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球盤式摩擦磨損實驗機,是結合教師的科研方向完成的，該裝置可以使學生加深對機械設計課中摩擦磨損與潤滑概念的理解；了解摩擦學實驗基本方法；，熟悉摩擦學研究方法；掌握相關的測試手段及評價分析方法。 球盤式摩擦磨損實驗機用于我校本科生機械設計課中摩擦學的實驗教學、摩擦學18學時的綜合實驗、研究生摩擦學基礎課程的實驗及科學研究。2007年該裝置獲哈爾濱工業(yè)大學教學成果一等獎。

針對高速重載大能容摩擦片制動過程的多場耦合特性，開發(fā)了摩擦層三參數摩滑載荷和邊界條件模擬與仿真軟件、摩擦機理及摩擦系數預測平臺，提高了摩擦層三參數摩滑載荷和邊界條件測試的精度，增強了摩擦元件工作過程的可靠性。研制了適用于多種工況的摩擦磨損測試設備，首創(chuàng)了摩擦特性的變速測試及壓力邊界動態(tài)測試方法，具有國際領先水平。 與某兵工院所合作單位開發(fā)的摩擦元件測試及邊界條件精確獲取方法己成功應用于某履帶車輛的生產研制過程中，填補了國內外邊界條件動態(tài)測試實踐應用的空白。 該成果主要針對履帶及重在車輛的軍用和民用巿場。未來幾年，國內重型機械和武器裝備的需求將呈現(xiàn)持續(xù)明顯上升趨勢，該成果有助于推動重型機械中摩擦離合器和制動器的發(fā)展，具有廣闊的發(fā)展空間和應用前景。 采用嵌入測量技術突破了壓力及溫度邊界動態(tài)測試的瓶頸，測量精度相對原始六分力測量方法提高了25%。目前己獲得包括實驗技術、模型理論專用設備等方面的國家發(fā)明專利4項、軟件著作權2項，發(fā)表國內外高水平論文10余篇。

織構化表面在不改變材料本身的情況下，可獲得特殊的表面性能。近年來，隨著摩擦學理論和實驗研究的深入，織構表面作為改變機械摩擦性能的可控技術近年來受到國內外學者的廣泛重視，摩擦副表面上規(guī)則表面形貌幾何造型的設計、加工、試驗以及數值分析日益成為研究的熱點，針對摩擦學材料表面織構化的研究越來越多。 本項目運用平均流量雷諾方程建立圓坑織構表面微流體動壓模型。分析了無限大摩擦接觸面織構參數對流體動壓潤滑影響，并提供了新的優(yōu)化方法。 本項目可運用電化學法、掩膜壓印法和激光加工等方法高效的制備大面積織構表面。圖1為電化學法制備的圓坑表面。

該成果是由含鉬、鈦，硼、氮等共滲元素組成的高分子有機化合物，以潤滑劑為載體，利用摩擦產生的熱處理，在金屬摩擦表面發(fā)生化學反應，改變金屬表層化學成分及組織結構，形成耐磨、 耐腐蝕、自潤滑合金材料，具有節(jié)能、 節(jié)材、減排的功效。節(jié)省燃油 3%以上，減少排放 20%以上；動力提高 20%以上，噪音降低 40%以上。

成果與項目的背景及主要用途： 本成果可以幫助企業(yè)降低生產成本，提高經濟效益和市場競爭能力。其技術 途徑是通過系統(tǒng)優(yōu)化，降低企業(yè)的用能及原材料消耗，進而降低成本。可以起到 節(jié)能、減排、增效、降耗的綜合效果。 本成果以化工原理、化工熱力學、化工系統(tǒng)工程的原理和方法為基礎，以計 算機模擬、過程集成為技術手段，著眼于整個系統(tǒng)的優(yōu)化，可以顯著降低企業(yè)的 能量消耗和物料消耗，降低生產成本。其特點是使用成熟設備的優(yōu)化組合及優(yōu)化 操作，通過加工過程的合理化及能量發(fā)生、利用、回收、輸送的合理化達到節(jié)能、 降耗、增效、減排的目的，技術成熟可靠。 大多數節(jié)能工作著眼于局部。例如，低溫熱回收只著眼于低溫熱怎樣回收， 本成果則通過系統(tǒng)優(yōu)化設法將低溫熱降到最低，然后再考慮其回收；根據能量守 恒定律，低溫熱的降低，必然帶來外部能量供應的降低，因而，可以顯著降低外 部能來能量消耗，同時，將低溫熱回收系統(tǒng)的負荷降到最低。再如，精餾系統(tǒng)的 20天津大學科技成果選編 21 能量優(yōu)化，單純考慮精餾塔系統(tǒng)節(jié)能是一個局部優(yōu)化，但是，從整個裝置的角度 考慮精餾塔系統(tǒng)的能量優(yōu)化則是一個整體優(yōu)化，整體優(yōu)化的節(jié)能效果會更顯著。 隨著過程系統(tǒng)工程和熱力學分析兩大理論的發(fā)展及其相互結合與滲透，產生 了過程系統(tǒng)節(jié)能的理論和方法，把節(jié)能工作推上了一個新的高度。 主要包括： 1. 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷 2. 工藝系統(tǒng)優(yōu)化 3. 化工能量系統(tǒng)分析與集成優(yōu)化 4 Total Site 能量系統(tǒng)優(yōu)化 該技術成果適用于各類過程工業(yè)過程，包括石油化工、煤化工、精細化工、 食品化工、制藥過程、鋼鐵、電力等，技術成熟可靠，沒有風險，投資回收期可 控制在 1 年以內，也可根據工廠要求控制在 3 年以內。 技術原理與工藝流程簡介： （1） 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷 采用數學及計算機技術對現(xiàn)場采集的數據進行分析，修正模型參數，建立與 現(xiàn)場操作數據基本吻合的機理模型，尋求對工藝及設備的深刻理解，診斷系統(tǒng)及 設備的潛力和瓶頸。 通過計算機模擬與標定計算，診斷裝置與設備的潛力及存在的瓶頸因素，通 過少量的改造或操作優(yōu)化，實現(xiàn)裝置擴產或節(jié)能。 （2） 工藝系統(tǒng)優(yōu)化 反應系統(tǒng)：采用夾點技術，有效利用反應熱。對于吸熱反應，則實現(xiàn)有效供 熱。 精餾系統(tǒng)：優(yōu)化精餾塔序列及回流比、采出量，采用夾點技術實現(xiàn)精餾塔內 部及外部能量系統(tǒng)的集成優(yōu)化，以及多效精餾、熱泵精餾、隔壁精餾等技術的優(yōu) 化運用。 換熱網絡優(yōu)化：通過夾點技術分析節(jié)能潛力，優(yōu)化換熱網絡。對冷系統(tǒng)和熱 系統(tǒng)采用。 設備強化：采用計算機模擬技術優(yōu)化工藝操作及設備選型，通過選用高效分天津大學科技成果選編 離、換熱、蒸汽回收裝置實現(xiàn)設備強化。設備強化同時帶來最小換熱溫差的變化， 進而，通過夾點技術，實現(xiàn)設備強化后的反應系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)及換熱網絡的再優(yōu) 化。部分裝置的優(yōu)化效果可達 40%以上。本技術若用于工藝包效果會更好。 （3） 化工能量系統(tǒng)分析與集成優(yōu)化 含換熱網絡優(yōu)化和蒸汽動力系統(tǒng)優(yōu)化二項內容。通過夾點分析和換熱網絡優(yōu) 化技術，實現(xiàn)對用熱及用冷過程的優(yōu)化，對新過程，一般可節(jié)能 20?40%，對已 有過程，一般可節(jié)能 10?30%。蒸汽動力系統(tǒng)優(yōu)化含鍋爐系統(tǒng)，蒸汽儲能，熱電 聯(lián)產，燃料系統(tǒng)等的優(yōu)化，節(jié)能效果在 10?30%范圍。 （4） Total Site 能量系統(tǒng)優(yōu)化 以夾點技術為核心，從各裝置的工藝優(yōu)化入手，首先實現(xiàn)能量需求側的優(yōu)化， 然后對各裝置進行夾點分析和換熱網絡優(yōu)化，使能量回收達到最優(yōu)，然后考慮各 裝置之間的能量優(yōu)化，最后是公用工程系統(tǒng)的能量優(yōu)化。最終，做到全系統(tǒng)的能 量優(yōu)化。Total Site 能量系統(tǒng)優(yōu)化是工廠能量優(yōu)化的最佳解決方案，可顯著提高 系統(tǒng)能效。 技術水平及專利與獲獎情況： 該技術具有近 30 年的研究歷史，數千套裝置的工業(yè)實踐，是美國國家能源 署首推的過程工業(yè)節(jié)能減排先進技術。 本項目組自 2008 年與英國曼徹斯特大學過程集成中心（CPI）展開合作，在 近 20 年過程模擬優(yōu)化研究基礎上，消化吸收 CPI 的過程集成技術，經過 10 余個 工廠，近 30 套不同工業(yè)裝置（涉及石油化工、煤化工、精細化工、食品工業(yè)、 制藥工業(yè)、電力等過程）的工業(yè)實踐，積累了豐富經驗。 優(yōu)化過的典型工業(yè)過程有： 20 萬噸/年二甲醚裝置優(yōu)化 60 萬噸/年煤制甲醇過程優(yōu)化 10 萬噸/年水玻璃生產過程優(yōu)化 10 萬噸/年白炭黑生產過程優(yōu)化 2 萬噸/年大豆制油過程優(yōu)化 2 萬噸/年大豆蛋白生產過程優(yōu)化 22天津大學科技成果選編 120 萬方/天天然氣處理過程優(yōu)化 150 萬噸/年常減壓裝置優(yōu)化 20 萬噸/年催化裂化裝置優(yōu)化 4 萬噸/年氣分及 MTBE 裝置優(yōu)化 2 萬噸/年 HFC125 裝置優(yōu)化 應用前景分析及效益預測： 系統(tǒng)優(yōu)化的目標是降低能耗和企業(yè)的生產成本，同時，帶來節(jié)能減排的社會 效益。 節(jié)能減排勢在必行，系統(tǒng)優(yōu)化是幫助企業(yè)提高技術水平，實現(xiàn)節(jié)能減排的有 效技術途徑。 應用領域：石油化工、煤化工、精細化工、食品、制藥、電力等行業(yè) 合作方式及條件：面議

能量回饋變頻器產品技術是在全球節(jié)能趨勢下，針對傳統(tǒng)變頻器所 做的一種技術改進。釆用了基于有源PFC的能量回饋技術，在電力傳動場 合，把電機反向運轉產生的再生能量通過回饋方式加以利用；解決了傳 動變頻器能耗高、壽命低的缺點，同時大大降低了對電其他電子設備的 干擾。該技術符合國家節(jié)能政策，具有可觀的經濟效益。性能指標： 1. 輸入三

本成果可以幫助企業(yè)降低生產成本，提高經濟效益和市場競爭能力。其技術途徑是通過系統(tǒng)優(yōu)化，降低企業(yè)的用能及原材料消耗，進而降低成本。可以起到節(jié)能、減排、增效、降耗的綜合效果。本成果以化工原理、化工熱力學、化工系統(tǒng)工程的原理和方法為基礎，以計算機模擬、過程集成為技術手段，著眼于整個系統(tǒng)的優(yōu)化，可以顯著降低企業(yè)的能量消耗和物料消耗，降低生產成本。其特點是使用成熟設備的優(yōu)化組合及優(yōu)化操作，通過加工過程的合理化及能量發(fā)生、利用、回收、輸送的合理化達到節(jié)能、降耗、增效、減排的目的，技術成熟可靠。大多數節(jié)能工作著眼于局部。例如，低溫熱回收只著眼于低溫熱怎樣回收，本成果則通過系統(tǒng)優(yōu)化設法將低溫熱降到最低，然后再考慮其回收；根據能量守恒定律，低溫熱的降低，必然帶來外部能量供應的降低，因而，可以顯著降低外部能來能量消耗，同時，將低溫熱回收系統(tǒng)的負荷降到最低。再如，精餾系統(tǒng)的能量優(yōu)化，單純考慮精餾塔系統(tǒng)節(jié)能是一個局部優(yōu)化，但是，從整個裝置的角度考慮精餾塔系統(tǒng)的能量優(yōu)化則是一個整體優(yōu)化，整體優(yōu)化的節(jié)能效果會更顯著。隨著過程系統(tǒng)工程和熱力學分析兩大理論的發(fā)展及其相互結合與滲透，產生了過程系統(tǒng)節(jié)能的理論和方法，把節(jié)能工作推上了一個新的高度。主要包括：1. 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷2. 工藝系統(tǒng)優(yōu)化3. 化工能量系統(tǒng)分析與集成優(yōu)化4 Total Site能量系統(tǒng)優(yōu)化該技術成果適用于各類過程工業(yè)過程，包括石油化工、煤化工、精細化工、食品化工、制藥過程、鋼鐵、電力等，技術成熟可靠，沒有風險，投資回收期可控制在1年以內，也可根據工廠要求控制在3年以內

本成果較傳統(tǒng)空調節(jié)能65%，技術指標已達歐洲同類產品標準。計劃2年內建成投產，5年內年銷售收入達5億元，10年內達到20億元。本成果已產品化。一體機已銷售1000多套，實現(xiàn)銷售收入1.5億元。

本發(fā)明公開了一種能量受限條件下的全雙工中繼能量自回收通信方法及系統(tǒng)，屬于無線通信技術領域。每一個時隙被劃分為兩個子時隙，第一子時隙為信息發(fā)送階段，信源產生信息信號并發(fā)送給中繼，各中繼嘗試解碼該信號。第二子時隙為同步信息轉發(fā)與能量收集階段，系統(tǒng)從上一階段成功解碼的中繼中選取一個最優(yōu)的中繼將解碼的信號轉發(fā)給信宿；同時信源向中繼發(fā)送能量信號，各中繼接收信源發(fā)送的能量信號以及最優(yōu)中繼轉發(fā)的信號并轉化為能量，實現(xiàn)全雙工中繼的同步信息轉發(fā)與能量收集。其中，兩個子時隙時長由預設時間分割策略確定。通過這種方式，可以平衡兩個子時隙下中繼和信宿成功解碼的概率，達到降低系統(tǒng)中斷概率、提升系統(tǒng)能量效率的目的。