2025年5月9~11日,由中国高等教育学会工程热物理专业委员会主办的中国高等教育学会工程热物理专业委员会第三十一届学术年会在浙江宁波召开。天津大学课题组赵力教授、聂显铧副研究员、许伟聪助理研究员、陈瑞华助理研究员、以及博士研究生张欣懿、硕士研究生宋雨辰、杨芷怡参加了此次会议。此外,天大赵力课题组毕业生苏文(中南大学)、汪大海(安徽理工大学)博士也参加了此次会议。
课题组合影
此行同时受邀前往宁波哈雷换热器有限公司进行参观交流。课题组一行实地参观了哈雷设备生产车间及实验室,并与哈雷总经理孙旭光、副总经理卓宏强、研发总监颜爱斌、工程师王波海就钎焊板式换热器设计技术进行深入交流。
课题组参观哈雷展示厅合影
课题组赵力教授受邀担任学术论文交流会“工程热力学”分会场主席及主持人,并作题为《复杂热力循环优化方法中的美学思考》的特邀报告。
赵力教授作特邀报告
报告内容
①赵力课题组博士研究生张欣懿作口头报告,报告题目为《电子-声子双工质热电热机循环构建》
摘要如下:
热力学能量转换理论对热电材料温差发电机制的揭示有助于其效率的提升。本研究在经典平衡热力学理论下,首先以正、逆循环耦合作用的学术思想为核心,对实际热电循环进行了拆解,以电子为工质的正循环(发电循环)表征材料的高导电性;以声子作为工质的逆循环(热泵循环)表征材料的低导热性,以此双循环耦合揭示热电优值ZT的物理意义。然后,建立了发电-热泵循环竞争物理模型;进一步地,通过热力学第一定律建立电子-声子能量守恒方程,阐述了热量-电功的能量转换路径以及循环净效率。探究以电子-声子为工质的热电正、逆耦合循环机制,对于揭示热电效应本质,拓展热力学工质边界,指导新型热电材料设计具有重要意义。
博士研究生张欣懿做口头报告
②赵力课题组硕士研究生宋雨辰作口头报告,报告题目为《非蒸散型吸气剂的研究现状及发展趋势》
摘要如下:
高、超真空场景贯穿微纳电子器件应用领域,是人类拥抱量子时代所必须修建的“公共基础设施”之一。作为服务上述超稀薄碳源场景中的一类关键技术,非蒸散型吸气剂的开发目前已成为微纳芯片、量子钟、大型粒子加速器等“重器”研究领域中的关键一环。本文从材料体系演化的视角,梳理非蒸散型吸气剂的发展:单质型以低成本支撑基础真空需求;二元合金通过元素协同提升吸气速率及温度适应性,拓展至真空封装等领域;多元合金利用多组分耦合效应将激活温度降至150℃,却因相态调控复杂面临成本瓶颈。当前研究转向三维纳米支架设计,突破比表面积限制。未来需融合密度泛函理论优化合金组分,阐明多孔结构内气体传输机理,并提升材料在极端环境下的抗毒化能力。
硕士研究生宋雨辰做口头报告
③赵力课题组硕士研究生杨芷怡作口头汇报,报告题目为《有机工质型亚临界卡诺电池热力学性能分析》
摘要如下:
随着能源结构向可再生能源主导的低碳转型加速,风电、光伏等间歇性电源高比例并网加剧了电网波动性。卡诺电池,因其在长周期大规模储能领域的显著潜力,已成为可再生能源并网与电网柔性调节领域的关键技术之一。但是常规卡诺电池的动力循环部分受限于环境温度的限制,热电转换效率较低。在此背景下,本文提出了耦合吸收式制冷循环的卡诺电池系统,通过吸收式制冷循环改善ORC循环的冷凝条件同时采用多级压缩改善热泵循环性能,建立了卡诺电池系统热力循环过程的数学模型,研究了关键热力参数对卡诺电池系统性能的影响。研究结果表明,储冷温度从20℃降低为4℃后,卡诺电池系统的功率效率提高了11.15%。
硕士研究生杨芷怡做口头报告
本次会议为工程热物理领域的学术交流搭建了高水平的互动平台。通过与参会专家学者的深入探讨,课题组师生在各自研究方向获得了诸多启示。这些富有成效的学术交流为课题组热电材料和卡诺电池的循环构建、新型吸气剂开发等瓶颈问题提供了新的思路。
此外,此行同时受邀前往宁波哈雷换热器有限公司进行参观交流。课题组一行实地参观了哈雷设备生产车间及实验室,并与哈雷总经理孙旭光、副总经理卓宏强、研发总监颜爱斌、工程师王波海就钎焊板式换热器设计技术进行深入交流。