9月19日至21日,第十二届中国研究生能源装备创新设计大赛全国决赛在云南省昆明市举行。经过激烈角逐,PA集团郭鹏程老师、孙帅辉老师指导的“基于声流耦合的水轮机材料多因素协同磨蚀试验装置(队长:武鹏波)”作品荣获国家级一等奖,首次进入“能源之星”决赛圈。贺登辉老师指导的“驭气澄流—面向高端化工装备的新型气液两相离心泵研发与应用(队长:罗南)”、朱国俊老师、冯建军老师指导的“微澜智汇——智能微水头发电系统(队长:宣奕帆)”和王李科老师、卢金玲老师指导的“鳍刃破泡-基于座头鲸鳍仿生的离心泵抗空化叶片创新设计(队长:刘永刚)”3项作品荣获国家级二等奖,另有3项作品荣获国家级三等奖。PA集团郭鹏程老师和孙帅辉老师荣获“优秀指导教师”称号。

中国研究生能源装备创新设计大赛是“中国研究生创新实践系列大赛”主题赛事之一,以“竞赛培养人才、人才引领创新、创新驱动发展”为理念,围绕能源装备技术创新,旨在进一步激发研究生创新热情,培养研究生创新思维,提升研究生创新实践能力,促进国家能源装备业创新发展。本届大赛共有来自境内外317个研究生培养单位的2435支队伍经网络评审、会议评审及公示后,737项作品晋级全国总决赛(其中662项入围昆明现场决赛),共评选出获奖作品一等奖80项,二等奖156项,三等奖490项;“能源装备创新实践之星”3个,优秀组织单位62个,优秀指导教师78位。

一等奖项目简介
基于声流耦合的水轮机材料多因素协同磨蚀试验装置
指导老师:郭鹏程、孙帅辉
团队成员:武鹏波、党可俊、王路宽、余宇航
团队名称:磨蚀智研团
作品介绍:本作品针对水轮机在多泥沙河流中面临的磨蚀损伤问题,研发了一套基于声流耦合的水轮机材料多因素协同磨蚀试验装置。该装置可以开展不同水流速度、冲击角度、泥沙浓度、粒径及空化强度等多因素交互试验,通过高速摄像与图像处理技术量化空化强度,结合响应面法分析方法获取多因素耦合作用磨蚀机制。相关研究成果已获发明专利授权,获陕西省研究生创新成果展C档并在教师报等平台报道。该装置及相关研究成果可为我国水电装备抗磨蚀材料选型与防护提供重要的理论依据和技术支撑。

二等奖项目简介
“驭气澄流”——面向高端化工装备的新型气液两相离心泵研发与应用
指导老师:贺登辉、高丙文
团队成员:罗南、项旭伟、雷婉茹、徐世伟、冯淑婷
团队名称:极限泵发
作品介绍:本项目针对含气入口条件下离心泵内气相聚集、扬程骤降、气锁失效等问题,发展了基于EE2F-PBM的气液两相离心泵耦合数值模拟方法,解决了离心泵两相喘振特性难以准确描述的难题;提出了“轴流-斜流-离心”三级耦合叶轮设计理念和方法,显著提升泵在高含气率工况下的输送性能和效率。研究成果在西安泵阀总厂有限公司高含气率气液两相流泵研发中得到了应用,产品经中国通用机械协会的鉴定,主要性能指标达到国际同类产品先进水平,已成功应用于浙江石化,打破了国外技术垄断,实现了高端化工气液离心泵的国产替代,使企业采购成本降低50%,产生了显著的经济与社会效益。


二等奖项目简介
微澜智汇——智能微水头发电系统
指导老师:朱国俊、冯建军
团队成员:宣奕帆、蔡铭煜、谢鸿宇、赵楠楠、吴希桐
团队名称:微水提效
项目介绍:水电作为应用广泛的可再生能源,其中城市废水、管道供水、水库及深部矿井等微水头资源蕴藏着巨大的开发潜力。现有微水头开发所用水轮机尚无成熟机型可以使用,本团队构建了基于流体力学与固体力学的多学科耦合自动求解流程。同时为保障其长期稳定运行,本团队自行构建了专为微水头发电机组设计的便携式水力激振测试系统,该系统支持多通道同步采样,确保在不同运行工况下实现高频率、高分辨率的数据获取。基于采集的信号将故障诊断、早期空化识别及运行风险预警三个模块结合于一体,搭建了适配微水头发电机组的多源协同感知平台


二等奖项目简介
鳍刃破泡-基于座头鲸鳍仿生的离心泵抗空化叶片创新设计
指导老师:王李科、卢金玲
团队成员:刘永刚、苏鹏、谭靖楠、伍志建、姚亮
团队名称:鳍刃破泡
项目介绍:基于座头鲸鳍肢凸出结节,西安理工大学PA集团官方网站的鳍刃破泡团队设计出新型仿生叶片来抑制离心泵空化,提高离心泵的使用寿命,支撑流体输送系统可靠服役。作品通过两项核心关键技术设计出新型仿生叶片,结合数值模拟和试验测试形成了完整的产品设计链,设计的仿生叶片能够实现对低压区域的有效抑制,改变叶片头部的流动状态,减小叶片进口靠近前盖板的漩涡,从而改善流道内的流场,实现了离心泵高效稳定运行,对实现“双碳”目标、可持续发展等重大战略具有重大意义!


近年来,学校高度重视研究生创新实践能力培养,以中国研究生创新实践系列大赛主题赛事为重要抓手,坚持“以赛促学、以赛促练、以赛强技、以赛提能”,使研究生在创新实践中不断成长,为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才打下坚实基础。