11月20至21日,“杰瑞杯”第八屆中國研究生能源裝備創新設計大賽總決賽在哈爾濱工程大學舉行。大賽吸引來自哈爾濱工業大學、中國海洋大學等170所高校提交的作品1261項,參與學生5339人,創高校數量和參賽人數新高。經過激烈角逐,共評出一等獎39項、二等獎81項、三等獎235項。
本次大賽旨在進一步激發研究生的創新熱情,圍繞能源裝備的技術創新,打造研究生創新交流實踐平臺。參賽隊伍圍繞海洋能、油氣資源、風能、太陽能等高效開發利用裝備展開競技,支撐“雙碳”戰略實施,服務于綠色低碳循環發展、能源機構優化等未來重點領域發展。如今,大賽已成為廣大研究生踴躍參與,研究生培養單位積極組織,裝備行業廣泛認可的國家級、高層次重要賽事。哈工程在歷屆“杰瑞杯”中國研究生能源裝備創新設計大賽中多次獲得特等獎與一等獎,在非石油類高校中成績最佳。
記者從學校了解到,在本屆大賽中,哈工程共有57支隊伍報名參賽,共獲得一等獎4項、二等獎4項、三等獎9項。來自船舶工程學院的《海洋風電塔筒水下檢測機器人》、動力與能源工程學院的《近零排放液氨相變冷卻式動力系統》、機電工程學院的《水下高壓軟體仿生手及精細液控系統》和《全電式水下生產系統閘閥執行器》獲得一等獎;來自動力與能源工程學院的《氨燃料高效燃燒發電裝置》、來自機電工程學院的《深海水下長期視頻監測系統》和《自重構大型油氣儲運裝備焊接變位裝置》、來自核科學與技術學院的《一體式石油天然氣份額測量裝置》獲得二等獎。
《海洋風電塔筒水下檢測機器人》項目,風電塔筒常年受大風、浪涌、海水沖刷腐蝕等影響,其焊縫易產生腐蝕、開裂等缺陷而導致風電運行事故。本團隊研制的海洋風電塔筒水下檢測機器人,采用變磁力吸附技術可在海洋風電塔筒外壁上靈活爬行,并實現了人在回路的半自主超聲及視覺檢測。相比人工檢測,該機器人不受技術水平、作業狀態等主觀因素影響。檢測過程平穩可靠、重復性高。盲區更小,探頭可達區域更大?蔀楹I巷L電塔筒的全壽期管理提供數據支撐、降低風電設備的事故風險及運營維護成本,助力風能的高效開發。
《近零排放液氨相變冷卻式動力系統》項目,提出了柴油引燃、氫氣助燃的燃燒模式,提高發動機運行壓縮比,加快了火焰傳播速度,改善了熱效率,成功設計出液氨-柴油雙燃料發動機。降低了燃料的儲存難度和危險性,達到85.7%的燃料替代率,減少了熱機的80%CO2排放。設計了基于液氨高汽化潛熱相變冷卻模式的熱管理系統,實現液氨燃燒前的相態轉變控制,利用熱泵實現殘余熱量的梯級利用,實現系統能量最優利用,將系統熱效率由35%提高到48%,顯著提高了發動機的綜合性能。
《水下高壓軟體仿生手及精細液控系統》項目,運用仿生學的思想,面向柔性抓取,設計并制作一個新型的流體驅動的軟體機器人手,其具有擬人形態,具有一種新型的多自由度的軟體手指,配合軟體手掌,實現正反手特色抓取功能。配合精細液控系統,實現其在高壓下的柔性抓取,以實現在水下環境中,對不同類型的目標物體的靈活抓取操作。