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2024暑期iHUB·上海:应用物理学专题:热力学定律及其在汽油机和燃气轮机等内燃机中的应用研究

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2024-02-06

  开始日期: 2024-07-06

  课时安排: 3周专业预修与在线科研+14天面授科研+5周在线论文指导

  适合人群

  适合年级 (Grade): 高中生/大学生

  适合专业 (Major): 工程热物理、机械工程、航空航天工程等相关专业或者对热机与动力工程、能源感兴趣的学生;学生需要具备数学微积分、热力学基础

  导师介绍

  Alessandro

  耶鲁大学 Yale University终身正教授&中心主任

Alessandro

  Alessandro导师现任耶鲁大学机械工程终身正教授、耶鲁大学燃烧研究中心主任,国际燃烧学会会士。在耶鲁大学讲授热力学、流体力学、空气动力学等课程,曾任工程与应用科学研究生院院长、《燃烧科学和技术》期刊副主编,荣获美国自然科学基金(NSF)青年研究者奖,持有美国康涅狄格州科学院会员席位,拥有耶鲁大学博士后、普林斯顿大学机械与航空航天工程博士学位。Alessandro导师的研究兴趣聚焦燃烧过程与静电喷涂及其应用,在国际知名学术期刊发表论文百余篇,引用量6059,拥有4项专利。

  Alessandro is a tenured full professor of mechanical engineering at Yale University and director of the Yale Combustion Research Center. He has taught thermodynamics, fluid mechanics, and aerodynamics at Yale University. Alessandro's research interests focus on combustion processes and electrostatic spraying and their applications, and he has published more than 100 papers with 6059 citations in internationally recognized journals and holds 4 patents.

  任职学校

  耶鲁大学(Yale University)始建于1701年,是闻名世界的私立研究型大学,常青藤盟校之一,美国第三古老的高等教育学府,也是美国大学协会(AAU;研究型大学联盟,会员门槛极高,被许多机构视为衡量大学学术研究和品质的基准)14个创始院校之一。耶鲁大学长期以来蝉联泰晤士高等教育THE最具声望大学前十名,在2020年U.S.News美国大学排名位列第3。2021-22年度,耶鲁大学位列泰晤士高等教育世界大学排名世界第8名 、CWUR世界大学排名世界第10位 、U.S. News世界大学排名世界第12名 、软科世界大学学术排名世界第11名 、QS世界大学排名世界第14名。

  项目背景

  1860年,比利时工程师艾蒂安·勒努瓦以蒸汽机为蓝本制成世界上第一台实用内燃机,并且实现量产。虽然这台内燃机效率仅有2%-3%,却宣告了第一次工业革命蒸汽时代结束。时至今日,热力学已经成为现代能源产业基石,更是机械工程核心研究领域。学习与发展内燃机技术,有助于实现可持续发展目标,确保所有人取得可负担、可靠、永续、现代的能源,应对气候变迁及其深层影响。项目将聚焦机械工程热力学核心研究领域。

  项目介绍

  项目内容涉及内燃机设计、运行对性能的影响,内燃机效率,燃料需求,环境影响等。学生将通过项目综合运用流体、热力学、燃烧传热知识,分析内燃机功率、效率和排放等燃料特性,掌握不同类型内燃机设计和运行特性,譬如火花点火内燃机、柴油内燃机、分层充气内燃机、混合循环发动机,在结束时提交项目报告,进行成果展示。

  个性化研究课题参考:

  家用燃气热水器水循环特性分析及在线监测

  超临界二氧化碳布雷顿循环系统动态特性研究

  不同热机循环下碟式太阳能热发电系统热力学分析

  This project involves the design of internal combustion engines, the impact of operation on performance, internal combustion engine efficiency, fuel demand, environmental impact, etc. Students will use the knowledge of fluids, thermodynamics, and combustion heat transfer through the project to analyze the fuel characteristics of internal combustion engines such as power, efficiency and emissions, understand the design and operate characteristics of different types of internal combustion engines, such as spark ignition internal combustion engines, diesel internal combustion engines, stratified charge internal combustion engines, and hybrid cycles Engine, submit their project report at the end of this project, and display their results.

  Reference for personalized research topics:

  Analysis of Water Cycle Characteristics and Online Monitoring of Domestic Gas Water Heaters

  Research on Dynamic Characteristics of Supercritical Carbon Dioxide Brayton Cycle System

  Thermodynamic analysis of dish-type solar thermal power generation system under different heat engine cycles

  项目大纲

  功、热与热力学第一定律 Work, heat and the first law of thermodynamics

  系统、性质和状态:热力学第一循环 System, properties and state; thermodynamic cycles

  卡诺循环与内燃机I Carnot cycle; internal combustion engines I

  内燃机II Internal Combustion Engines II

  燃气轮机 Gas turbines (time permitting) or left over from previous weeks

  项目回顾与成果展示 Program Review and Presentation

  论文辅导 Project Deliverables Tutoring

  项目收获

  3周专业预修与在线科研+14天面授科研+5周在线论文指导

  项目报告

  优秀学员获主导师Reference Letter

  EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等级别索引国际会议全文投递与发表指导(可用于申请)

  结业证书

  成绩单

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