（1）流体输送单元操作实训装置 ①装置特色 整套装置由二层机械装置、仪表及执行器系统和控制系统构成，工艺路线简洁清晰，现场仪表与二次仪表有机结合，上位计算机控制，预置DCS接口，预装组态监控软件。 装置整体布置协调、操作便捷、牢固可靠；管路布置合理有序、布线规范整齐；装置具有工业化气息，大气美观；所采用的操控软件在国内应用极为广泛，完全与工业实际接轨。 装置安全设计规范完善，采用三相五线制供电，配置漏电保护和过载保护装置，高温设备和管路均有保温措施，管线及设备布置既方便操作，也防止碰伤或绊倒，二层和步梯全护栏设计，护栏坚固美观，高度符合国家标准。 实训室整体氛围布置，安全标识、操作要领、工艺挂图等配套完善。随机资料如操作说明书、配置清单、PID图、电气图等配套齐全。 1)双离心泵配置，可串联并联工作。 2)动设备种类丰富。 3)多种流量仪表配置。 4)泵输送、压力输送、真空输送等多种流体输送形式。 5)包含流体力学实验功能。 ②系统功能及训练目标 1)包括液体输送岗位（压力输送，双离心泵串/并联及互锁联动、旋涡泵、输送）；真空泵输送岗位；阻力测定岗位；离心泵特性及管路特性测定岗位；过程控制液位、流量、压力控制岗位。 2)能够进行离心泵的串并联；离心泵故障联锁；空压机的开停车，压力缓冲罐的调节；旋片式真空泵的开停车；真空度调节方法；离心泵和管路的特性曲线；离心泵的变频调节、电动阀开度调节和手闸阀调节；贮罐液位高低报警，液位调节控制；液封调节；离心泵吸程高度测量。 3)使学生了解各种阀门的结构以及适用场合，了解水力喷射真空机组的结构及流量调节方法。了解离心泵的气蚀、气缚等多种不正常现象的产生原因及消除方法。 4)流量标定岗位技能：对节流式孔板流量计进行标定实验。 5)化工仪表岗位技能：转子流量计的使用；涡轮流量计的使用；孔板流量计的使用；压差变送器的使用；温度传感器的使用； 6)能够使学生熟悉组成实验管路的各种管件及阀门，并了解其作用；了解掌握流量计性能的操作使用方法。 7)通过实验操作，使学生了解采用数字化仪表、计算机进行数据采集的过程和方法。

事故应急演练综合实训装置 (1)装置特色 1．以简单化工装置为背景，利用自动化技术模拟危化工艺事故场景，培训学员应急处置和救援实操能力，实训科目符合原安监总局考试标准中应急处置的评分要求。 2．本系统可以模拟机泵密封泄露、管道连接法兰泄露泵出口法兰或机械密封泄露、换热器热物料出口法兰泄露、精馏塔塔釜出料口法兰泄露、储罐物料泄漏并由此引发的中毒、着火、爆炸等安全事故。 3．员工可在该装置上进行实际操作，不仅可以培养学员事故处置能力，也可按照《安监总宣教（2014）139号国家安全监管总局关于印发特种作业安全技术实际操作考试标准及考试点设备配备标准（试行）的通知》标准中的相关要求实训学员应急处置技能。 4．本系统认真吸取历年来全国各地化工生产安全事故案例与教训，制定了多种典型的应急演练项目：如中毒事故、泄漏事故、着火事故、爆炸事故。现场安装泄漏发生器、爆炸发生器、失火发生器等模拟实际场景，主要用于模拟设备泄漏、设备爆炸、设备失火，配合设备实现模拟泄露、爆炸或失火事故。 5．现场可另配套设置警戒线、防毒面具、灭火器、消防炮、中毒假人、F扳手、电话机等工具，此类工具安装信号感应，模拟应急处置下各类工具的正确选用。 6．通过对应急演练训练，提高全体学员安全生产意识及应急救援能力。评估应急准备工作和应急救援能力，及时发现和修改应急预案、执行程序、应急救援行动中的缺陷和不足，明确各部门和人员的应急职责和准备情况，加强应急救援队伍的协调配合能力和熟练度，检验应急培训效果，评估应急演练效果。通过调整演练难度，进一步提高学员应急响应、业务素质和能力。 7．装置所采用的仪表泵阀均为真实设备改造而成，与真实设备无二。仪表泵阀的安装须符合工艺要求，且便于操作识读；具有远传功能的仪表符合通许规范；所有泵阀仪表均需悬挂吊牌，标识位号、工艺名称、型号和参数。 (2)系统功能及训练目标 1.模拟装置介质泄露、着火、中毒事故工况下，操作人员协作配合处置的能力，员工可在该装置上进行实际操作，不仅可以培养学员事故处置能力，也可按照《安监总宣教（2014）139号国家安全监管总局关于印发特种作业安全技术实际操作考试标准及考试点设备配备标准（试行）的通知》标准中的相关要求实训学员应急处置技能。 2.人员安全防护用品的使用：培养学员在紧急事故下正确选择和使用正压式空气呼吸器、自救器、安全帽、防毒器具、防静电服等个人防护用具的技能； 3.消防设施的使用：培养学员在紧急事故下争取选择和使用灭火器、消防栓等消防设施的技能。 4.考察学生全面分析系统、辨别正误和迅速决策等能力，安全操作等各项理论功底的考察。 5.多人协作配合演练：本系统可自由配置多种事故的类型、发生场景、发生过程，和需要参演的人员、任务等，可实现在多预案、多角色下应急预案的演练。学员根据不同的预案与角色，执行不同的应急处置任务，培养学员之间协同处置能力。 6.本套装置配备安全文化建设内容注在培养学员安全文化、转变安全意识；培养学员主动安全意识，把职工这种被动的安全管理变为主动的自我安全管理，把“要我安全”转变为“我要安全”、“我会安全”，使学员做每一项工作时都能有意识地、主动地进行自我安全管理。 (3)系统实训内容 1．理论学习：理论学习多种典型的事故的应急处置预案，如中毒事故、泄漏事故、着火事故下的救援预案； 2．实训多种典型应急事故下的紧急处置和应急处理。 3．实训多种个人防护用品的选择和使用。 4．实训多人协作配合演练，可实训在多预案、多角色下应急预案的演练。学员根据不同的预案与角色，执行不同的应急处置任务，培养学员之间协同处置能力。

球盘式摩擦磨损实验机,是结合教师的科研方向完成的，该装置可以使学生加深对机械设计课中摩擦磨损与润滑概念的理解；了解摩擦学实验基本方法；，熟悉摩擦学研究方法；掌握相关的测试手段及评价分析方法。 球盘式摩擦磨损实验机用于我校本科生机械设计课中摩擦学的实验教学、摩擦学18学时的综合实验、研究生摩擦学基础课程的实验及科学研究。2007年该装置获哈尔滨工业大学教学成果一等奖。

执行标准:GB/T 50082-2009，JTG 3420-2020 NELD-TS700接触式收缩变形测量装置的测量方法适应于测定在无约束和规定的温湿度条件下，硬化混凝土试件的收缩变形性能。我公司为硬化混凝土开发的变形测量装置，使用低变形不锈钢支架，全镀铬固定底盘，配有千分表微调装置，更精确调整千分表位置，精巧的安装夹具，具有安装方便、结构科学和测量精度高的特点，免除用户因更换试件带来的测量误差。

项目团队遵循“道法自然”，通过原理、装备和应用创新，开发了模拟“龙卷风”技术及系列装备，开创了过程强化新模式。 。已在烟气超低排放，水体高效增氧、降尘抑烟、消防灭火、施肥喷药、替代机械搅拌等领域成功应用，性价比优势显著。该发明已通过权威部门检测和成果鉴定, 获得多项专利,是国际领先的原创技术，可助力“碧水蓝天”工程。本项目团独创了充分利用体系自生能和有效能模拟"龙卷风"的“刮风下雨”式的过程强化模式。通过“因势利导”旋转雾化喷头设计，将一直被忽视的传动动能高效地转化为转动能和充分雾化的表面能，有效避免了动能损失，实现了大范围、长距离充分雾化分散，显著提升了过程强化效果。新型旋转喷头可借助流体对外喷射时的反作用力和小阻力优势，产生高速旋转，在液体或空气中旋转速度每分钟可达数百次到数千次不等，高速旋转的气流或液流不但可以带动周边气体或液体旋转，而且可促进分散流体与介质的摩擦，强化雾化或分散效果。大流量射流旋转喷头可以克服现有喷头容易阻塞、雾化面积小、分布不均，雾化效果差等弊端，实现长距离、宽范围、大流量充分雾化和大面积覆盖，使水雾在径向和环向分布更为均匀。每立方米的液体可雾化成粒径60μm左右的液体颗粒，表面积达到105 /m2。借助气体自身的动能、多喷头旋转产生的动能和体积收缩产生的有效能共同形成合力，可促使流体更强、更快、作用范围更大的定向旋流运动，产生类似“龙卷风“的快速旋流效果，并沿塔体螺旋上升，从整体向上运动方向改变为螺旋上升运动，旋转喷头起到了形成负压、促进旋流“风眼”形成的作用，可以更好地使物系的自身能量转化为有效能量，强化过程混合，实现高效节能。在特定的装备和实际体系中诱发产生强烈旋流，能够很好破解各种实际体系传质传热效率难提高和实施成本高的问题。目前已经成功开发能耗极小的成套高效节能装备系统，开辟了低实施成本和高效率传热、传质、传递的过程强化新途径，应用领域广泛。

在磁约束聚变等离子体实验中，聚变反应和辅助加热产生的快粒子可以激发多种阿尔芬本征模。相关的非线性波-粒子相互作用可以显著改变快粒子输运过程，从而影响等离子体运行。阿尔芬本征模引起的快粒子输运增强往往伴随着周期为亚毫秒量级的快速扫频现象。张桦森等人的工作从第一性原理出发，通过大规模并行计算动理学模拟，在环形等离子体位形中第一次在不包括外部源（sources）和汇（sinks）的情况下观察到了快速重复的扫频现象，并对此提出了新的物理解释。这一研究结果有助于我们对等离子体中的无碰撞输运过程的深入理解。相关工作今年7月10日发表在美国《物理评论快报》（Physics Review Letters)上。这一工作得到了国家磁约束核聚变能研究专项、973项目、教育部985计划项目以及国家自然科学基金等的资助。国家超算天津中心为研究提供了技术支持，部分计算在天河一号上完成。

随着人类对自然科学认识的不断深入以及现代工业技术的不断进步，特别是凝胶等软物质的应用、锂电池、燃料电池等技术的发展，人们逐渐认识到力热与化学作用之间也存在着不可忽略的耦合作用。本成果完成人通过引入化学反应进度，基于非平衡态热力学建立了一套适用于描述可变形固体材料质量传递、热传导以及化学反应耦合问题的力-热-化连续介质理论框架，该理论适用范围宽广，针对包含化学反应的各演化过程有相应的耦合动力学控制方程。针对所建立力-热-化多

通过非饱和带入渗井（注水井）进行人工补给，是含水层人工补给的重要方法之一。该方法主要适用于潜水面埋藏较深或地表覆盖不利于人工补给的场地。预测人工补给过程中非饱和-饱和带水流的响应、计算含水层的补给量是评价及设计人工补给方案的重要指标，传统定量评价模型仅适用于饱和带注水井流问题，缺少非饱和带井流模型。因此，采用传统模型评估考虑非饱和带入渗井方式的人工补给方案时会引起较大误差。 这项研究利用解析方法，开发了非饱和-饱和水流耦合的解析模型，用于评价非饱和带入渗井引起的非饱和-饱和水流过程，计算含水层的补给量。研究结果发现，非饱和带的储水性对人工补给的效率有较大影响：储水性小的非饱和带在补给过程中水流可以很快达到稳定，注入井中的水流可以很快到达饱和带，且大部分都可以存储于饱和带中，有利于人工补给；反之，则不利于采用非饱和带入渗井的方式进行人工补给。同时，揭示井的结构和含水介质的各向异性仅会影响初期的饱和带补给量，不影响后期稳定的补给量。传统模型由于未考虑非饱和带的储水性质，会过高估计饱和带的补给量。该解析模型为人工补给定量评价提供了重要的工具。

在棒材、线材、型材及管材等轧制工艺制度制定中，首要任务之一是进行科学的孔型设计。孔型设计合理与否直接影响到轧制效率、产品质量和实际操作条件等。棒、线、型材及管材等轧机的经济效益可以通过提高孔型设计质量和优化轧制工艺制度（包括速度制度等）来实现。传统孔型设计主要是依据经验试（凑）错法，往往需要经过多次试轧和修正才能轧出合格产品，研发周期长、成本大。 本项目《高精度计算机辅助孔型设计、模拟和优化（CAE）技术》针对各类棒线型材及管材产品以现代计算机辅助工程 CAE 为核心技术进行孔型设计，采用反映轧制过程多阶段、多影响因素的精确数学模型，在满足咬入及变形条件、孔型中稳定条件以及设备能力和电机负荷等限制条件下，进行孔型优化设计,既获得满足要求的轧材几何形状、尺寸精度、表面质量和组织性能等，又达到高效率生产的目的。其设计系统的核心是应用计算机优化获得最佳孔型系统、轧辊及孔型配置以及最优工艺控制方案和工艺控制模型，还可以对孔型设计结果进行计算机模拟，根据模拟结果再对孔型设计方案进行必要的修改，用计算机模拟和优化加速孔型设计进程、提高孔型设计质量（包括安全性、可靠性、共用性等），减少或代替试轧过程。 该技术可应用于各类棒、线、型材及管材等轧制过程的孔型设计,其中包括：螺纹钢筋（包括切分轧制）、圆钢、方钢、角钢、槽钢、工字钢、 轻轨、重轨、扁钢、球扁钢、H 型钢、T 型钢等各类简单断面、复杂或异形断面型材等；热弯或冷弯型材等；管材孔型设计（包括穿孔机孔型、连轧管孔型以及周期式冷轧管机组）等。连续式轧机、半连轧、万能轧制法以及横列式轧机等；环件轧制等特种轧制工艺。钢种：各类碳素钢、碳结、优质碳结、各类合金钢和特殊钢等。

公共建筑由于建筑各异，形状特别，热环境设计最初气流组织方案对比对设计方案的确定非常重要，研究团队曾进行十余项（世博国家馆、世博文化中心、光源工程储存环送风均匀性模拟、海航大厦等）建筑热环境模拟以解决工程实际问题，如世博地区馆层高9m，空调面积24000m2，层高不算高，但跨度达百余米，研究团队通过顶送和侧送三种方案的热环境、速度场、舒适性指标等的比对后，确定了顶送气流组织方案；下图中还演示了一个地板送风的程控机房室内热环境问题，研究团队利用模拟技术找到了室内不均匀根源，通过送风系统改造解决了热不均匀问题；诸如此类利用模拟技术进行工程问题的有多项。