機(jī)械工程新動(dòng)力: 聚變能源技術(shù)【大學(xué)組】

機(jī)械工程

項(xiàng)目背景

當(dāng)今主流能源仍是化石燃料，儲(chǔ)量有限、能效轉(zhuǎn)化率低，不僅影響著環(huán)境，也限制著機(jī)械工程的發(fā)展。為了應(yīng)對(duì)能源危機(jī)，世界各國(guó)都在投入大量科研人員與資金。隨著研究的進(jìn)行，核聚變有望成為最具潛力的能源方式，核聚變動(dòng)力裝置的開發(fā)與推廣也將成為推動(dòng)機(jī)械工程和其他工程發(fā)展的主要力量，現(xiàn)有小型機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)模式將會(huì)發(fā)生革命性的變化，超大型工程機(jī)械也將成為現(xiàn)實(shí)。項(xiàng)目將圍繞機(jī)械工程聚變能源新興技術(shù)展開探究。

項(xiàng)目介紹

聚變狀態(tài)下，特定材料將受到前所未有的輻射、熱通量和溫度條件的作用，材料特性也會(huì)產(chǎn)生變化。這種極端情況極大干擾了核聚變技術(shù)的可控性，但是通過計(jì)算機(jī)建模和仿真，我們將能夠?qū)μ囟ú牧系捻憫?yīng)進(jìn)行定性與定量分析，為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。學(xué)生將在項(xiàng)目深入學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)核聚變狀態(tài)，包括上述建模與仿真的核心知識(shí)與技能。學(xué)生將在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，運(yùn)用所學(xué)技巧解決現(xiàn)實(shí)機(jī)械工程問題，提交項(xiàng)目報(bào)告，進(jìn)行成果展示。

個(gè)性化研究課題參考：

激光熱核聚變能源系統(tǒng)研究

慣性聚變能源激光驅(qū)動(dòng)器研究進(jìn)展

核聚變能源的開發(fā)與利用

適合人群

大學(xué)生

機(jī)械工程、新能源與材料科學(xué)、環(huán)境工程、物理學(xué)等專業(yè)或者希望修讀相關(guān)專業(yè)的學(xué)生；具備大學(xué)物理及微積分基礎(chǔ)的學(xué)生優(yōu)先

導(dǎo)師介紹

加州大學(xué)洛杉磯分校終身正教授

Jaime 導(dǎo)師現(xiàn)任加州大學(xué)洛杉磯分校機(jī)械與航空航天工程、材料科學(xué)與工程終身正教授，曾獲美國(guó)能源部早期事業(yè)獎(jiǎng)（Early Career Award；該獎(jiǎng)項(xiàng)頒給有卓越貢獻(xiàn)的職業(yè)生涯早期科研學(xué)者）。Jaime 導(dǎo)師的研究興趣為融合材料的微結(jié)構(gòu)演化和機(jī)械性能降解、合金塑性變形模擬、熱力學(xué)模擬和功能材料相變，在國(guó)際知名期刊發(fā)表論文多篇。

任職學(xué)校

加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）始建于1919年，是一所擁有百年歷史的世界著名公立研究型大學(xué)，培養(yǎng)了14名諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，是美國(guó)“新常春藤”名校之一。UCLA在2019年U.S.News美國(guó)公立大學(xué)排名首位，2018年泰晤士高等教育THE世界最具聲望大學(xué)排名第９，機(jī)械工程與能源材料工程研究位居世界前列。

項(xiàng)目大綱

現(xiàn)代能源需求簡(jiǎn)述 Energy needs in modern industry

燃燒及熱力學(xué)原理 Fusion principles and concepts

安全與環(huán)境：氚循環(huán) Safety and environment：the tritium cycle

國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER：學(xué)生將在本周了解國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆以及世界核聚變能源現(xiàn)狀 ITER

項(xiàng)目回顧與成果展示Program Review and Presentation

論文輔導(dǎo) Project Deliverables Tutoring

時(shí)間安排與收獲

7周在線小組科研學(xué)習(xí)+5周論文輔導(dǎo)學(xué)習(xí) 共125課時(shí)

學(xué)術(shù)報(bào)告

優(yōu)秀學(xué)員獲主導(dǎo)師Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級(jí)別索引國(guó)際會(huì)議全文投遞與發(fā)表（可用于申請(qǐng)）

結(jié)業(yè)證書

成績(jī)單