毕业论文热电材料

一.构建符合高素质人才培养目标要求的综合型教学新体系大学生创新能力的培养，必须具备先进的教育理念。我院教学改革的指导思想是：坚持解放思想、实事求是、与时俱进的精神，大力推进教育创新;适应国际化、现代化建设和人才市场的需求;体现先进教育理念，保持“宽口径、厚基础、重个性、强能力、求创新”的教学传统和特色;发挥省部共建重点实验室、省级示范性实验中心的辐射作用，提高我国师范基础课程的教学水平。中心的改革思路是：树立以学生为本，知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教育理念和以能力培养为核心的实验教学观念，建立有利于培养学生实践能力和创新能力的实验教学体系，建设满足现代实验教学需要的高素质实验教学队伍，建设仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验教学环境，建立现代化的高效运行的管理机制，全面提高大学生的实践创新能力。值得一提的是，实践教学体系中的课外科技实践活动部分是大学生实践创新能力培养的重要环节，对提高学生实践能力，综合素质培养以及营造校园学术创新氛围方面，均起到了良好的推动作用。二.课外科技实践创新活动的开展1.教学改革顶层设计我院对实践教学改革进行了顶层设计，确定了大学生课外科技实践体系，即实施“一个目标、二个梯队、三大活动平台”的可持续发展的大学生课外科技活动模式，科技创新活动在三个层面上展开，每个层面都蕴含了创新的元素，实践教学改革顶层设计关系图(1)目标层面―――以提高大学生创新精神和创新能力为目标,依托省部共建重点实验室、物理实验中心和学院四个创新实验基地(物理创新实验室、家用电器维修小组、网络建设与维护活动小组和物理教育兴趣小组)，开展学生课外科技活动，提高大学生的创新精神和创新能力。做到“四个有利于”：有利于培养学生的创新精神和创新能力;有利于学生消化专业知识和接触科学研究前沿;有利于培养团队合作能力和组织能力;有利于促进重点实验室的科学研究和优化研究生生源。(2)团队建设层面―――建设相对稳定的大学生课外科技活动指导教师梯队。依托重点实验室的先进仪器设备和前沿性的科研方向，鼓励指导教师将课外科技活动的指导与日常科学研究结合起来，即将学生课外科技活动与学年论文、毕业论文、研究生培养及大学生实践资助项目的申报与管理结合起来，实现课外科技活动有基地、有指导、有经费的有序开展。大学生科技创新实践团队由四个大学生创新实践团队协作组成的创新平台:四个团队，各具特色，优势互补。半导体团队和热电团队，科技创新性较强，依托省部共建教育部重点实验室，经费充足，集中进行材料制备和性能表征等工作;电修团队和多媒体团队，科技实践性较强，电修团队集中于器件性能测试和产品设计与仪器维护，多媒体团队针对先进材料与器件中的前沿科学问题，制作论文图表、晶体生长动态过程、微观机制等多媒体课件、科技讲座视频，并为重点实验室网站提供服务。(3)活动平台建设层面―――构建大学生课外科技活动的“三大平台”。科技普及活动平台：以学术报告(重点实验室大型仪器的原理与使用、半导体纳米复合材料研究方向与进展、中学物理教学研究热点问题等)、重点实验室参观、科技知识普及培训、国家中学物理教师培训为主要形式。科技实验活动平台：结合省级重点物理学学科优势和特点，打造实验教具与维修、多媒体课件制作、家用电器维修等课外科技活动，主要任务是维修与维护实验仪器设备，参与大学生“三下乡”活动，申请专利，宣传科普知识，培养中学物理科技活动辅导员。科技竞赛活动平台：以学科竞赛为主要载体，充分发挥重点实验室的师资、设备、项目等资源优势，择优指导学生深入重点实验室和实践基地，参与教师的科研工作，公开发表论文，学生自主组队、自主选题、大多以项目或各类学科竞赛的形式进入实验基地，很多学生受到了很好的锻炼和教育，为日后取得优异的成绩打下了良好的基础。2.学科竞赛活动的开展各类学科竞赛活动是高校开展创新教育、素质教育的重要的动力来源，也是评价教学质量的重要指标。在参与竞赛的过程中，学生认真、规范地完成所有环节，即使没有获得任何奖项，对学生的创新能力的培养以及综合素质的培养必将起到极大地促进作用。学院以各类科技创新竞赛为基础，大力开展大学生的日常科技实践与科技创新活动，引导广大学生积极参加各类层次的科技创新以及技能竞赛。在实践过程中，提倡不同专业、不同年级组队协助完成，特别是突出学生对基础理论知识的掌握和实践能力的提高。学院鼓励学生发挥创新思维，特别是注重培养学生自立、协作等综合素质。学生发表论文、获奖等取得成绩的可以折合成学分。经过多年的探索与实践，学院逐步形成了以“挑战杯”、“全国多媒体课件大赛”、“全国大学生物理教学技能大赛”等赛事为基础，电子设计、教学设计、软件设计、创业计划等系列赛事构成的科技竞赛体系。物理与电子工程学院对培养学生创新精神和实践能力非常重视，科技创新实践能力的培养一直是我们的专长和特色。学院拥有历史悠久的电修小组、多媒体课件、网络建设与维护活动室等大学生创新项目实验室，今年依托教育部重点实验室，又组织了半导体和热电材料团队两个大学生科技创新团队。 3大力实施大学生实践创新项目大学生实践创新计划是国家大力提倡，同时也是高等学校本科教学质量与教学改革工程的重要组成部分。我院组织教师和学生实施校级和国家级创新项目，依托重点实验室和大学生实验基地，带领广大学生积极开展科学研究与实践创新活动，形成了团队合作创新浓厚氛围。2005年以来，我院学生实施校级实践创新计划项目60项，参与学生100多人，项目支持经费3000-5000元。在实践的过程中，形成了良好的“传帮带”梯队，校级计划训练项目学生参与面广，受益学生多，通过实践创新项目的历练，学生积累了初步实践创新的经验，也为就业打下了良好的基础。三.实践成果我院在日常的科技创新活动中，所获成绩显著，成果喜人。以“大学生科技三下乡活动”、“大学生科技创新活动”为主要载体，为了推动这项基础性活动的开展，强化大学生的科技实践活动，努力营造创新教育氛围。学院各实验室为学生提供各种实验设备，支持大学生的科技创新活动。值得一提的是，我院学生的“科技三下乡”活动坚持了20多年，取得了良好的社会效果，学生又受到了锻炼。近几年，我院教师10人次先后获得哈尔滨师范大学课外学术科技活动中荣获优秀指导教师称号和哈尔滨师范大学暑期“三下乡”社会实践活动优秀指导教师称号。2006年以来，我院学生获得省级以上各类学科竞赛奖超过100项。学生实验基本技能宽厚扎实，实践创新能力强，实验创新成果显著，发表论文20多篇。2006年-2012年，我院学生连续多年在教育部举办全国多媒体课件大赛获得一等奖、二等奖和三等奖共计31项全国性大赛奖励，有31人次获得实用新型专利13项，今年我院学生获得“挑战杯”黑龙江赛区三等奖一项。物理专业学生在全国大学生物理教学模拟大赛上连续五年取得了团体奖和一等奖等近50项奖的优异成绩。在物理实验项目设计上，我们设计了一些设计性、综合性实验，指导学生通过实验完成一些小论文。如利用引进的传感器实验仪，让学生查找资料，进行扩展性实验研究并写出毕业论文。近几年，利用实验设备进行实验研究并撰写研究报告的学生有300多人。对于设计性实验教学，对万用表的设计与制作实验、电学黑盒子实验、凹透镜焦距的测定、LED伏安特性曲线、铜丝电阻温度系数的测定等若干个实验一直坚持设计性实验教学，并且每学期考试都包含设计性实验的内容，经过20多年的努力，取得了一定的经验，培养了学生的实践创新能力。总之，在我国应试教育现象依然严重、高校扩招造成的人力、物力矛盾日益突出的新形势下，如何整合现有资源，建立大学生科技创新实践平台的长效性运行机制，培养具有创新精神和创新实践能力的大学生，是高校教育改革的重要课题，对于提高全民科学素质和创新能力具有重大的社会意义。依托省部共建重点实验室，用创新教育教学理念指导人才培养，改变旧的教育教学体制和方式对创新人才培养的制约，以激发学生兴趣为原动力，引导学生积极进行实践创新，深入进行教学改革，以提高学生的科技创新能力为目标，师生共建精英科研团队，以科研项目和学科竞赛活动为载体，为广大学生的创新能力的培养营造良好的氛围，搭建创新的平台。

一、供热系统消耗能量的环节和评估1．供热系统消耗能量的环节供热系统由热源反热能送达热用户，一般都要经过热制备、转换、输送和用热这几个环节。我国城市集中供热热制备主要来自燃烧化石燃料（煤、油、气）的区域锅炉房和城市热电厂。区域锅炉房的主要耗能设备是锅炉、燃料输送及灰渣清除机械、鼓风机和引风机、水制备和输配系统的水泵（循环水泵、补水泵和加压泵）；它们耗用的能源是燃料、电力、水和热；通常可以用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。热电厂是由抽凝式、或背压式（包括恶化真空）供热机组排（抽）汽通过热能转换装置（通常称为首站热交换器）传递给热网系统；首站是供热系统的热源，主要耗能设备是热交换器、输配系统的水泵。它们耗用的能源是蒸汽、电力、水和热；通常可能用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。热能输送由热网承担，供热管道由钢管、保温层和保护层组成，其结构依敷设而异。管道敷设有架空、管沟和直埋三种方式。它们的能量消耗是沿途散热的热损失和泄漏的水、热损失。一般可用热网热效率来表示其保温效果和保热程度；热网补水率来表示热网水泄漏的程度。在热网管线上有时还设置中间加压泵，以降低和改善系统水力工况（设置在非空载干线上，还能节省输送电耗），它的能量消耗设备是水泵，可用单位供热量的耗电量来评定耗能水平。 毕业论文 能量转换是通过热力站交换器把一级网的热能传递给二级网，并由它输送到热用户。热力站是二级网的热源，主要耗能设备是热交换器、二级网系统循环水泵和补水泵。它们耗用的能源是一级网高温水/蒸汽、电力、水和热；通常可以用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。用热环节即终端系统用热设备。城市集中供热主要是建筑物内的采暖（为简化分析只谈最大热用户）。一般都是通过采暖散热器把热传给房间以保持舒适的室内温度。它的耗能设备是采暖散热器。其能耗量取决于建筑维护结构保温性能、保持的室内温度和外界环境的温度；其耗热量可通过计量进入的循环水量和供、回水温差积分获得。通常以单位供暖面积的耗热量来评定耗能水平。2．系统热耗的估计供热系统从热制备→转换→输送→用热环节的能量进入和输出必须相等，即：输入能量=可用能量+∑能量损失能源利用率=可用能量/输入能量可以这样认为：供热系统是由多个子系统组成。热用户是终端，采暖散热器是终端用热设备。热力站、二级网和终端组成二级网子系统，热力站热交换器成为该子系统的能量转换点，一级网水则为它的热源。锅炉房（或热电厂首站），一级网和热力站组成一级网子系统，热力站是该子系统的热用户，锅炉受热面（或首站热交换器）成为能量转换设备，锅炉（或热电厂流经汽机制蒸汽）是热源。锅炉本体（或热电厂）自成一个子系统，称为热源子系统。若设采暖散热器耗为NO，二级网管路热损失为E1，泄露漏热损失E2，热力站内热损失E3，二级网管路热损失为E4，泄漏热损失E5，锅炉房（首站）内热损失E6。输入能量是燃料热N3，能量损失包括化学不完全燃烧损失E7、固体不完全燃烧损失E7、飞灰热损失E8、灰渣热损失E9，排烟热损失E10、（热电厂还应增加一项；供热分担的厂内热损失E11），输出则是二级网子系统的输入能量N2。 毕业论文 则：一级网子系统的输入热量N1=NO+E1+E2+E3一级网子系统热能利用率B1=100×NO/N1（%）二级网子系统的输入热量 N2=N1+E4+E5+E6二级网子系统热能利用率B2=100×N1/N3（%）热源子系统的输入热量N3=N2+E7+E8+E9+E10（+En）热源子系统热能利用率B3=100×N2/N3即锅炉热效率（热电厂热效率）（%）供热系统热能利用率B=B1×B2×B33．系统电耗的估计系统电耗评估与热能评估一样可以子系统后叠加。系统主要耗电设备有循环水泵、补水泵、鼓风机和引风机等，它们单位供热量的电耗由下式计算：（1）水泵耗电量式中，G……水泵运行流量 m3/h；ΔH……水泵运行扬程 m；η……水泵运行效率%；∑NO……系统供热量； h……有效小时数。（2）风机耗电量可用同一个计算公式。此时式中，G……风机运行风量 h；ΔH……风机运行风压 m；η……风机运行效率（对皮带传动应包括机械传动效率）%；∑NO……系统供热量4．系统泄漏损失的估计系统泄漏损失导致水资源和热能两方面损失。毕业论文 (1) 水资源损失量可认为等于系统补水量BS。若系统运行循环水量为G，则系统补水率P=100×BS/G （%）(2) 系统泄漏热损失由下式计算：单位供热量的泄漏热损失BR=（P×G×ρ×c（t1-t0）/∑NO）式中ρ……水的密度，C……水的比热，t1……供水温度，t0……水源温度二、从供热系统供热现状看节能潜力下面列举一些实例，一是说明供热系统供热现状能耗存在着很大的差别，节能潜力巨大。二是说明经科学技术来改进和完善的系统，节能效果显著。1．1993年北京对住宅供暖煤耗进行抽查，结果是煤耗差别很大；数据如表2-1；1993年北京住宅供暖煤耗情况统计 表2-1单位供暖面积煤耗（kg/m2）22253139占全市最单位的百分数（%）5204530与全市煤耗平均值比较（%）说明：H煤发热量为毕业论文 全市煤耗平均值为 Kg /m2。2．沈阳惠天热电有限公司沈海热网（原沈阳第二热力公司）应用微机监控，节能可观：该公司于1993年12月7日对33个微机监控的热力站统计，采暖平均热指标为·m2，而无微机监控的热力站统计，采暖平均热指标为42 Kcal/h·m2。这说明采用微机监控，实施科学运行，消除系统失调，可节能15%左右。3．山东省荣成市供热公司安装自力式平衡阀，即节能又增收：该公司文化站（热力站）是以热电厂蒸汽为热源的一个热力站。供热面积12万平方米，分东、南、西北三条支线，连接91热用户。1997年在供水或回水管上共安装73台自力式流量控制器（除末端和压差较小的引入口不设置外，占全部热用户的80%），使热网系统水力工况大为改善；原来三条支线的供回水温差分别为东区℃、南区℃、西北区℃，现在的供回水一样，都是13℃，实现了水力平衡；经调整后的单位供热面积循环水量在2-3公斤/小时，大多数在公斤/小时，达到设计要求；在与去年蒸汽用量持平的情况下，增加供热面积1万平方米，增收用户热费达万元。只运行一强45KW的水泵（原来是二台30KW的水泵），节约循环水泵电费约70万元。说明二级热网改善，解决水平失调，就可节约热能8%，循环水泵电功率减少25%。毕业论文 ．山东省烟台技术开发区热力公司发现架空和地沟敷设管道的热损失很大：该公司于去年冬天对热力管道保温状况进行测定。发现热网效率低于90%，其中架空和地沟热损失占，其保温效果远不如直埋敷设。经初步整理的结果如表2-2。三种敷设方式管道保温状况实测数据表 2-2敷设方式架空地沟直埋管道外径（mm）820820529测点间距（m）3552133．52647保温材料/厚度（mm）海泡石/20岩棉/68聚氨脂/50实测流量（m3/h）22281364→→管壁温度（℃）→→→单位面积热损失（W/m2）85057292沿途温度降（m2/km）说明：实测时间：. 实测时室外温度：3-4℃ 毕业论文 ．山东省烟台市民生小区计量收费改造试验有效果：1997年在建设部城建司的指导下，美国霍尼韦尔公司与烟台市合作在烟台市民生小区建立示范点进行计量收费的实验。试验有单管式和双管式系统，并有相应的对比楼。试验楼内采暖系统入口都安装热量计、散热器前都设温控阀；入口的自力式压差控制阀、立管的平衡阀、散热器回水支管制流量表、散热器上的热分配器按不同方案设置、对比楼内只在采暖系统入口安装热量计。根据一个冬季运行的数据表明，没有过热和地冷现象，用户满意，能耗都低于对比楼，节能率。三、供热系统能耗悬殊的原因分析1．设备效率的不同¨锅炉热效率是衡量热源子系统热能利用率的指标。体现燃料热被有效利用的程度。，燃煤供热锅炉的设计热效率（≥7MW）一般在75-85 %（燃油、汽供热锅炉热效率在90%左右）。但在使用时，由于锅炉结构、燃料供应、技术水平、管理水平、人员素质等方面不同的原因，使锅炉的运行效率差别很大。好的，能达到设计热效率，保证锅炉出力。差的，燃烧不完全、排烟温度高、各项热损失大，热效率不及50%，锅炉出力大帐降低；导致能源浪费，大气环境污染增加。¨风机、水泵效率是电能转化为有用功的份额，体现电能被有效利用的程度：目前，风机、水泵效率一般在55-75%。它们的流（风）量和扬程（压头）的选择与配置是十分重要的，选择与配置得当，装机电功率合适，运行工作点处于设备高效率区域，电耗少。选择与配置不当（一般是偏大），装机电功率偏大，运行工作点偏离设备高效率区域，则电耗多，两者的相差可达10-30%。不仅如此，锅炉的鼓、引风机配置不当，还会导致锅炉热效率下降。循环水泵配置不当，还会系统水力工况。 毕业论文 风机是热源子系统的主要附属设备，水泵是热网（一级和二级）网子系统的主要设备。其电耗大小，不但对电资源有影响，也对运行成本有显著影响。由于城市集中供热热负荷有随气候及用热变化的特点，设置变速风机和水泵已在并被实践证明可以进一步节能。2．输送条件的不同：¨热网热效率是输送过程保热程度的指标，体现管道保温结构的效果。一般热网热效率应大于90-95%。从上面实测情况看，直埋敷设管道能达到这一要求；而架空和管沟都达不互要求，其热损失远大于10%。如果地沟积水，管道泡水，保温性能遭破坏，其热损失甚至大于裸管。这一广泛存在于早期建设的热网。¨热网补水率可近似认为（忽略水热胀冷缩的补充）是输送过程失水的指标。目前，热网（特别是二级网）运行补水率差别很大，在范围变化。正常情况下，应在2%左右；好的，补水率可在1%以下；差的，管道泄漏和用户放（偷）水严重，补水率可达10%左右。系统泄漏丢失的热水，补充的是比回水低得多的冷水（一般是10-15℃），要把它加热到供水温度至少是循环水的三倍（二级网运行供水温度一般为55-85℃，回水温度40-60℃）。这就是说，系统补水不仅是水耗问题，热耗是更大的问题。例如：补水率1%，即相当于减少至少3%的供热量；补水率10%，则相当减少至少30%的供热质量，其差别多大呀！ 毕业论文 ．运行技术水平的不同：¨热网水力失调度是流量分配不均程度的指标：按用户热负荷分配流量，使每个用户室温达到一致且满足要求，则失调度为1，即热网无水力的失调，若分配不当，出现冷，热不均现象，说明有水力失调，其失调度是大于或小于1。大于1，会把用户室温过高，导致热量浪费，小于1，会使用户室温达不到要求，供热不合格是不允许的。为解决失调问题，正确的做法应该是改进和完善热网，如在终端设置自力式流量平衡阀或其它有效措施；但至今仍然有大量的系统工程不同程度地采用'大流量小温差'来缓和这一问题。其实，'大流量小温差'运行并不减少供热量的热损失，而且带来循环水泵电耗的在幅度增加和热源供热量的增大（电耗与流量、扬程成正比；在管网不变条件下，电功率随流量的三次方变化）。实例说明，解决水力失失调，系统在设计流量下运行，能挖出8-15%的供热量。¨科学运行调度实施按需供热，实现设备长期在高效率区间运行：做到这一点，供热能耗就会降低，违背这一点的，供热能耗就会升高。下面仅举几例说明：☆根据实际情况，制订调节方式：目前，一般采用质调节。有些系统条用质、量并调，在初、末寒期适当减少循环不泵运行台数，就明显降低电耗。国外普遍采用量调节，其原因是：①量调节的循环水泵电耗最少。从上说，在管道尺寸已经确定的情况下，减少流量和降低电耗是三次方关第。如流量减少30%，电功率节省，对于多数地区一长段时间用70%左右的流量运行，年减少电耗40%左右是不成问题的。这是一个十分可观的节能数字。②量调节对用户用热量变化的响应比质调节快得多，质调节的温度变化从热源到用户的传递是以流速进行，管道中水流速为1至2米/秒，传送到1公里远的用户需要的时间是8分20秒-16分50秒，如果传送到10公里远的用户就需要小时；如果水流速低，传递时间将增加。而量调节是以声速传递，其响应几乎是同步的，因此，一级网采用量调节是发展趋势。量调节应采用变速循环水泵，采用阀门节流的量调节运行，省电很少。 毕业论文 按照室外温度绘制运行负荷图、温度图、流量图甚至时间图，并以它们指导运行。这样可以避免初、末寒期供大于需，浪费能量。☆热源的容量和台数是由设计人员根据设计负荷、最大负荷、最小负荷和平均负荷的大小而确定的。运行时应根据热负荷的大小选择投入台数，这是因为锅炉热效率是随运行负荷变化的，一般地说，每台都维持在80%以上负荷能获得高效率运行。低负荷运行效率降低，这里有10%以上的节能潜力。☆设置热源和热网的微机监控系统，可实行最优化的运行调节和控制，实践已说明是目前实现运行节能的有效技术措施。4．管理体制和水平的不同：¨供热单位正处于体制转轨过渡时期，自我经营、自我改造和自我发展的思想和能力有差别：在供热从福利变为商品、经营单位从事业机构转变以的期间，有的已经成为自负盈亏的企业（包括承包的），为质量保证和效益驱动，在上级主管部门支持下积极以科学技术改进和完善系统，以高质量商品供给用户，以减少能耗来降低成本和提高经济效益。有耕耘就会有收获，因而能源利用率逐年提高。有的还停滞不前留原来的位置，热费收不上、效益谈不上、改造无资金；老系统、老设备、老，于是，能耗就居高不下，能源利用率也就居高不下毕业论文 ¨供热单位管理水平的不同显著影响能耗：人员和技术管理、系统和设备的检查、保养、维修和改造更新，……等差别对能耗影响是不言而喻的。例如，链条炉采用分层燃烧技术，就能改善燃烧提高热效率，保护和保持管道无泄漏和保温结构完好，就能减少大量能源浪费；严格水处理和保持水质，维持转换设备传热表面清洁，就能减少传热热阻、提高设备传热效率；对用户实行计量收费，就能刺激用户节能的积极性；……等等。不一一列举。四、依靠科学技术提高供热热源利用率1．利用科学技术提高能源利用率：所谓'节能潜力'是预测一定时期内，耗能系统和设备的各个环节，利用当前科学技术，采取技术上可行、经济上合理、优化系统和设备以及用户能接受的措施后，可取得的节能效益（减少能耗量或降低能耗率）。也就是说，预测通过技术改造和用户可接受的有效措施后，可取得的系统能源利用效率提高的程度。2．与先进评估指标的差距体现节能的潜力：节能的潜力是通过分析对比得出的。目标是反各个耗能环节现有的耗能指标提高到先进水平，其运行评估指标的变化量则体现了节能潜力。因此，其潜力大小于对比对象和自身的基础有关，所以，各单位、各系统的潜力是不可能完全相同的。毕业论文 各环节欲追求的先进评估指标可以选用：①上最好的水平；②国内先进水平；③全国平均水平；④国际先进水平；⑤理论上能达到的最高水平。而且，随着节能科学技术的发展，系统和设备的不断进步和完善，选择先进的评估指标也会不断变化。3．寻找能耗差距，制订可行措施，挖掘节能潜力：每个供热低位要定期检测评估各耗能环节的能耗指标，对比先进指标寻找能耗差距，分析能耗差别的原因，结合实际情况，研究和提出为实现先进指标的可行（包括技术和管理等方面）方案，经技术经济论证认为技术可行且经济合理后才能（分期或一次）实施。实施后，在运行中再检验是否达到预测的应挖掘的节能潜力和经济效益。

可以写锅炉或者汽机的经济分析或者安全管理等方面内容！