新工科毕业设计项目指导教师及学生申报通知 （"燃料储能"—基于多能互补的可再生燃料合成与利用）

各学院(部)：

　　为更好开展新工科毕设项目，提升项目质量和水平，“燃料储能—基于多能互补的可再生燃料合成与利用”新工科毕业设计项目现面向全校教师和毕业班学生进行招募。现将有关事项通知如下。

　　一、项目背景

　　“双碳战略”是我国应对全球气候变化的重要举措。核电作为技术成熟的清洁能源，与火电相比，不排放二氧化硫、烟尘、氮氧化物和二氧化碳等物质，具有资源消耗少、环境影响小和能源保障力强等优点，在满足能源需求快速增长的同时，兼顾生态环境保护。世界核电历经四次迭代。目前世界主流核电站皆采用第二代或第三代核电技术。其中，第二代和第三代的主要核电堆型包括压力堆和沸水堆等，在安全性和经济性上较前一代都有提升。第四代核电技术以在安全 性、经济性、核废物处理、防止核扩散上更为出色，代表堆型包括钠冷快堆、铅冷快堆、气冷快堆、超高温气冷堆等。

　　本项目于2024年启动，面向全校师生开放，围绕核电核心设备蒸汽发生器两相流流致振动、水环境下的微动磨损、铅铋环境下的微动磨损及金属材料表面工程等4个研究方向开展毕设工作，针对关键问题探索解决方案和技术思路，形成了一套可对蒸汽发生器使用寿命预测及延寿方法的系统性工作。

　　项目平台目前已经具备基本的软硬件平台，包括气水两相流管束结构流致振动实验装置、原位电化学常温/高温微动腐蚀实验装置、国内首套高温铅铋环境的微动腐蚀磨损试验机等，并有一套系统的针对数据挖掘、机器学习相关研究所常用的数据挖掘和机器学习算法。

核电核心设备蒸汽发生器损伤预测

　　二、选题方向及任务

　　项目拟设4个研究方向：蒸汽发生器两相流流致振动、水环境下的微动磨损、铅铋环境下的微动磨损及金属材料表面工程。其中两相流流致振动，负责提出传热管微动磨损的无量纲功率谱;水环境下的微动磨损，构建随机振动下的磨损损伤预测，提出磨损预测模型;铅铋环境下的微动磨损，以高温液态金属为环境，结合金属溶解腐蚀特点，对第四代铅冷快堆的金属结构使用提供依据;表面工程技术，通过表界面结构改性，改变金属构件的使役性能。以上工作的磨损预测数据和在役蒸汽发生器的运行数据结合，进行数据挖掘，对计算模型进行训练。每个方向设1个研究任务。每个研究方向拟设2名指导教师岗位。每个研究任务拟安排1名学生。

　　研究方向和任务设置如下：

　　1. 蒸汽发生器两相流流致振动

　　领域：先进制造

　　任务：针对两相流环境下的管束振动问题，研究管束在流体中所有激振力的测量方式，通过无量纲化设置，提出两相流下的管束振动功率谱。基于以上实验结果，对有限元数值模拟结果进行修正。

　　2. 水环境下的微动磨损

　　领域：先进制造与机器学习

　　任务：针对随机振动输入的微动磨损实验结果以及在役运行数据，结合机器学习或神经网络方法，分析不同参数下基于传热管流致振动的微振磨损状态和趋势。

　　3. 铅铋环境下的微动磨损

　　领域：先进制造，金属材料

　　任务：针对铅冷环境，进行高温熔融金属下的金属材料磨损损伤，并建立金属表层三体层损伤模型。

　　4. 金属材料表面工程

　　领域：金属材料，化工技术

　　任务：针对水环境和液态金属环境下的材料损伤问题，提出金属材料表面涂层，并对涂层后的材料力学性能及摩擦性能进行研究。

　　三、指导教师和学生可选毕设课题

　　毕设课题如下表所示，指导教师和学生可根据自己的兴趣选择相应的毕设课题。指导教师请扫描填写指导教师报名小程序报名，学生报名请扫描填写学生报名小程序报名，时间截止到11月30号。

表 指导教师和学生可选毕设课题

　　四、报名方式

　　发送邮箱：zhuguorui@tju.edu.cn

　　2023年10月16日