通过结构的局部强度和强度场把结构抗疲劳设计和抗疲劳制造技术有机的耦合起来，为结构的材料、毛坯、热处理、强化工艺等的要求设计提供了理论依据。基于结构和零件的局部强度和强度场提出了材料要求设计、毛坯要求设计、热处理强化要求、工艺强化要求的设计理论和方法。提出了基于毛坯-制造-产品的热处理硬度场的设计要求，包括热处理表面硬度、硬化层深度、芯部硬度以及硬度度等。提出了基于制造工艺-热处理-产品的毛坯结构尺寸和力学特性要求设计，通过控制毛坯的力学特性进行工艺设计，提高产品的

家具设计、涂料、电气自动化、机械制造、冶金等相关专业

一、 项目简介化工生产作为国家支柱产业，也是高能耗高污染大户，排放量排名第一。分离操作在化工生产中占有十分重要的地位，对大型的石油、化工、制药行业等以化学反应为中心生产过程而言，分离装置费用占总投资的50%-90%。在能耗方面，化工分离过程占化工生产能耗的50%-70%以上，而精馏过程可占到分离过程能耗的近60%-90%。针对以上问题研发出化工过程能量集成关键技术及节能新工艺：1、隔壁塔（DWC）及热耦合塔（HIDIC）成套技术及装备，有足够的实验数据支撑并已经工业应用，节能效果一般能超过40%。2、基于大通量高效立体传质塔板技术（CTST、国家科技进步二等奖），利用夹点技术、统计学分析、流程模拟仿真等相融合，开发出多项节能减排的新工艺，如废酸水回收工艺；微孔膜分离技术；醇-酯-水分离工艺；共沸精馏、萃取精馏与隔壁塔耦合工艺等。二、 项目技术成熟程度所有技术均已经应用于工业实际，经济效益和社会效益显著。已推广到我国30个省市及国外300多家大中型企业超过3000套。三、 技术指标（包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况）1、国家科技进步二等奖1项2、省级科技进步一等奖3项3、获得发明专利25项四、 市场前景（应用领域、市场分析等）本项目属于化工分离技术领域。针对化工生产过程中面临的分离塔器大通量、高效率的瓶颈难题，以及节能、降耗、减排的迫切需求，研发出达到国际领先水平的大通量高效立体传质塔板（CTST）技术、隔壁塔（DWC）技术、热耦合精馏塔（HIDIC）关键技术及设备和多项节能降耗新工艺技术。五、 规模与投资需求（资金需求、场地规模、人员等需求）一般小于常规投资。六、 生产设备一般由我方提供。七、 效益分析仅统计15家大中型企业近三年的数据，直接经济效益超过30亿元。八、 合作方式面谈九、 项目具体联系人及联系方式（包括电子邮箱）李春利，ctstlcl@163.com，13902063302王洪海，ctstwhh@163.com，13902122829方 静，ctstfj@163.com，13512492482

本项目的特点：（1）研发煤化 工企业基于物联网智慧节能云服务平台 的能源系统在线监测及控制技术，能够 准确预测大型煤化工企业节能改造的空 间与潜力。（2）研发有效防积灰、堵 灰和抗腐蚀的高效模块化换热器技术研 发工艺。（3）研发低品位烟气余热回 收技术及能级提升系统研发，基于仿生 防磨原理、非能动流型调控原则，设计 新型翅片结构。

1 成果简介国民经济各生产部门广泛采用管道输送系统。为保证输送系统正常运行，需要按照流量和扬程配置若干台泵按一定的组合作为流体的动力源。泵与泵之间首尾相接为泵的串联模式，各泵的进口管、出口管分别连接在一起时称为并联模式。在大多数工业流程中，为了达到较好的动力配置常采用多台泵串联与并联混合使用的方式，这些泵构成复杂的泵串并联输送系统。 泵串并联输送系统的运行调节比较复杂，在我国目前多采用常规优化法。常规优化法通过改变泵的转速、改变泵的运行台数或增加新泵等手段达到改变系统运行状态的目的，属于一种半经验半理论的方法。常规优化法实施得当时可提高运行效率，但一般难以达到最佳节能状态。当调节不当时，泵系统中的某些设备将处于非稳定运行工况，不仅影响设备本身的使用寿命，也使得系统的安全性受到影响。 清华大学在长期的研究中积累了丰富的泵及其系统优化运行技术，并形成一套软件。该软件采用遗传算法进行泵串并联输送系统的最优化运行控制，可针对泵系统的实际串并联情况开发优化运行软件，确保系统高效节能。2 应用说明泵串并联系统主要可分成流量基本稳定和流量经常变化的系统。对于流量基本稳定的供水系统，泵的优化选型主要通过确定系统中各泵的转速使得整个系统在最佳节能工况下运行；而对流量经常变化的供水系统，如自来水供水系统、热电厂锅炉给水系统和供热系统、高层建筑生活供水系统、油田高压注水泵系统、中央空调的循环水系统和各种泵站输水系统等系统，这些系统是按照所需要的最大流量来选择水泵的，应根据所需流量的变化进行泵的优化调节。 无论哪种泵串并联系统，均可以通过软件的设置自动判别，并进行相应的优化计算，给出系统运行调节的参数。

在传统的液压动力转向器（ HPS）上设计了一个与转阀的进、回油口并联的旁通油路，研制了具有新型阀芯结构和驱动机构的阀芯-衔铁一体式电液比例阀来控制旁通油路的流量， ECU 根据车速和转向盘转矩信号控制电液比例阀的开度以调节进入旁通油路的流量，实现按需实时改变助力大小，保证驾驶员在不同车速下都有良好的转向轻便性和路感，解决了中型车辆中高速转向盘“发飘”的问题；同时，在不转向时和中高速转向时，由于增大了转向泵出口油液的流通面积，输出压力下降，转向泵的输出功率下降，从而减少了发动机的输出功率

成果简介：本产品针对干旱半干旱地区的棉花、番茄、蔬菜等种植长期使用 节水灌溉和精准农业造成土壤次生盐碱化、化肥使用超量、低效、耕地质量 逐年下降及苗期病害严重等突出问题，以减少化肥和农药的施用量、改善耕 地质量、降低苗期病害及促进作物生长为主要目标，产品具有溶磷、解钾、 缓解盐胁迫、防治苗期病害的多功能特点，形成了现代栽培模式下施用的微 生物肥料及生物种衣剂产品及产品生产与推广应用的整套技术与规程。

本成果面向国家亟需的复杂系统集成和功率管理等应用，采用多层次设计的指导思想，研究并突破了系统芯片多层次低功耗关键设计技术，提出了复杂片上网络系统建模、低功耗路由及互连、超低功耗模拟电路 IP 设计技术和高效率集成化功率转换和功率管理技术。提出的系统芯片低功耗多层次设计技术广泛适用于系统集成芯片、数模混合集成以及功率管理和功率转换系统，显著降低了数字信号处理器、多模多频移动基带等芯片的功耗水平，使单片功耗由瓦级降低到毫瓦级，具有广泛的适应性和兼容性。 NOC 模拟器软件支持二维和三维的 Mesh、Torus、Clustered Mesh、Clustered Torus 拓扑结构类型，交换机制为 Wormhole，路由算法为 XY 路由算法，通信模式支持 uniform 和 hotspot 模式，数据包长度可调，片上通信量可配置，最终能评估片上网络系统芯片的跳转延迟等各种延迟时间参数、仲裁能耗等各种能耗参数、实际包产生率、产生成功率、数据包分布等性能和功耗参数。 图1 NoC仿真软件 图2 绿色节能AC/DC功率转换器芯片

常见海产动物耗氧率的研究 1.1黑鲷耗氧率昼夜变化及与体重、水温的关系研究 研究了黑鲷(Sparusmacrocephalus)耗氧率的昼夜变化规律及其与体重、水温的关系,结果表明,黑鲷氧率随水温的升高而升高,随个体的增大而降低;23:00耗氧率最高,为3.16±0.26μg·(g·min)~(-1),07:00左耗氧率最低,为0.74±0.59μg·(g·min)~(-1)。黑鲷白天的平均耗氧率为1.98±0.84μg·(g·min)~(-1),夜间的平均氧率为1.96±0.63μg·(g·min)~(-1),其代谢水平的昼夜变化不明显(n=10,t=0.034t0.05)。 1.2褐菖鲉耗氧率及窒息点的初步研究 实验应用测定流水中溶氧量的方法,对褐菖鲉耗氧率、窒息点及耗氧率昼夜变化进行研究。结果表明,在pH8.0、盐度24.5、水温17℃的水质条件下耗氧率昼夜变化不明显(P=0.422),平均值晚上略高于白天,凌晨05:00耗氧率最高,为233.04±25.36mg/kg·h;耗氧率、耗氧量与体重的关系分别为Q0.7077R=1433.9W-(R2=0.992,P0.001)、QC=1.4298W0.2926(R2=0.956,P0.001);水温对褐菖鲉的耗氧率有极显著影响(P0.01);pH值在8.0时耗氧率最低。窒息点随着个体的增大而降低,相同体重的鱼窒息点随着水温的升高而升高。 1.3温度和盐度对美国红鱼耗氧率和排氨率的影响 实验测试了体重460～550g的美国红鱼在不同水温(13、16、19、22、25、28℃)和不同盐度（16、18、21、24、27、30、34）下的耗氧率和排氨率，结果：美国红鱼的耗氧率和排氨率均随温度的增加而增加；不同温度的耗氧率和排氨率差异极显著（P0.001）；在16～34℃范围内，盐度变化对美国红鱼的耗氧率无显著影响（P=0.479）。 2几种重要水产品活体运输技术研究 实验对几种重要的贝虾鱼的几种运输方法进行了研究，结果：南美白对虾在17℃时，经7h干法运输实验成活达78.6%，脊尾白虾在10℃时经6h干法运输实验成活达85.4%，雾化干法运输适宜二种虾的短途运输；淋浴法实验表明：南美白虾在17℃时水温控制较合适，经44h实验成活率达93.3%，脊尾白虾在10℃时运输水温较适宜，经44h实验成活率达92.5%；活水车运输时南美白虾在15℃时水温控制较合适，经48h实验成活率达93.7%，脊尾白虾在10℃时运输水温较适宜，经48h实验成活率达92.1%；梭子蟹采用雾化干法和活水车运输，5℃时温控较合适，成活率分别为93.3%和98.6%；大黄鱼、美国红鱼、鲈鱼、黑鲷用活水车运输在10℃时，经24h运输成活率均在90%以上。结论：降低水体变质是有效提高运输成活率的重要方法。 3水产品活体运输设备的研究 研究设计了活体运输车，集成装备箱体、环境控制、自动净化、高效增氧、雾化技术、智能控制系统等关键设备技术，运输过程中不需对虾蟹类进行药物麻醉，有效降低运输过程中的死亡率，可进行远距离长时间运输。研究开发了水产品活体短途分送包装容器等，保活时间长并且操作简便、成本低廉、适于大规模推广。 4水产品活体运输技术规范和标准 研究了水产品运输过程工艺，确定了相关的生产技术操作指标，制定了海水鱼类活鱼船运技术规范、海水鱼类活鱼车运技术规范、虾类活体运输技术规范、梭子蟹活体运输技术规范。

近年来室内空气污染问题严重影响人民健康，空气净化器逐渐成为新的家庭必备电器。由于净化器采用的滤料多为一次性玻纤材料，更换频繁，维护费用高，并且阻力大，能耗高，制约健康空气净化技术的普及和推广。而静电吸附材料利用静电吸附原理，能够高效吸附PM2.5颗粒，吹风清洗后可以重复使用，已经在工业中广泛应用。由于该技术必须使污染空气与负离子预先混合充分，负离子发生器与吸附材料之间必须保持充分的缓冲距离，否则静电吸附材料无法工作，从而使得该技术无法在小型净化器得到很好的应用。本项目计划以静电吸附材料为研究对象，利用空气动力学原理，采用计算机模拟与实验测试相结合的方法，开发短流程负离子与空气预混合技术。该技术主要目标是在1~5cm短流程内解决点源颗粒与面源气体混合均匀性问题，从而有效解决静电吸附材料对混合流程长度的依赖性。通过本项目，一方面，在实际应用中能够将静电材料替代传统玻纤过滤材料，降低空气净化器使用成本；另一方面，该技术也能够在工业气体治理领域得到有效的拓展，例如短距离气体均匀混合能够有效减小工业气体混合设备尺寸，从而降低设备制造成本，进一步提升本项目研发技术的市场推广价值。 课题组经过几年在空气污染物研究和发展，已经具备在此方面开展研究的物质条件和软件条件。课题组曾搭建空气污染物过滤实验台，对负离子混合与静电吸附过滤材料性能进行了详细测试，如下图1-6所示。同时，课题组已经拥有测试PM2.5、风速等基本仪器，如图7-9所示，能够对空气中粉尘进行精确测量。在与企业合作的过程中，也培养了一批能够进行技术研发的研究生队伍。由此可见，以上条件对本项目的顺利实施提供了良好的科研条件。 1、 项目的主要内容、创新点、技术水平1) 主要内容 n 在现有的净化器结构基础上，数值模拟分析污染空气流动形式，粉尘颗粒流动路径等等，为负离子与空气混合提供基础数据。 n 在数值模拟的基础上，设计新型流道结构，搭建实验台，测试分析流道对气体流动的影响。 n 实验以及数值分析不同流速情况下，气体混合情况，尤其是负离子混合不均匀性以及不同风速下的测试PM2.5的局部过滤效率。 n 对现有净化器提出改进方案，制作负离子混合样机，试验测试净化效率。 n 开发新型净化器，提高单位体积空气净化效率。2) 创新点 n 目前在空气净化器方面关于污染气体与负离子短流程混合研究的还未见报导，本项目涉及的工作内容及技术尚未得到深入研究和开发； n 利用数值模拟技术对不同结构的过滤器内部气体混合流动进行分析，获得净化器内部气体过滤机理，并以此进行结构优化，在空气净化技术研发方法方面有创新性。3) 技术水平 n 由于技术难度大，目前市场上仍未有负离子加静电吸附的净化产品，本项目是首次在实践中将用于工业的静电吸附材料用于民用净化器； n 利用静电吸附原理提高PM2.5吸附效率的同时，阻力比传统玻纤过滤材料的更低，噪音更小，寿命更长，项目研制的技术含量相当高； n 本项目开发的技术也可以用于工业领域，技术应用范围广。