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中国研究生能源装备创新设计大赛·2025
| 序号 | 作品名称 | 获奖单位 |
| B08072 | 核创驱动-气冷微堆系统仿真平台 | 哈尔滨工程大学 |
| B08074 | 多孔介质引领炉内高效洁净燃烧装置 | 昆明理工大学 |
| B08075 | 基于数据驱动的扰流强化换热器开发及应用 | 武汉工程大学 |
| B08076 | 一种超低功耗环保型水下无线传感网设计 | 青岛科技大学 |
| B08077 | "风储双擎·光脉智流” 导流式风光热储 一体系统 | 北京工业大学 |
| B08078 | 精测智控-基于亚硫酸盐含量的湿法脱硫氧化 系统智能调控关键技术及装备 | 山东大学 |
| B08079 | 智能双全一主动可逆高比能智能安全电池 | 华中科技大学 |
| B08080 | 机动输油管线无人化勘察巡查装备 | 联勤保障部队工程大 学 |
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团队成员：廖浩仰雷卓然谢林唐楚云溪秦傲翔
指导教师：赵富龙王博
参赛单位：哈尔滨工程大学
核创驱动-气冷微堆系统仿真平台
项目简介
“核创驱动”是一个面向兆瓦级气冷微堆系统科学研究的系统仿真平台。团队围绕“算不准、控不稳、算不全”三大痛点，建立宽适用范围、高精度的流动换热模型和多领域、多工况的系统瞬态耦合模型，设计低波动、低峰值、高稳定的系统启停复合控制策略，原创性的开发了完全自主国产化、多功能、高新领域、广域可调的综合性高速高精度计算系统仿真平台。该项目可成为解决未来空间大功率、长寿期能源需求的关键技术之一，具有重要战略意义，在其他动力/电力/热力供给、局部区域供电等领域也具有广泛的应用前景。
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团队成员：赵思豪王雪梅李庚原郭千帝陈尚飞
指导教师：谭方关张富森
参赛单位：昆明理工大学
多孔介质引领炉内高效洁净燃烧创新技术
项目简介
铁冶金连续台车隧道窑式退火炉普遍采用辐射管对工件进行间接加热，但其有限燃烧空间易形成局部高温区，不仅会影响被加热产品的质量，还会促使热力型NOX大量生成。此外，辐射管壁面显著温差引发的热应力会加速蠕变损伤进程，显著缩短服役寿命。为突破上述瓶颈，本项目提出以多孔介质替代传统辐射管，利用燃料在多孔结构内的弥散燃烧机制同步优化辐射传热效率与温度场均匀性。本文开发的基于多孔介质的连续退火炉高效清洁燃烧技术，该技术包含燃气掺混装置与多孔介质燃烧器
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团队成员：余浩东田震黄海洋刘博文李照悦
指导教师：林纬
参赛单位：武汉工程大学
基于数据驱动的扰流强化换热器开发及应用
项目简介
本项目聚焦高温催化裂解工艺的抗结焦需求，通过数值模拟与实验验证，分析波纹管强化传热机理发现其波纹段结构可诱导二次流与纵向涡，使努塞尔数提升 2 0 % 。在此基础上，研究以连续螺旋扭曲结构为特征的旋流扰动换热器，构建包含扁平率、螺距的几何参数体系，建立“流场-传热-沉积”多物理场耦合模型，经NSGA-II算法优化，获最优参数组合，实验表明，扭曲管在低流速下传热系数较光管最高提升2 0 % 。并通过搭建壳程可视化实验平台证实短螺距结构诱导的螺旋二次流可减少污垢沉积死区面积。最终揭示扭曲管通过椭圆截面与短螺距诱导贯穿全管段的纵向涡，解决波旋结构流场扰动非连续性问题，实现换热器管程和壳程同时扰流强化换热以及旋流抑垢的功能，证实基于数据驱动的“机理分析-参数优化-实验验证”这一方法的可靠性与可复制性。
研究 流速增加可提升Nu，但高流速下颗粒沉积率降低，需同时平衡传热与抗污需求
动机 扁平率与螺距，同时影响纵向涡分布与颗粒迁移轨迹，需综合评估对Nu和沉积率的耦合作用
低流速段传热·阻力综合性能欠佳 流速提升，结合管型变化 低速段沉积丰高04802%-0.5050%特定流速-管型组合
高流速段管型与流速协同使PEC 强化效果更为突出 高速段沉积率降至0.2570%-0.3532%达峰值 全局高值区（2.315-2.563） 管型差异影响减弱沉积率受流速与管型参数耦合控制，多因素协同优化可延长设备抗污寿命
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团队成员：孙悦孟书宇辛丽华刘悦悦王猛
指导教师：王景景
参赛单位：青岛科技大学
一种超低功耗环保型水下无线传感网设计
项目简介
本项目针对海洋牧场水下监测中数据采集能耗大、设备声信号污染重及监测数据判别难三大痛点，提出了一套创新解决方案。技术亮点包括：采用基于深度强化学习的数据采集技术实现节能优化，显著降低能耗；运用生成对抗网络的仿生通信技术减少声污染，实现环保通信；通过低功耗集群通信及双支路时频特征融合神经网络模型提升数据判别效率与准确性。系统配备研发的低功耗高可靠水声通信机等硬件，结合可直观展示监测信息的软件平台，有效提升了养殖效益与生态可持续性为海洋牧场智能化运维提供了关键技术支撑。
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团队成员：公衍钰陶微闫蓉王新宇魏旭光指导教师：张灿灿吴玉庭参赛单位：北京工业大学东北电力大学
“风储双擎·光脉智流导流式风光热储一体系统
项目简介
本项目创新性提出导流式风光热储一体化系统，将水平轴风力机与半桁架半塔筒结构相结合，桁架内部布置小型垂直轴风力机，南侧覆盖太阳能光伏板，实验表明，通过优化太阳能光伏板与风力机的空间位置，可显著提升风电输出：光伏板正面迎风时，水平轴风力机功率提升 2 0 % 以上；对垂直轴风机功率最大提升达2倍及以上，显著提高系统整体发电效率，配套熔盐储热进一步实现长时间、大容量储能，提高消纳能力，具有成本低、寿命长、安全性高等优势。
风电结合熔盐储热技术不仅可用于电力调峰，还可实现热电联供，满足工业园区、城市居民的供热需求，推动能源梯级利用与区域综合能源服务体系建设。
团队成员：郭曦明莹韩承瑜王欣
指导教师：崔琳
参赛单位：山东大学
精测智控-基于亚硫酸盐含量的湿法脱硫氧化系统智能调控关键技术及装备
项目简介
湿法脱硫氧化风系统智能调控装备与先进技术，不仅能够及时发现浆液中亚硫酸盐及其他参数异常，为浆液品质的恶化提供预警，而且能够为氧化系统提供直接的调控依据，实现氧化风机的低耗、高效运行。结合机器学习及先进预测算法，还能够对氧化系统的综合性能进行评估。该装备及技术可解决现有检测方式无法实现工业生产中对亚硫酸盐浓度连续测量和氧化风系统反馈调控不精确等问题。同时，该设备实现进口设备的国产化替代，对设备的故障诊断与系统安全运行提供技术支持，氧化系统可节能 30 % - 8 0 % ，潜在市场价值近20亿，间接市场价值达百亿元。
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团队成员：李诺、赵杰、宋瑞丰、王豪南、侯添壹
指导教师：许恒辉、袁利霞
参赛单位：华中科技大学
智能双全一主动可逆高比能智能安全电池
项目简介
针对现有高比能电池安全保护措施消极被动，温度高，效果不可逆等技术痛点。分别开发制备了如下图所示的轻质复合铜负极集流体，自激发热关断功能隔膜以及可逆热响应复合铝集流体。实现了电池能量密度提升，将电池的热失控防护由被动的“亡羊补牢”式向主动的“未雨绸缪”式的主动可逆安全热防护转变，为电池构筑了可靠的最后安全防线，形成了优势突出的安全电池产品。安全电池能量密度高达452\mathbf { W h } / \mathbf {kg } ，循环容量保持率高达 9 5 % 。温度不高于 \mathbf { 1 0 0 ^ { \circ } C } 时热响应复合铝集流体主动可逆关断电池电化学反应，温度升高至 1 2 5 ^ { \circ } { C } 时自激发热关断隔膜彻底关断电池内部电化学反应，实现了对电池的主动可逆安全热防护。 →团队成员：方钢周胜友黄健林科宇杨桂春指导教师：段纪淼陈雁参赛单位：联勤保障部队工程大学
机动输油管线无人化勘察巡查装备
项目简介
机动输油管线是实施战时油料远程输送的大型骨干装备系统，被誉为油料保障的“钢铁动脉”，在军事行动、抗震救灾等任务中具有重要作用。针对机动输油管线“勘察难、铺设难、巡查难”三个痛点，以“无人化作业提质增效”为核心思路设计了一种以无人机平台为基础，集软硬件、多功能于一体的机动输油管线无人化勘察巡查装备，攻克了管线路径自动规划、管线装备需求测算、管线移位自动预警以及管线异常目标识别4项关键技术，创建了机动输油管线勘察、巡查无人化作业模式。装备已在多家单位的油料保障任务中进行了78架次应用，并被中央电视台和解放军报报道。发表论文5篇、授权软件著作权5项、申请发明专利4项、获评全军优硕1篇、作为支撑内容获得军事科技进步二等奖1项。
