機械工程新動力: 聚變能源技術【大學組】

機械工程/能源工程/熱動力學/物理

項目背景

當今主流能源仍是化石燃料，儲量有限、能效轉化率低，不僅影響著環(huán)境，也限制著機械工程的發(fā)展。為了應對能源危機，世界各國都在投入大量科研人員與資金。隨著研究的進行，核聚變有望成為最具潛力的能源方式，核聚變動力裝置的開發(fā)與推廣也將成為推動機械工程和其他工程發(fā)展的主要力量，現(xiàn)有小型機械運轉模式將會發(fā)生革命性的變化，超大型工程機械也將成為現(xiàn)實。項目將圍繞機械工程聚變能源新興技術展開探究。

項目介紹

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，材料特性也會產(chǎn)生變化。這種極端情況極大干擾了核聚變技術的可控性，但是通過計算機建模和仿真，我們將能夠對特定材料的響應進行定性與定量分析，為后續(xù)研究打下基礎。學生將在項目深入學習工程熱力學核聚變狀態(tài)，包括上述建模與仿真的核心知識與技能。學生將在項目結束時，運用所學技巧解決現(xiàn)實機械工程問題，提交項目報告，進行成果展示。

適合人群

大學生

機械工程、新能源與材料科學、環(huán)境工程、物理學等專業(yè)或者希望修讀相關專業(yè)的學生；具備大學物理及微積分基礎的學生優(yōu)先

導師介紹

加州大學洛杉磯分校終身正教授

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

任職學校

加州大學洛杉磯分校（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，培養(yǎng)了14名諾貝爾獎獲得者，是美國“新常春藤”名校之一。UCLA在2019年U.S.News美國公立大學排名首位，2018年泰晤士高等教育THE世界最具聲望大學排名第９，機械工程與能源材料工程研究位居世界前列。

項目大綱

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

燃燒及熱力學原理 Fusion principles and concepts

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

國際熱核聚變實驗堆ITER：學生將在本周了解國際熱核聚變實驗堆以及世界核聚變能源現(xiàn)狀 ITER

項目回顧與成果展示Program Review and Presentation

論文輔導 Project Deliverables Tutoring

時間安排與收獲

7周在線小組科研學習+5周論文輔導學習 共125課時

學術報告

優(yōu)秀學員獲主導師Reference Letter

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

結業(yè)證書

成績單