8月3日，2023年（第三届）全国能源动力类专业优秀本科毕业论文（设计）展示交流活动在东南大学落下帷幕，活动由教育部高等学校能源动力类专业教学指导委员会主办。校巨陈治、何紫璇、张艺凡、张兴昊、闫梦迪5位同学的毕业论文获评百篇优秀毕业论文，

  为促进全国高等院校在能源动力类专业本科毕业论文（设计）环节的交流，提高毕业论文（设计）的质量，教育部高等学校能源动力类专业教学指导委员会于2021年首次开展“能源动力类专业全国优秀本科毕业论文（设计）在线展示交流活动”。通过毕设征集、专家函评以及会评等多个环节，评选出优秀论文（设计），优秀论文（设计）全文将通过交流网络站点进行展示、交流。本次评选共102件作品被遴选为优秀本科毕业论文（设计），全国57所高校获奖。

  我校能源动力与机械工程学院巨陈治,动力工程系何紫璇、张艺凡、张兴昊、闫梦迪五位同学，在指导教师的悉心指导下高质量完成了本科毕业论文（设计）彰显了我校“厚基础、重实践、强能力、求创新”的本科人才教育培训特色。

  毕业设计（论文）是本科人才教育培训中重要的实践教学环节，是培育学生学习能力、实践能力和创造新兴事物的能力的重要载体。我校能源动力与机械工程学院、动力工程系格外的重视毕业设计工作，严格按照本科教育教学审核评估和工程教育专业认证的规范管理，强化基层教学组织职责，聘请企业导师参与论文指导、评审答辩过程，有效提升毕业设计（论文）质量，取得了良好育人实效。接下来，能源动力与机械工程学院与动力工程系将进一步落实国家一流专业建设要求，扎实推进本科教育教学改革，提升学生工程实践能力和创新能力。

  以超临界二氧化碳为循环工质的先进动力循环是发展高效分布式能源系统的关键，涉及变物性传热、多部件耦合及多能梯级利用等特点，需综合评价过程、部件和系统等多层级的不可逆性。本毕设分别从传热过程、典型部件及新型供能系统等三个方面开展多层级不可逆性分析。取得的主要成果如下：（1）提出了㶲损率的概念，并通过数值模拟对比了不同变截面水平管道超临界二氧化碳的冷却性能，发现渐缩管传热性能始终最佳，能够改善超临界二氧化碳管内冷却传热性能；（2）基于标准热阻法重构获得了与出口温度无关的换热器新熵产表达式，推导获得了复杂换热网络的热量矩阵输运方程。通过系数矩阵分解，发现了系统热量传递具有并联、串联、和多回路的特征，并基于新熵产表达式推导获得了系统熵产，结合矩阵约束方程实现了系统的熵产最小化优化，获得了换热器局部热负荷和外回路流体入口温度对优化结果的影响规律；（3）通过耦合太阳能超临界二氧化碳发电系统和双蒸发器热泵，提出了新型基于先进动力循环的分布式供能系统，建立了部件及系统的整体㶲计算模型，发现不可逆损失集中在太阳能利用部分，增加热泵可提升系统热效率。

  作品名称：基于DEM-CFD耦合方法的气固粒子太阳能吸热器内流动和传热特性研究

  太阳能吸热器是聚光太阳能电站的重要组成部分之一，其热效率和稳定能力对发电站的高效安全运作有着决定性的作用。其中，气固逆流式流化床有着优良的传热传质性能，可以在一定程度上完成吸热器的安全、稳定运行。但现阶段关于粒子吸热器内的研究仍处于处在实验研发阶段，其内部复杂的运动、传热机理尚未明了。因此，本文以气固逆流式流化床粒子太阳能吸热器为研究对象，采用数值模拟的方法对吸热器内气固流动和传热过程进行研究。建立了计算流体力学耦合离散元(CFD-DEM)法的数学模型，对Miller等建立的窄通道大平板式流化床的气固两相流动、传热过程进行三维数值模拟，分析了在高温运行工况下，吸热器内部颗粒和气体具体的流动形态及传热过程；研究了运行参数对于吸热器内换热性能的影响。探究了前辐射壁面的壁面温度、颗粒质量流率以及气流射入速度，对于气固两相流动以及传热特性的影响；此外，提出了调整颗粒投入区域的方案，以改善床内的整体换热性能以及流化床的运行稳定性。本文的研究结果可为未来太阳能粒子吸热器的结构设计与优化方向提供参考。

  现代航空压气机向着高压比、高效率方向发展，这导致压气机级负荷提高，其内部流动特性变得更复杂。具体表现为连续变工况及强逆压梯度条件下的多种旋涡结构的复合运动及大尺度的流动分离。因此，探明高负荷压气机变攻角条件下其内部复杂旋涡结构的形成及演化机制、揭示分离区的诱发原因及变化规律是指导现代高性能航空压气机研发的必由之路。本文以某真实压气机静子叶栅为研究对象，借助经实验校核的数值模拟手段，开展了以下三方面研究：（1）对设计攻角下静子叶栅通道内旋涡的形成机理进行了分析，揭示了其形成过程和对流场造成的影响；（2）采用拓扑分析方法研究了叶片吸力面及近轮毂面附近流动分离的尺度及诱发原因；（3）通过改变进气攻角探究了真实压气机变工况下流场旋涡结构的演变及分离区的变化规律。研究可为后续高效流动控制方法及该型压气机气动改型设计提供理论支撑。

  在燃料电池的生产的全部过程中，活化是电池制作的完整过程结束前所一定要进行的一步操作，最大的目的就是为了提高电池的电能输出功率。然而传统的活化方法都会存在活化不充分、活化时间长等问题，一般可达几小时至几十小时不等，这不仅消耗了大量的氢燃料，而且长时间占用了设备，导致燃料电池的制造成本高。因此，对燃料电池的活化工艺进行技术革新，以期获得更优的电池产电性能，具备极其重大的现实意义。本文选用了变流活化法和氢泵活化法以及两种方法的组合工艺对质子交换膜燃料电池(PEMFC)在实验室开展实验，搭建好实验系统后开展实验；在每轮活化循环完成后记录好实验数据，并通过制图软件绘制成图表进行性能分析；最后进行极化测试对燃料电池的电池性能进行表征。本文创新性得将变流活化法与氢泵活化法进行组合，利用组合活化工艺对PEMFC展开活化实验，可经过3轮活化循环即35min左右完成电堆的活化任务，电池的MPD提升了28.92%。活化时间相较单一活化法缩短，且并未出现性能下降现象；使用变流活化法进行活化实验，需要经过五轮活化循环即80min左右才能完成对燃料电池堆的活化实验，电池的MPD提升了28.04%；氢泵活化法大概经过四轮活化循环即40min左右可完成对电堆的活化实验，电池的MPD提升了28.4%，然而在第五轮循环后电池的性能会降低，分析可能是由于内部水分过多导致催化剂活性位点减少所导致的。验证了将快速活化工艺进行组合能更加进一步提升活化工艺的效率与稳定性。

  在“双碳”目标的背景下，储能技术迎来了快速的发展。超临界压缩二氧化碳储能系统具有高效、安全、设备紧凑等优势，是一种具有发展前途的大规模物理储能技术。但是，目前，对超临界压缩二氧化碳储能系统性能的研究较少，其能量损失机理和热力特性尚未清楚，有必要运用多种分析方法对其热力特性进行更加深入的研究。论文基于Aspen Plus平台，首先搭建了两个闭式超临界压缩二氧化碳储能系统：基础系统和在膨胀机入口处增加太阳能热输入的改进系统；然后分别采取了能量分析法、传统㶲分析法以及先进㶲分析法进行了热力学分析，探究了关键参数对系统热力特性的影响；揭示了两储能系统设计工况下各部件的㶲损分布和实际性能优化潜力；总结了闭式储能系统的热力特性变化规律和总体优化设计方法；并从开式储能系统的角度进行了经济成本计算，与前文闭式储能系统的热力特性分析相呼应，加强完善了超临界压缩二氧化碳储能系统的总体优化设计方法。

  开展本科毕业设计，是本科学业的最后一个阶段，也是大家能独立运用所学专业相关知识的重要环节，通过“明方向、细计划、勤交流、多思考、善整理”，完成好大学的最后一课。

  本科毕设的第一个任务是明确毕设方向和目标，选择一个与个人兴趣和未来发展相关的课题，确保在整个研究过程中保持明确的方向感。

  制定详细的研究计划是确保毕设顺顺利利地进行的关键，将整个研究过程分解成具体的任务，制定时间节点，以便更好地管理进度。

  整个毕设过程中，与指导老师和同学等保持积极的交流，及时汇报进展、请教问题，获取不同视角的反馈和建议。

  毕设不仅仅是一个任务，更是一个思考问题、处理问题的过程，多角度思考问题，勇于提出新观点和解释，使毕设更具创新性。

  毕设的最终产出是一篇论文或报告，要整合研究过程、数据分析和结论，清晰地展示研究脉络，使读者能够系统地理解你的工作。

  本科毕业设计（论文）是本科阶段最重要的实践教学环节，可以培育学生综合运用本科所学知识去解决实际问题的能力和创新思维能力，也是提升学生专业技能、综合素养和创新思维能力的重要机会。

  为了顺利完成本科毕业设计，建议学生根据未来发展趋势提前进行调研、思考和准备工作。可通过你自己的兴趣爱好、研究生导师的研究方向或者未来工作单位岗位要求选择正真适合的毕业论文题目。毕业设计期间应主动联系指导老师，及时与指导老师做沟通，认真消化毕业设计任务书，调研相关文献，指定详细的工作规划，提前学习毕业课题要使用到的相关软件。进行毕业设计期间可与导师或者已毕业学长请教有关问题，并定期向指导老师汇报工作进展以及遇到的问题，充分开展有效的沟通和交流，对于指导老师的建议要认真听取。同时，毕业设计需有别于之前的课程设计，是一个体系化的工作，每个章节之间要有效衔接，还需进行小的创新。培养严谨的写作习惯，例如对于图片和数据的引用，公式和参数的字体，行文逻辑和语法等均需做到严格规范。答辩PPT需要美观、简洁，将毕业设计（论文）总结归纳为一个完整的故事讲给答辩委员会老师和同学听，答辩前写好答辩讲稿并反复演练，做到表达流畅清晰熟练。

  毕业设计是实现专业培养目标的综合性实践教学环节，它与其他教学环节相辅相成，构成一个完整的本科教学体系，是毕业前的综合训练，是对所学知识的深化和升华，也是学生走向社会的必要准备。

  首先，要从思想上格外的重视毕业设计。毕业设计是同学们学业生涯中的重要节点，也是将所学理论知识与实际应用相结合的一次机会。毕业设计过程中，需要综合运用多个学科领域的知识，探索将理论知识应用于实际问题的创新性解决方案，这样的一个过程将有效提升同学们独立思考和解决实际问题的能力。

  其次，应制定详细的研究计划。包括阶段性目标、时间安排和所需资源，有助于规划工作进程。同时保持与导师的积极沟通，定期汇报进展并接受反馈，便于及时作出调整研究方向和方法。

  最后，要思考怎么样将研究成果清楚地呈现。毕业论文撰写时，应合理的安排论文的逻辑框架，用准确、清晰的语言表达研究的内容、方法和结果，确保读者能够理解和跟随。PPT展示环节要重点突出，强调研究的关键点和创新之处，确保听众或观众能够记住并理解你的核心信息。

  毕业设计在培养同学们探求真理、强化社会意识、提高综合实践能力素质上，具有无法替代的作用，是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现。此次获奖的本科毕业论文为校企联合课题，具有实践性、综合性、探索性的特点，可以培养同学们开发和设计的能力、解决实际问题的能力。

  对于典型的工科类专业，其来源于生产实践，将专业相关知识紧密应用于实际能更好地体现专业价值。主动与企业结合，开展校企联合毕业设计课题，适合于应用型人才的培养。以毕业设计为纽带，将企业的需求，同学们的培养，教师的科研联系起来，使三方均受益。

  对同学们而言，踏进企业做毕业设计，更能培养同学们的综合能力，包括察觉缺陷、处理问题的能力、学习的能力、全面运用知识的能力，使同学们提前感受踏入社会工作的陌生感，适应未来的工作。通过校企导师联合指导，促进同学们建立严谨的科学态度和工作作风，巩固和提高同学们的基础理论和专业相关知识，实现同学们从学校学习到岗位工作的过渡，通过解决企业生产实际问题，使同学们获得自我认同的成就感。