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我校在第七届全国大学生水利创新设计大赛中获特等奖1项、一等奖2项

时间:2021-07-27   来源:建设工程学部   作者:刘亚坤、王一帆   

7月18日至21日,由中国水利教育协会主办,内蒙古农业大学承办的第七届全国大学生水利创新设计大赛在呼和浩特市隆重举行。本次大赛共有94所高校的254组作品参赛,72所高校的126组作品进入现场总决赛。我校建设工程学部3支参赛团队参加现场总决赛,经过现场演示、小组选拔以及特等奖决赛,最终获特等奖1项、一等奖2项。开幕式上,我校学生周顺安作为参赛学生代表发言。

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图1周顺安同学作为参赛学生代表发言

全国大学生水利创新设计大赛已成功举办七届。本届大赛以“新阶段,新水利”为主题,注重节水优先、人水和谐、可持续发展及新技术的应用。

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图2特等奖获奖作品及团队成员

由刘亚坤教授和张帝副研究员指导,周顺安、熊江、陆雨欣、曾煜凯、王一帆等五名学生共同完成的参赛作品“一种新型旋转式台阶加孔板消能的嵌套式排洪竖井”获特等奖;同时刘亚坤教授和张帝副研究员获评优秀指导教师。作品设计灵感来源于日益严重的城市洪涝灾害问题,基于防洪兴利思想,利用大落差、嵌套式双筒结构设计使用台阶、孔板消能,通过自动翻转闸门重新分配水流,提高超泄能力。既能防止冲刷破坏,还可以实现水资源循环利用。竖井主体采用旋转式结构设计,周围设置旋转式台阶竖井,中间创新性地融入孔板竖井。利用带分流功能的自动翻转闸门将管道或渠道收集到的水按流量大小分成两种过流模式——当流量较小时,自动翻转闸门处于关闭状态,此时水流全部通过旋转式台阶竖井,消能后储存于底部蓄水池;流量较大时,自动翻转闸门打开,水流一部分流入旋转式台阶竖井,其余大部分流入孔板竖井,消能后排入河海。作品可在北方主储水兴利,在南方主排水防涝,具有非常好的应用前景和潜在开发价值。

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图3一等奖获奖作品及团队成员

由张崇伟副教授指导,朱炀爽、刘辛宇、张婧宜、史子洁、邹维等五名学生共同完成的参赛作品“海洋波浪能利用装置——波电皮卡”获一等奖。传统的波浪能发电技术分为越浪式、振荡体式和振荡水柱式三种,本装置运用的是振荡水柱发电方式,同时采用冲击式空气透平装置,具有装置结构简单、安装成本低、维护便利、寿命更长、自启动性能更好等优势。“波电皮卡”设计由发电装置和电控装置组成,发电装置部分完成海洋波浪能转换为稳定电能的任务,电控装置则利用发电装置提供的电能完成海洋水质自动监测任务。发电装置利用OWC振荡水柱式发电原理,将海洋波浪能转换为交流电能,通过二极管整流组输出直流电,输入至后级稳压电路,输出稳定直流用于蓄电池组充电。电控装置以单片机作为主控制器,通过酸碱度传感器、浊度传感器、电导率传感器采集海洋水质信息,利用电能计量传感器对发电装置的发电功率进行实时监测,将数据离线存储至SD进行备份,并通过BC20物联网模组无线传输数据至OneNET云平台。同时,装置留出按键接口,可外接串口屏以进行人机交互处理,应用前景十分广泛。

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图4一等奖获奖作品及团队成员

由宿晓辉教授、姜萌副教授指导的作品“水面漂浮垃圾收集装置”也获得了一等奖,参赛学生为史子洁、李思静和张杰。为解决浅水区域垃圾打捞困难的问题,团队设计了一款水面漂浮垃圾收集装置,采用水泵抽水平衡进出装置的水流流量,使装置内形成稳定的水位差,依靠传送履带将垃圾传送至储存装置,并通过过水挡板分离出水,储存装置内设可拆卸的垃圾储存箱。此外,该装置还通过铺设了太阳能电池板的浮动平台提供浮力、维持平衡,并配备遥控芯片和动力螺旋桨,可实现远程操作,具有广泛的应用前景。


编辑:于舒雯   
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