节能减排大赛,国防科技大学再创佳绩!

 2022-09-12 08:20  62人阅读   双一流大学网

近日,第十五届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛全国总决赛落下帷幕。国防科技大学校学子共斩获全国一等奖2项、二等奖3项、三等奖2项,并获优秀组织奖。本届大赛还设立了未来水下能源与动力挑战赛,用以表彰和支持未来水下多元化能源获取、存储与高效智能动力技术,我校荣获金奖1项。

作为教育部落实国家“节能减排全民行动计划”的重要举措,全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛以“节能减排、绿色能源”为主题,紧密围绕国家能源与环境政策,紧密对接国家和区域重大发展需求,起点高、规模大、精品多,覆盖面广,是教育部确定的全国十大大学生学科竞赛之一,也是全国高校影响力最大的大学生科创竞赛之一。

下面晒晒这份成绩单

节能减排大赛,国防科技大学再创佳绩!

节能减排大赛,国防科技大学再创佳绩!

节能减排大赛,国防科技大学再创佳绩!

全国一等奖

超隔热气凝胶

为高温管道穿上“黑夹克”

节能减排大赛,国防科技大学再创佳绩!

针对高温管道热能损耗造成的管道热流体品质降低以及大量能源浪费问题,团队基于传热学和仿生学原理,制备出新型仿生超轻超隔热气凝胶,用于高温蒸汽管道高效保温系统。

得益于结构设计与理论计算的完美结合,该气凝胶材料集“超轻质-高强度-耐火超隔热-耐磨超疏水”多功能于一身。类荷叶的微-纳仿生结构赋予气凝胶本征超疏水性能和优异的力学性能,这使得本气凝胶非常适合在震动、潮湿等恶劣环境中使用,避免了传统气凝胶因易破损和吸水造成的隔热性能劣变。最重要的是,该气凝胶具有超低的热导率,1000℃下热导率仅为传统保温棉的1/6。经计算,该材料的节能率较传统保温材料可提高80%以上,可以有效降低能耗和经济损失,提升热流品质和生产效率,对工业节能减排和“双碳”目标的实现具有重要意义。

激光无线传能系统

以新的方式高效传能

节能减排大赛,国防科技大学再创佳绩!

为了解决飞行器光电池的传能短板,团队设计了“基于优化的斯特林发电机的新型激光无线传能系统”。

该系统由激光发射系统和能量转换系统两部分构成。激光发射系统选用光纤激光发射器,利用高光束质量和聚焦发射的优点,产生高功率密度的较小光斑,提高能量转换效率和激光传输距离。能量转换系统选用改造后的斯特林发电机,利用光-热-电的能量转换思路,通过热传导和卡诺循环原理,带动装置产生电能。

该作品利用斯特林发电机代替传统光伏电池,大幅提升光电转化效率,最终实现远距离无线传能;同时,该技术还可减少飞行器载荷体积,节省发射成本,达到节能减排目的。

能源动力单项赛道金奖

仿生墨鱼 水下航行“小能手”

节能减排大赛,国防科技大学再创佳绩!

面向深海勘探和海洋资源开发利用等多样化任务需求,基于水下合成双射流工作原理,团队创新性地提出了“仿生墨鱼-合成双射流全姿态控制水下航行器”。

该水下航行器动力源为通过压电振子对腔体的压缩和膨胀模拟墨鱼外套膜肌肉组织对腹腔的收缩和扩张,从而进行充水-喷射前进。通过无线遥控导流板机构的转动从而进行射流矢量控制,完成航行器的前进后退,左右偏航,轴向翻滚,上升下潜等一系列动作。

其优点在于游动过程连续稳定,相较于传统水下航行器具有更高的环境适应性,精度可控性和机动灵活性,且不会产生空泡效应,无噪音,体积小、质量轻、推进效率高,没有暴露在水中的持续转动机械部件,不会对水生生物的生命产生威胁,生态环境友好。

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