于多孔介质模型时,静压沿着过滤器深度方向线性变化,填充密度越大,初始压降越大.因此,如果多孔介质的粘性阻力系数选择合理,该模型可以应用于计算过滤器的气相流场.但是,该模型并没有考虑过滤器内部纤维排列方式对其内部流场的影响,而实际上,过滤器内部纤维的排列行为将显著影响过滤器的流场和初始压降.因此如果要进一步研究过滤器内复杂的气固两相流,还需进行深入研究.     

大学生公寓多联机及半集中式空调系统能耗分析

选择安徽某大学生公寓作为研究对象,根据工程实际规模,分别配置半集中式空调系统和多联机式空调系统,分析影响空调系统运行能耗的各种因素,对两种系统的实际运行情况进行分析对比.结果表明:和半集中式空调系统比较,多联机式空调系统在相同条件下约节能30%.     

新型住宅新风机出风口减噪结构的优化设计

主要对某新风机出风口减噪结构进行优化设计,运用CFD方法模拟三种送风口结构下新风机送风仓体声压分布情况,得出圆形螺旋状风口出口噪声最小;再对该结构仓体内离散噪声进行模拟计算,得到除风机内部其他测点位置声压级峰值均出现在0~250 Hz,可选择对低频噪声有效的隔音棉安装在新风机内部;最后基频验证说明模拟结果有效。