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绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇机械毕业设计论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
由于近年来高校的大量扩招,高校对于学生的培养质量日渐低下,毕业设计完成质量亦是如此。由于种种原因,学生完成毕业设计质量与教师完成毕业设计教学任务的质量之间的矛盾激化严重,随着时代跨越式的发展,此情况已越演越烈。陈旧的毕业设计课程设置模式已远跟不上时展的步伐。总结起来可归结为,一方面,学生无法花费大量的精力与时间完成自己的毕业设计。另一方面,部分青年教师由于教学经验不足等原因对学生的毕业设计不够重视。
(一)从学生层面看待问题
1.就业形势。
由于毕业设计课程被多数高校置于大四这个时间段,而学生此时心里考虑的是如何找到一份称心如意的工作或考取硕士研究生。尤其是机械专业,就业形势尤为严峻,在沉重的压力下,在校大学生无法将心思完全放在如何完成自己的毕业设计上以完成自己的最后学业任务,加之有些高校无法把握住学生的心态以作出正确的心理指导。
2.对“毕业设计”重要性认识浅显。
由于有些高校机械专业类本科生一年级至三年级课程计划中,没有类似于“毕业设计”的课程诸如课程设计、在工厂实际操作等学习安排,导致学生对于其认识极为匮乏,认为毕业设计类似于一些基础课程,临考试前加班加点复习一些考试范围就可以轻松过关,从而导致多数学生前期准备工作不够充分,加之部分高校对于最后毕业设计答辩管理过于宽松,使得学生运用独立科研能力与扎实实践能力完成毕业设计并取得较好成果的前期憧憬提前流产。
3.无法灵活运用学校文献资源。
一个良性的毕业设计完成过程离不开大量的文献检索,在机械领域尤为如此,如一些工程应用实例、经验公式、典型设计案例等对毕业设计帮助极大。但经调查,学生在此重要环节存在严重脱节状况。即便能够使用纸质图书资源,也是一些过于陈旧的国家标准与工程应用数据,以致最后设计出来的机械零部件根本无法应用于实际。
4.无法灵活运用计算机软件
在机械专业毕业设计的完成过程中,一些计算机软件如绘图软件、分析软件、仿真软件(UG、Pro/E、Solidworks、Catia、VERI-CUT、ANSYS等)等都起到非常重要的辅助功能。但因为学生前期对这些软件重视程度不够,导致后期完成毕业设计过程中的工作量非常庞大,继而出现学生心理上的“心有余而力不足”情形。
(二)从高校层面看待问题
1.高校毕业设计课程设置问题。
包括毕业设计安排时间、毕业设计前期安排工作与选题工作等在内的所有环节都能体现出其课程设置模式的合理性。不少高校将毕业时间安排在大四这个学生提前找工作的时间段并不是非常合理,此安排方式对学生完成毕业设计时干扰性极大。部分高校毕业设计前期安排并不到位,致使学生对在什么时间段完成什么事情浑然不知。关于选题工作,多数高校毕业设计题目过于陈旧,同样的题目每年重复使用,毕业设计题库不能及时得到更新,远跟不上工厂应用的前沿技术。学生在选题的过程中往往不能掌握选课题的主动权,大多是各个学院随机将指导教师分配给学生并由教师来分配毕业设计题目,此类型选题方式一定程度上使学生的兴趣爱好与所选毕业设计题目得不到充分匹配,自然无法有效调动学生完成毕业设计的积极性。
2.高校教师问题。
现多数高校负责指导学生的教师为年青教师,由于教学经验得不到长年的积淀,并缺少一个与教学时间长且经验丰富的教师进行交流经验的机会或没有经过专业的教学培训,多数教师的教学经验只能是纸上谈兵。因此,在指导学生毕业设计时,时常出现学生某个时间段内应该完成的任务长时间得不到跟进,答辩过程不能保质保量,最终只能流于形式。如此每届学生反复这样的过程,毕业设计进况与答辩结果不能及时得到学校总结与改进,久而久之,自然导致高校培养的学生质量每况日下。
3.毕业设计实践内容安排。
机械专业本科生步入社会更多的是需要其拥有能够解决生产实践中实际问题的能力,学生更应该有熟练的实际操作能力以减少公司培训的成本。但部分高校为了节约资金、提高学生的毕业率等目的,学校里面的实验仪器长时间得不到更换,加上教学管理上的脱节与陈旧实验仪器的不能使用,导致基础年级安排的实践课程变为理论教学课程。而毕业设计课程规划里面多半没有实践操作或者做出实物的环节,此环节的缺失必定会造成学生毕业时的实践操作能力不足而低于公司引进人才的标准。
二、改进措施的提出
(一)学生层面改进措施
1.心理辅导并及早介入毕业设计课程。
针对学生在大四阶段所出现的这种心理问题学院辅导员应及时作出心理辅导等相关措施为学生提供正确导向,在毕业设计课程规划时间层面可以将毕业设计时间段其提前至3年级第2学期,及早的介入毕业设计对学生的帮助较大,可有效缓解四年级学生心理上的压力,对于机械专业学生更是如此。
2.加深学生对毕业设计的认识。
高校开设的课程中,基础年级的课程安排应开设2至3门类似于课程设计性质的课程,使学生提前接触此性质的课程。再者,高年级学生进行答辩时,可以让低年级学生在现场感受毕业答辩这种氛围以使学生对毕业设计课程有一个更为清晰的认识。
3.提高学生文献检索技能。
基础年级的课程设置中须有1至2门文献检索课程,课程设置的场所可以是图书馆,教师可以将检索电子图书及文献的不同方法教给学生,这样有利于学生在完成毕业设计的过程中快速查找并利用资源。查找纸质图书也是一样,查找一些最新文献资料有利于拓展学生的思路,激发其创新性。
4.提高学生的软件操作技能。
对于工科类机械专业学生来说,一些基本的绘图软件、三维仿真软件、分析软件操作技能尤为重要。其可以快速高效的帮助学生解决一些简单繁琐的问题以节省大量的计算与分析时间。因此,学校必须开设此类课程并加以重视,基础软件操作能力可以形成厚积薄发的作用。
(二)高校层面改进措施
1.及时更新题库并合理分配任务。
高校的毕业设计题库须及时更新,多数高校毕业设计题目跟不上企业实际应用实例,有些题目严重时五六届学生都在使用,导致有些学生直接就能从网上找到资源并原封不动地下载,即使是这样,学生也可以轻松通过毕业答辩。如毕业设计题目任务量过于庞大,导致学生不能较好的完成任务,如任务量过小,学生轻松就能完成而达不到毕业设计初始的目的。因此须合理分配毕业设计题目,如任务量大,合理分解设计内容并规定好各个学生所做内容不相重复,这样可以更好地锻炼学生的团队协作能力。
2.实践经验教师之间交流
以学院为单位组织有实践经验的教师与年青教师之间互相交流,将好的教学案例与想法提出来与大家分享并交流以促进教学质量的提高。
3.加大投资成本及时更换实验仪器。
一个实验仪器俱全且完好的实验场所更有利于教师将实践技能教给学生,能够有效提高学生的实践技能。若单纯依靠以上方法还远远不够,学生是否能够接触到公司里面前沿的技术难题可以通过校企合作这一途径达成,而且此方法能够有效提高学校的整体教学质量。
三、典型教学案例的提出及实际效果
毕业论文(设计)撰写方法及基本要求
(适用于环保机械、数控技术等各方向)
一、 开题报告的撰写方法及基本要求
1、 如何选题、开题
选题、开题必须要考虑以下几个方面的因素:
1)课题有没有价值,从为什么要选这个课题?选取这个课题有什么背景,这个课题的研究,从理论上看有什么价值,从实践上看,有什么价值。
2)从实际出发,根据自身的知识结构、实验条件、资金等方面的情况选取适合自己研究的课题。
3)课题要与所学专业相关,且忌选择与所学专业相差太大的题目。作为过程装备与控制工程专业的本科生,所选课题最好与过程装备的工程设计、技术开发、生产制造及工程科学研究有关,尽量选择结合生产和科研单位的实际任务,也可以是教师科研或研究生课题的一部分; 或者是同本专业、学科内容密切相关,符合教学要求的自拟课题。
2、开题报告一般包括哪些内容
开题报告一般包括:
1)课题的名称。课题名称是所要研究内容的高度概括,要简练,一般不要超过20字;
2)问题的提出。从为什么要选这个课题?选取这个课题有什么理论的价值,实践的价值,预计从几方面来完成。
3)这个问题研究的现状。国内研究到什么程度,国际研究到什么程度,主要通过文献综述来阐述。
4)确定自己要研究的主要内容。
5)确定研究拟采用的方法和步骤。就是采用什么样的方法来对这个课题进行研究,研究这个课题具体分哪几个步骤进行。
6)对研究课题的可行性进行分析。如自己具备哪些条件、研究路线是否行得通等。
7)列出时间安排。
8)列出参考文献。
3、如何查阅文献资料、怎样写文献综述查阅文献资料可根据如下步骤进行:
1)课题确定后,要根据课题的研究的内涵确定课题的中英文关键词;
2)根据中英文关键词检索该课题领域的期刊、学位论文、专利、国际会议、经典著作或专职部门的研究报告。建议从以下几条途径入手:一是通过检索学校图书馆的电子资源,如维普中文科技期刊数据库、万方数据资源系统、超星数字图书馆、Elsevier数据库等,一般能查到较新的文献,找到几篇“经典”的文章后“顺藤摸瓜”,留意它们的参考文献。质量较高的学术文章,通常是不会忽略该领域的主流、经典文献的。二是利用学校图书馆的外文过刊阅览室,能够查到一些较为早期的经典文献。三是利用国家或省市图书馆或一些科技情报检索机构,也能够查到一些相关文献。四是利用互联网,从一些专门的网站上也能获取一些信息。
在写文献综述时,可参照以下步骤:
1)首先要将与你课题题目相关的国内外研究认真介绍一下(先客观介绍情况,要如实陈述别人的观点),从而了解到国内外目前研究的现状如何,别人都采用了什么方法进行了研究;
2)然后进行评述(后主观议论,加以评估),评述目前研究的水平,研究方法的适用性或其不足;
3)最后评述一下自己拟研究课题有何意义,目前处在什么水平,自己拟采用的研究方法是否科学合理。
4、如何合理的安排时间进度
根据拟定的研究内容及拟采用的研究方法、手段,详细列出进行课题研究所需的工作(工作划分得越细,越容易统筹安排)根据总的课题时间进行统筹安排,合理分配。
有的研究内容相互之间关联性较强、则需要分步进行;而有的研究内容关联性不是很强,则可以齐头并进,同时展开研究。例如,很多课题需要实验分析且往往需要在理论分析或数值模拟分析之后进行,但是实验分析往往需要较长的时间,如果按部就班地进行研究,往往会拖很长的时间,这种情况下,就需要将实验分析的内容进一步细化,如可分为试样制备、实验条件准备、实验、检验或标定等,可以将试样制备和实验条件准备等实验工作提前,在进行理论分析时就开展这些工作,这样就节省了时间。
合理安排时间进度与具体的课题有关,此处只给出了指导性原则,建议同学们可参照企业施工或维修计划图的方法,将细化的工作排列在时间进度表中,找出最优工作进度安排路线。
5、参考文献
参考文献包括书籍、期刊、专利、会议论文等,总数一般不少于10篇,其中外文文献一般不少于3篇,参考文献要能体现相关研究领域科技发展的新进展。
二、毕业论文撰写基本要求及方法
1、毕业论文的基本要求
论文篇幅为1.5万字左右,一般不少于30页。
主要内容及编排顺序如下:
1)摘要;
2)目录;
3)前言或绪论(包括研究课题的目的意义、相关情况的介绍、前人工作等、课题研究内容等);
4)按研究的内在逻辑关系给出理论分析、数值分析、程序或实验等研究过程中的步骤、数据、结果等的描述;
5)结论与展望;
6)参考文献,参考文献不少于10篇,其中英文不少于5篇,需要在正文部分引用出处。
2、毕业论文撰写的方法
毕业论文是在完成各项研究内容的基础上,按上述内容阐述研究的目的、过程、成果及结论。
在撰写论文过程中,理论依据要充分,数据要准确,公式推导要正确,能将所学的知识和技能应用于毕业论文中。另外,要注意论文结构的合理性;数学模型建立的正确、合理性;实验方案的合理性,实验数据的准确性;社会调查的客观性和科学性。是否有自己独特的见解或者创新。
另外,撰写论文时要概念清楚,内容正确,结构严谨,文字通畅,用语符合技术专业规范,各种标准资料的运用符合学科、专业国家标准的规定,图表清楚,图面质量符合要求,书写格式规范。
三、毕业设计的要求
1、 设计说明书内容
1)文献综述(研究课题的意义与作用、研究方案确定的原则与说明);
2)总体结构设计、技术方案依据及原理说明(有实验的应包括实验流程示意图);
3)技术实施过程、工艺计算、机械设计和强度设计、零部件结构设计;
4)材料的选用和说明、机器或设备的制造、安装或检修;
5)结论、总结或专题讨论。
2、设计图纸的内容、图纸量的要求
设计说明书篇幅为1.5万字左右,一般不少于30页。
设计图纸:指机械设计标准所指的图纸,图纸绘制的规范及标准优先采用国家标准。设计图纸的总量不少于2张A0或4张A1的图纸。对于大纸画小图的现象应予避免或进行适当的折扣计数。
所有图纸须有图框和标题栏。图纸要有人审核并在“审核”一栏上签名,学生在设计一栏上签名。原理图、程序框图和流程图以及其它一些抛去文字就失去
意义的图不计其内。图纸可以用计算机绘制;任何人不得拷贝或抄袭他人的图纸,一旦发现则以作弊论处。
四、论文(设计)选题方向
1、产品设计
2、创新设计
3、表面工程
4、机械设计技术研究
5、机械设计
6、机器人设计
7、动画设计
8、振动控制及减振材料
9、逆向工程
10、图形处理网页设计
11、虚拟样机
应尽量避免与实习时间发生冲突高职高专毕业设计通常都是在第二学年下学期开始进行。这时,往往面临着毕业设计时间和毕业实习时间相冲突的问题。对于高职院校来说,每年的4至6月份是企业到学校招聘的高峰期。通常一个指导老师指导3~4名学生完成一个课题,并且每个学生都有各自的任务。开始阶段每个学生的热情都非常之高,既有分工又相互协作,有条不紊地开展毕业设计工作,可到了中后期阶段(通常是6月份),有些小组成员通过招聘会找到了比较合适的岗位后,便立即与用人单位签订合同,多数都是在暑假或第三学年开学后去企业实习,致使有些毕业设计小组的进度刚过半时就只剩下1~2个同学,剩下全的任务都压在了这一两个同学的身上,极大影响了毕业设计的质量和进度。还有的小组一个不剩,全都实习去了,乃至无法在规定的时间参加答辩。这种情况在每年的毕业设计期间屡见不鲜。因此,为了使学生毕业设计和顶岗实习两不误,也为了指导教师更加有效地指导学生的设计及实验工作,毕业设计时间尽可能提前,只要教师有合适的课题就可以开始,即使第四学期刚一开学都可以开始。这样学生有足够的时间来完成毕业设计,也避免了毕业设计与实习时间上发生冲突的问题。同时,尽量把工作进度安排的紧凑一些,全部毕业设计工作在暑假前完成。否则一旦拖到9月份开学,就会出现学生因实习而流失的局面。
二、在指导学生方面
指导教师应全方位多维度进行指导毕业设计的质量好坏与指导教师的水平和指导情况有着密切的关系。指导教师对学生毕业设计的指导应是全面和全方位的指导,从研究方向、实验方法及实验进程上都应当进行指导。在整个毕业设计期间,指导教师承担着毕业设计的选题、毕业设计的全程指导、论文的书写及答辩等工作。指导毕业设计除了指导学生完成毕业设计外,更重要的是培养学生动手操作能力、将理论知识应用到实践中的能力以及创新能力。为此,指导教师应当做到以下几点。
1、指导学生查阅文献资料
任何一项设计和研究在确定设计课题后的第一项的工作就是检索文献资料,包括学术刊物上发表的学术论文、各种工具书、手册、年鉴、参考书等等。通过这些训练不仅可以锻炼学生独立查阅文献和正确使用各种标准、规范、手册的能力,而且可以了解与本课题相关的研究的国内外进展情况,学习相关的研究方法与思路,又可引发其研究兴趣和创造性思维,为即将开始的毕业设计做好充分的思想和技术上的准备。在查阅资料时,很多学生习惯于在百度上搜索一些科普性的大众化的资料作为参考文献。指导教师应指导学生查阅中国知网、万方数据库、维普数据库等资源中的学术性文章或者手册、年鉴中的数据。同时,为了避免学生在查阅资料时的盲目性,指导教师应列出几项重点查阅的方向。
2、指导学生按照科技论文规范要求进行论文写作
论文写作是科研工作者的一项基本技能。现在许多学生写出的文章不仅缺乏逻辑性和条理性,而且缺乏最基本的语言组织能力,口语化严重。其主要原因在于学生缺乏学术论文协作的基本素养,缺乏资料查阅、检索等获取信息的能力。多数学生对毕业设计论文感到无从下手,不知道如何将实验过程和结果进行分析、综合、归纳、整理成合乎规范和要求的论文;有的学生将毕业论文写成了实习报告或工作总结;有的学生不知如何写摘要和关键词,不知道如何规范地列举参考文献等等。因此,指导教师除对学生进行实验指导外,还应加强对学生文献综述和毕业设计论文写作的指导方面。首先,应帮助学生认识撰写毕业论文的重要性,调动学生的主动性和积极性。其次,指导教师应带领学生学习科技论文、学术论文的一般写作模式及规范,包括论文结构及写作要求和书写及打印要求等,使学生写论文时能够按照论文规范进行写作。第三,应告诫学生不能随意捏造数据,应保证材料和数据的真实性,尊重数据,尊重事实,严谨科学的学术态度对学生今后的发展将会奠定良好的基础。
3、应注重启发引导
注意调动学生的主动性、积极性和创造性一个合格的高职毕业生除具备较强的专业能力外,更重要的是还应具备较高的职业素养,既包括良好的职业道德,如诚信敬业、团队意识、社会责任感;也包括很强的职业能力,如学习能力、动手能力、创新能力。指导教师要重视对学生独立工作能力、分析解决问题的能力、创新能力的培养,要善于启发学生独立思考、分析、解决问题,注重启发引导,调动学生的主动性、积极性和创造性。指导教师还应当注重培养学生严肃认真、一丝不苟的工作作风,要经常去实验室指导或检查学生毕业设计开展情况,定期召开总结会,总结前一阶段的成果、存在的问题、探讨解决办法与途径,并对下一阶段工作进行安排。
三、建立有效的管理机制
2010届毕业生毕业论文(设计)写作规范及指导要求
一、做毕业论文(设计)的学生资格要求
凡修完本专业全部必修课程,已修课程全部完成的学生方可参加毕业论文(设计)实践教学。
2010届所有学生,必须参加并完成毕业论文的写作,不可免修;毕业论文不及格的学生不能毕业。参加毕业论文写作的学生,应结合所学专业的基础理论,基本知识和基本技能,进行毕业设计或毕业论文的写作。
各系部各专业学生毕业论文的写作具体要求参见学院整体要求和各专业实施细则及安排。在毕业论文的写作过程中,严禁抄袭他人的作品,一旦发现按不及格处理,当年不予毕业。
二、毕业设计写作过程要求
1.学生应积极主动与指导教师联系,按照时间表进度、按照指导教师要求进行论文修改。
2.根据我校关于毕业论文指导工作的相关要求,教师指导专科学生论文(发送邮件指导应及时、详细批阅)。并有批阅记录。
3.学生在论文撰写过程中,若出现与指导教师沟通等方面的问题,可及时与学院专业教学系部相关教师联系,以谋求尽快解决。
4.在毕业论文的写作过程中,严禁抄袭他人的作品或直接从网上下载文章,一旦发现,则按不及格处理,且当年不予毕业。
5.对于因自己的原因迟迟未能与指导教师联系,从而最终因时间问题无法按时完成毕业论文的学生,责任自负。
6. 2010年4月10日前学生通过E-mail或QQ将毕业论文初稿(电子稿)一份交到指导教师处;2010年4月10日至2010年4月30学生要与指导教师沟通,经指导教师批阅、修改,并满足论文撰写规范以及各系部规定的内容要求,在2010年4月30日前形成论文终稿一份,将电子稿和打印稿各一份送到系部指导教师处,指导教师确定论文合格后方可由系内安排毕业答辩。
7. 学生将指导内容在论文评审表中进行填写,指导教师签字确认。
8. 各专业根据各自专业选题要求进行论文写作。
三、毕业论文的时间安排
1. 学院各教学系部由2010年3月10日至2010年4月10日安排毕业论文(设计)
指导工作,完成毕业论文(设计)的选题工作,可通过E-mail或QQ等与指导教师联系,以保证毕业论文(设计)的顺利完成。
2. 毕业论文(设计)初稿上交截止时间为2010年4月10日。
3.毕业论文(设计)终稿上交截止时间为2010年4月30日。
4. 毕业论文(设计)答辩时间为2010年5月4日至5月15日,各系具体答辩时间请登录哈尔滨应用职业技术学院教务网查询。
四、2010届毕业毕业论文必有文件资料
1. 毕业生实习鉴定表(见附件-2)。
2. 毕业论文(封皮、首页)(见附件-5)。
3.毕业论文(设计)正文(顺序为:封皮、首页、中文摘要、目录、正文、结论、参考文献、致谢、附录等九部分)(见附件-4)。。
五、毕业论文(设计)撰写规范《哈尔滨应用职业技术学院毕业论文(设计)撰写规范》(见附件-3)
专题:总体设计
专 业:机械工程
班 别:机自041
学 号:1037
学生姓名:
指导教师:
完成时间: XX年3月31日
学生宿舍地源热泵供热系统设计
----总体设计
1、选题的依据及意义:
1.依据:
进入90年代后,我国的居住环境和工业生产环境都已广泛地应用热水供应装置,热水供应装置已成为现代学校居住必备。90年代中期,由于大中城市电力供应紧张,供电部门开始重视需求管理及削峰填谷,热泵供热技术提到了议事日程。近年来,由于能源结构的变化,促进了地源热泵供热机组的快速发展。
随着生产和科技的不断发展,人类对地源热泵供热技术也进行了1系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的地源热泵供热产品和技术,现在利用成熟的电子技术来进行综合的控制,并和太阳能结合更注意能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。
2.意义:
地源热泵技术,是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性,,通过消耗电能,在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方,在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中,达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源,可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热,向建筑物供暖;夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷。同时,它还可供应生活用水,可谓1举3得,是1种有效地利用能源的方式。通常根据热泵的热源(heat source)和热汇(heat sink)(冷源)的不同,主要分成3类:
空气源热泵系统 ( air-source heat pump) ashp
水源热泵系统 (water- source heat pump) wshp
地源热泵系统 (ground- source heat pump)gshp
平时还有人把热泵系统按照1次和2次介质的不同,分别叫做:
空气---水热泵系统
水 --- 空气热泵系统
水 --- 水热泵系统
空气---空气热泵系统
这些都是把热源、热汇以及空调系统的传递介质也包括进来分类形成的。
为了和国际标准接轨,我们还是应该依照国际惯例来命名。在1997年由美国的ashrae(美国采暖、制冷与空调工程师学会)统1了标准术语,无论是wshp、gshp都叫做gshp--地源热泵系统。
另外,为了让我们在学习和讨论中更方便,介绍1些地源热泵室外能量交换系统的概念:
土壤埋管系统----土壤换热器(水平埋管、竖直埋管)
地下水系统
地表水系统
这些都是地源热泵的热源或热汇形式。(具体参见下图)
图。1。1土壤换热器(水平埋管)图
图。1。2土壤换热器(竖直埋管)图
图。1。3 地表水系统图
图。1。4 地下水系统图
2、国内外研究现状及发展趋势
1、地源热泵的发展历史
地源热泵是1种先进的技术,它高效、节能、环保,有利于可持续发展。这项技术最先开始于19XX年,瑞士zoelly提出了“地热源热泵”的概念。1946年美国开始对地源热泵进行系统研究,在俄勒冈州建成第1个地源热泵系统,运行很成功,由此掀起了地源热泵系统在美国的商用。1985年美国安装地源热泵14000台,1997年则安装了45000台,目前已安装了400000台以上的地源热泵,并且以每年10%的速度递长。1998年美国商用建筑的地源热泵空调系统已经占到空调保有量的19%以上,其中在新建筑里面占30%。在欧洲国家里更多的是利用浅层地热资源,来供热或者取暖。上个世纪70年代以来,随着能源和环境问题的逐渐变得严重,在各个方面节能也被更多的考虑,以可再生的地热源为能源的地源热泵又引起了人们的重视。尤其是近年来,随着能源和环境问题的日益突出,地源热泵的研究和应用发展迅速,国内外的很多高校和研究机构相继开展了理论和实际应用方面的研究。随着研究的深入,我们的地源热泵研究工作者在全国范围内举行了各种交流探讨会。中国制冷学会第2专业委员会主办了“全国余热制冷与热泵技术学术会议”;1988年中科院广州能源研究所主办了“热泵在我国应用与发展问题专家研讨会”;中国能源研究会地热专业委员会于1994年9月6日至8日在北京召开了第4次全国地热能开发利用研讨会;从90年代开始,每届全国暖通制冷学术年会上都有“热泵应用”的专题;XX年6月19~23日,中美地源热泵技术交流会在北京召开,会议介绍了地源热泵技术,国外的应用状况和在中国的推广;山东建筑工程学院地源热泵研究所与山东建筑学会热能动力专业委员会联合发起并承办“国际地源热泵新技术报告会”于XX年3月17日在山东建筑工程学院举行,加强了国内外地源热泵先进技术的交流。
2、地源热泵在中国的发展现状及前景:
目前在中国,地下水热泵系统已开始广泛使用,而土壤源热泵系统尚处于研究机构工程摸索和研究阶段。
从有关调查来看,地下水热泵工程真正成功的并不多。原因在于要实现100%的回灌,并回灌到同1含水层,不污染地下水,且能长时间稳定运行,并不容易做到。同时,还出现了大量不进行回灌的热泵工程,更有甚者,出现了直接利用地下水通入风机盘管内进行空调。这样做,1则污染水体,2则浪费水资源。
对于土壤源热泵的发展主要是从1998年开始。国内数家大学建立了土壤源热泵实验台,且大多数进行了地下换热器与地面热泵设备的长期联合运行。其中1998年重庆建筑大学建设了包括浅埋竖埋管换热器和水平埋管换热器在内的热泵系统;1998年青岛建工学院建成了聚乙烯垂直土壤源热泵系统;湖南大学1998年建设了水平埋管土壤源热泵系统;1999同济大学建设了垂直土壤源热泵系统。这些系统为中国推广土壤源热泵奠定了基础。从XX年开始,在国内长春、济南、温州、重庆、米泉建立了1系列土壤源热泵系统的示范工程。土壤源热泵系统越来越多的被房地产商所关注和采用。
鉴于国内的国情和地源热泵系统自身的特点,我们对其各自的前景作1分析。随着地下水热泵工程技术改进和规范化,由于其突出的节能和保护大气环境的功能,还是存在着巨大的潜在的市场。水平埋管土壤源热泵,虽然占地面积大,但靠地表换热可以自然恢复地温,在年排热量和吸热量不平衡的地区应用比较有优势。而垂直埋管土壤源热泵,随着专业安装队伍的发展,钻孔设备的完善,势必会使造价大幅度降低,无疑会成为今后最有竞争力空调方式。
3、本课题研究方案:
本课题属于设计改造现有热水系统,学校宿舍的热水供应系统。在改造中应该充分考虑到:
1、 学生的定时供热,需要的功率及系统响应时间问题。
2、 属于改造系统,要和现有的系统相结合。
3、 考虑到成本问题,造价是否合理。
4、 在使用过程中维护的费用及技术的要求是否合理。
5、 运行的安全及噪音处理问题。
6、 废物的处理及环保问题。
4、本课题研究的内容:
广西工学院北区5#的热水供应改装。
1、该大楼空调工程包括:
1-6层的热水供应,所有宿舍。
2、设计参数:
每层有14个房间,每间8人,共6层。
3、柳州地区基本气象参数:
根据物候报告,5月1号到10月1号之间为高温区很少用热水,寒假期间不用热水
(1)、循环水换热器的计算
(2)、土壤热泵系统(gchp)的土壤换热器设计
地下埋管换热器是地源热泵系统的关键组成部分,是土壤源热泵系统设计的核心内容,其选择的形式是否合理,设计的是否正确,关系到整个地源热泵系统能否满足要求和正常使用。
地下埋管换热器设计主要包括地下热交换器形式及管材选择,管径、管长及竖井数目、间距确定,管道阻力计算及水泵选型等
(3)、布置型式
目前地源热泵地下埋管换热器主要有两种布置型式,即水平埋管和垂直埋管。选择方式主要取决于场地大小、当地土壤类型以及挖掘成本,如果场地足够大且无坚硬岩石,则水平式较经济;如果场地面积有限时则采用垂直式布置,很多场合下这是唯1的选择。
尽管水平布置通常是浅层埋管,初投资1般会便宜些,但它的换热性能比竖埋管小很多,并且往往受可利用土地面积的限制,故1般采用垂直埋管布置方式。
3.1 水平埋管
水平埋管主要有单沟单管、单沟双管、单沟2层双管、单沟2层4管、单沟2层6管等形式,由于多层埋管的下层管处于1个较稳定的温度场,换热效率好于单层,而且占地面积较少,因此应用多层管的较多。(单层管最佳深度1。2~2。0m,双层管1。6~2。4m)
近年来国外又新开发了两种水平埋管形式,1种是扁平曲线状管,另1种是螺旋状管。它们的优点是使地沟长度缩短,而可埋设的管子长度增加。
3.2 垂直埋管
根据埋管形式的不同,1般有单u 形管,双u 形管,套管式管,小直径螺旋盘管和大直径螺旋盘管,立式柱状管、蜘蛛状管等形式;按埋设深度不同分为浅埋(≤30m)、中埋(31~80m)和深埋(>80m)。
1)u 形管型:是在钻孔的管井内安装u 形管,1般管井直径为100~150mm,井深10~200m,u 形管径1般在φ50mm 以下
2)套管式换热器:的外管直径1般为100~200mm,内管为φ15~φ25mm。其换热效率较u 形管提高16。7%。缺点:⑴下管比较困难,初投资比u 形管高。⑵在套管端部与内管进、出水连接处不好处理,易泄漏,因此适用于深度≤30m 的竖埋直管,对中埋采用此种形式宜慎重。
(4)、地下埋管系统环路方式:串联方式和并联方式
串联方式的优点是:①1个回路具有单1流通通路,管内积存的空气容易排出;
②串联方式1般需采用较大直径的管子,因此对于单位长度埋管换热量来讲,串联方式换热性能略高于其缺点是:①串联方式需采用较大管径的管子,因而成本较高;
②由于系统管径大,在冬季气温低地区,系统内需充注的防冻液(如乙醇水溶液)多;
③安装劳动成本增大;
④管路系统不能太长,否则系统阻力损失太大。
并联方式的优点是:①由于可用较小管径的管子,因此成本较串联方式低;
②所需防冻液少;
③安装劳动成本低。
其缺点是:①设计安装中必须特别注意确保管内流体流速较高,以充分排出空气;
②各并联管道的长度尽量1致(偏差应≤10%),以保证每个并联同的流量;
③确保每个并联回路的进口与出口有相同的压力,使用较大管径的管子做集箱,可达到此目的。
从国内外工程实践来看,中、深埋管采用并联方式者居多;浅埋管采用串联方式的多
(5)土壤换热器的埋管材料回路有相
5.1 管材选择
1般来讲,1旦将地下埋管系统换热器埋入地下后,基本不可能进行维修或更换,因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳定性、耐腐性
⑴ 聚乙烯(pe)和聚丁烯(pb)国外地源热泵系统中得到了广泛应用。
⑵ pvc(聚氯乙烯)管的导热性差和可塑性不好,不易弯曲,接头处耐压能力差,容易导致泄漏,因此在地源热泵系统中不推荐用pvc 管
⑶ 为了强化地下埋管的换热,国外有的提出采用薄壁(0。5mm)的不锈钢钢管,但目前实际应用不多。
5.2 管件与连接
⑴热熔联接(承接联接和对接联接,对于小管径常采用)
⑵电熔联结
(6)、埋管管长与埋管间距的确定
地下热交换器长度的确定除了已确定的系统布置和管材外,还需要有当地的土壤技术资料,如地下温度、传热系数等(可以通过热响应实验测得)。
6.1 水平埋管:确定管沟数目及间距
埋管管长的估算:利用管材“换热能力”,即单位埋管管长的换热量。水平埋管单位管材“换热能力”在20~40w/m(管长)左右,;设计时可取换热能力的下限值,即20 w/m。
单沟单管埋管总长具体计算公式如下:
其中l ——埋管总长,m
1 q ——冬季从土壤取出的热量,kw,
分母“20”是每m 管长冬季从土壤取出的热量,w/m
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二、论文结构及要求
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2.毕业设计任务书
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关键词(3-5个)
1.说明
毕业设计是学生即将完成学业的最后一个重要环节,它既是对学校所学知识的全面总结和综合应用,又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好的开端。毕业设计是作者对所学知识理论的检验与总结,能够培养和提高设计者独立分析问题和解决问题的能力,使学生学习并掌握科学研究、工程设计和撰写技术报告的基本方法。毕业设计主要涉及科研、技术应用、工艺方案设计、设备的革新、改造等方面,强调设计的独创性和实用性。要求具备清晰的设计思路,具体的设计方案和步骤,准确的设计参数和计算分析,同时毕业设计也要求逻辑性强,条理清楚,语言精练,充分体现设计者对知识掌握和运用的熟练程度,使设计方案能够推广应用,而不是重复、抄袭前人的工作。
2.毕业设计报告(论文)格式与要求
2.1 字数要求:论文主体部分5000~8000字。
2.2毕业设计报告(论文)格式
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(1)A4、纵向、单面打印。
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2.2.2 页眉:
(1)字体:中文-小五号宋体。
(2)内容:XX职业技术学院专业毕业设计
2.2.3 页脚:
(1)字体:中文-小五号宋体;
(2)内容:页码
2.2.4 题目、作者、单位、摘要、关键词
(1)论文标题:用二号字、宋体、居中。
(2)“摘要”二个字:五号字、仿宋体、加粗、左、右缩进各lcm;“摘要”两字与单位名称间空五号一行。摘要内容采用仿宋体小五号字。
(3)“关键词”三个字:五号字、仿宋体、加粗。每个关键词之间用“;”分隔。
2.2.5 标题
(2)标题2:中文4号黑体、左对齐;“1.1”、“1.2”、“1.3”…等等表示序号。参考位置样式:
2.2.6 正文
(1)四号字、宋体;每段的首行缩进为两个汉字;两端对齐。
2.2.7 图表
(1)图表题黑体、小五号字;曲线图、示意图和照片、表格,应尽量紧缩,置于文章中适当位置;图表中文字小五号字,参数采用国标规定符号。(3)图、表和正文之间空一行(前后与正文间各0.5行)。
2.2.8 参考文献
(1)“参考文献”四字,四号黑体。(3)参考文献五号字、宋体、两端对齐,第二行缩进一个汉字。
(4) 参考文献格式为:
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技术标准: [序号]起草责任者.标准代号.标准顺序号--年.标准名称.出版地.出版者.出版年份
2.2.9 附录