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專題:總體設(shè)計(jì)
專 業(yè):機(jī)械工程
班 別:機(jī)自041
學(xué) 號(hào):2
學(xué)生姓名:
指導(dǎo)教師:
完成時(shí)間: 2019年3月31日
學(xué)生宿舍地源熱泵供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)
----總體設(shè)計(jì)
1、選題的依據(jù)及意義:
1.依據(jù):
進(jìn)入90年代后,我國(guó)的居住環(huán)境和工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境都已廣泛地應(yīng)用熱水供應(yīng)裝置,熱水供應(yīng)裝置已成為現(xiàn)代學(xué)校居住必備。90年代中期,由于大中城市電力供應(yīng)緊張,供電部門開始重視需求管理及削峰填谷,熱泵供熱技術(shù)提到了議事日程。近年來,由于能源結(jié)構(gòu)的變化,促進(jìn)了地源熱泵供熱機(jī)組的快速發(fā)展。
隨著生產(chǎn)和科技的不斷發(fā)展,人類對(duì)地源熱泵供熱技術(shù)也進(jìn)行了1系列的改進(jìn),同時(shí)也在積極研究環(huán)保、節(jié)能的地源熱泵供熱產(chǎn)品和技術(shù),現(xiàn)在利用成熟的電子技術(shù)來進(jìn)行綜合的控制,并和太陽能結(jié)合更注意能源的綜合利用、節(jié)能、保護(hù)環(huán)境及趨向自然的舒適環(huán)境必然是今后發(fā)展的主題。
2.意義:
地源熱泵技術(shù),是利用地下的土壤、地表水、地下水溫相對(duì)穩(wěn)定的特性,,通過消耗電能,在冬天把低位熱源中的熱量轉(zhuǎn)移到需要供熱或加溫的地方,在夏天還可以將室內(nèi)的余熱轉(zhuǎn)移到低位熱源中,達(dá)到降溫或制冷的目的。地源熱泵不需要人工的冷熱源,可以取代鍋爐或市政管網(wǎng)等傳統(tǒng)的供暖方式和中央空調(diào)系統(tǒng)。冬季它代替鍋爐從土壤、地下水或者地表水中取熱,向建筑物供暖;夏季它可以代替普通空調(diào)向土壤、地下水或者地表水放熱給建筑物制冷。同時(shí),它還可供應(yīng)生活用水,可謂1舉3得,是1種有效地利用能源的方式。通常根據(jù)熱泵的熱源(heat source)和熱匯(heat sink)(冷源)的不同,主要分成3類:
空氣源熱泵系統(tǒng) ( air-source heat pump) ASHP
水源熱泵系統(tǒng) (water- source heat pump) WSHP
地源熱泵系統(tǒng) (ground- source heat pump)GSHP
平時(shí)還有人把熱泵系統(tǒng)按照1次和2次介質(zhì)的不同,分別叫做:
空氣---水熱泵系統(tǒng)
水 --- 空氣熱泵系統(tǒng)
水 --- 水熱泵系統(tǒng)
空氣---空氣熱泵系統(tǒng)
這些都是把熱源、熱匯以及空調(diào)系統(tǒng)的傳遞介質(zhì)也包括進(jìn)來分類形成的。
為了和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌,我們還是應(yīng)該依照國(guó)際慣例來命名。在1997年由美國(guó)的ASHRAE(美國(guó)采暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì))統(tǒng)1了標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語,無論是WSHP、GSHP都叫做GSHP--地源熱泵系統(tǒng)。
另外,為了讓我們?cè)趯W(xué)習(xí)和討論中更方便,介紹1些地源熱泵室外能量交換系統(tǒng)的概念:
土壤埋管系統(tǒng)----土壤換熱器(水平埋管、豎直埋管)
地下水系統(tǒng)
地表水系統(tǒng)
這些都是地源熱泵的熱源或熱匯形式。(具體參見下圖)
圖。1。1土壤換熱器(水平埋管)圖
圖。1。2土壤換熱器(豎直埋管)圖
圖。1。3 地表水系統(tǒng)圖
圖。1。4 地下水系統(tǒng)圖
2、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1。 地源熱泵的發(fā)展歷史
地源熱泵是1種先進(jìn)的技術(shù),它高效、節(jié)能、環(huán)保,有利于可持續(xù)發(fā)展。這項(xiàng)技術(shù)最先開始于192019年,瑞士Zoelly提出了“地?zé)嵩礋岜?rdquo;的概念。1946年美國(guó)開始對(duì)地源熱泵進(jìn)行系統(tǒng)研究,在俄勒岡州建成第1個(gè)地源熱泵系統(tǒng),運(yùn)行很成功,由此掀起了地源熱泵系統(tǒng)在美國(guó)的商用。1985年美國(guó)安裝地源熱泵14000臺(tái),1997年則安裝了45000臺(tái),目前已安裝了400000臺(tái)以上的地源熱泵,并且以每年10%的速度遞長(zhǎng)。1998年美國(guó)商用建筑的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)占到空調(diào)保有量的19%以上,其中在新建筑里面占30%。在歐洲國(guó)家里更多的是利用淺層地?zé)豳Y源,來供熱或者取暖。上個(gè)世紀(jì)70年代以來,隨著能源和環(huán)境問題的逐漸變得嚴(yán)重,在各個(gè)方面節(jié)能也被更多的考慮,以可再生的地?zé)嵩礊槟茉吹牡卦礋岜糜忠鹆巳藗兊闹匾暋S绕涫墙陙恚S著能源和環(huán)境問題的日益突出,地源熱泵的研究和應(yīng)用發(fā)展迅速,國(guó)內(nèi)外的很多高校和研究機(jī)構(gòu)相繼開展了理論和實(shí)際應(yīng)用方面的研究。隨著研究的深入,我們的地源熱泵研究工作者在全國(guó)范圍內(nèi)舉行了各種交流探討會(huì)。中國(guó)制冷學(xué)會(huì)第2專業(yè)委員會(huì)主辦了“全國(guó)余熱制冷與熱泵技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議”;1988年中科院廣州能源研究所主辦了“熱泵在我國(guó)應(yīng)用與發(fā)展問題專家研討會(huì)”;中國(guó)能源研究會(huì)地?zé)釋I(yè)委員會(huì)于1994年9月6日至8日在北京召開了第4次全國(guó)地?zé)崮荛_發(fā)利用研討會(huì);從90年代開始,每屆全國(guó)暖通制冷學(xué)術(shù)年會(huì)上都有“熱泵應(yīng)用”的專題;2019年6月19~23日,中美地源熱泵技術(shù)交流會(huì)在北京召開,會(huì)議介紹了地源熱泵技術(shù),國(guó)外的應(yīng)用狀況和在中國(guó)的推廣;山東建筑工程學(xué)院地源熱泵研究所與山東建筑學(xué)會(huì)熱能動(dòng)力專業(yè)委員會(huì)聯(lián)合發(fā)起并承辦“國(guó)際地源熱泵新技術(shù)報(bào)告會(huì)”于2019年3月17日在山東建筑工程學(xué)院舉行,加強(qiáng)了國(guó)內(nèi)外地源熱泵先進(jìn)技術(shù)的交流。
2.地源熱泵在中國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景:
目前在中國(guó),地下水熱泵系統(tǒng)已開始廣泛使用,而土壤源熱泵系統(tǒng)尚處于研究機(jī)構(gòu)工程摸索和研究階段。
從有關(guān)調(diào)查來看,地下水熱泵工程真正成功的并不多。原因在于要實(shí)現(xiàn)100%的回灌,并回灌到同1含水層,不污染地下水,且能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行,并不容易做到。同時(shí),還出現(xiàn)了大量不進(jìn)行回灌的熱泵工程,更有甚者,出現(xiàn)了直接利用地下水通入風(fēng)機(jī)盤管內(nèi)進(jìn)行空調(diào)。這樣做,1則污染水體,2則浪費(fèi)水資源。
鑒于國(guó)內(nèi)的國(guó)情和地源熱泵系統(tǒng)自身的特點(diǎn),我們對(duì)其各自的前景作1分析。隨著地下水熱泵工程技術(shù)改進(jìn)和規(guī)范化,由于其突出的節(jié)能和保護(hù)大氣環(huán)境的功能,還是存在著巨大的潛在的市場(chǎng)。水平埋管土壤源熱泵,雖然占地面積大,但靠地表換熱可以自然恢復(fù)地溫,在年排熱量和吸熱量不平衡的地區(qū)應(yīng)用比較有優(yōu)勢(shì)。而垂直埋管土壤源熱泵,隨著專業(yè)安裝隊(duì)伍的發(fā)展,鉆孔設(shè)備的完善,勢(shì)必會(huì)使造價(jià)大幅度降低,無疑會(huì)成為今后最有競(jìng)爭(zhēng)力空調(diào)方式。
3、本課題研究方案:
本課題屬于設(shè)計(jì)改造現(xiàn)有熱水系統(tǒng),學(xué)校宿舍的熱水供應(yīng)系統(tǒng)。在改造中應(yīng)該充分考慮到:
1、 學(xué)生的定時(shí)供熱,需要的功率及系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間問題。
2、 屬于改造系統(tǒng),要和現(xiàn)有的系統(tǒng)相結(jié)合。
3、 考慮到成本問題,造價(jià)是否合理。
4、 在使用過程中維護(hù)的費(fèi)用及技術(shù)的要求是否合理。
5、 運(yùn)行的安全及噪音處理問題。
6、 廢物的處理及環(huán)保問題。
4、本課題研究的內(nèi)容:
廣西工學(xué)院北區(qū)5#的熱水供應(yīng)改裝。
1、該大樓空調(diào)工程包括:
1-6層的熱水供應(yīng),所有宿舍。
2、設(shè)計(jì)參數(shù):
每層有14個(gè)房間,每間8人,共6層。
3、柳州地區(qū)基本氣象參數(shù):
根據(jù)物候報(bào)告,5月1號(hào)到10月1號(hào)之間為高溫區(qū)很少用熱水,寒假期間不用熱水
4、本課題具體研究?jī)?nèi)容:
(1)、循環(huán)水換熱器的計(jì)算
(2)、土壤熱泵系統(tǒng)(GCHP)的土壤換熱器設(shè)計(jì)
地下埋管換熱器是地源熱泵系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,是土壤源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容,其選擇的形式是否合理,設(shè)計(jì)的是否正確,關(guān)系到整個(gè)地源熱泵系統(tǒng)能否滿足要求和正常使用。
地下埋管換熱器設(shè)計(jì)主要包括地下熱交換器形式及管材選擇,管徑、管長(zhǎng)及豎井?dāng)?shù)目、間距確定,管道阻力計(jì)算及水泵選型等
(3)、布置型式
目前地源熱泵地下埋管換熱器主要有兩種布置型式,即水平埋管和垂直埋管。選擇方式主要取決于場(chǎng)地大小、當(dāng)?shù)赝寥李愋鸵约巴诰虺杀荆绻麍?chǎng)地足夠大且無堅(jiān)硬巖石,則水平式較經(jīng)濟(jì);如果場(chǎng)地面積有限時(shí)則采用垂直式布置,很多場(chǎng)合下這是唯1的選擇。
盡管水平布置通常是淺層埋管,初投資1般會(huì)便宜些,但它的換熱性能比豎埋管小很多,并且往往受可利用土地面積的限制,故1般采用垂直埋管布置方式。
3。1 水平埋管
水平埋管主要有單溝單管、單溝雙管、單溝2層雙管、單溝2層4管、單溝2層6管等形式,由于多層埋管的下層管處于1個(gè)較穩(wěn)定的溫度場(chǎng),換熱效率好于單層,而且占地面積較少,因此應(yīng)用多層管的較多。(單層管最佳深度1。2~2。0m,雙層管1。6~2。4m)
近年來國(guó)外又新開發(fā)了兩種水平埋管形式,1種是扁平曲線狀管,另1種是螺旋狀管。它們的優(yōu)點(diǎn)是使地溝長(zhǎng)度縮短,而可埋設(shè)的管子長(zhǎng)度增加。
3。2 垂直埋管
根據(jù)埋管形式的不同,1般有單U 形管,雙U 形管,套管式管,小直徑螺旋盤管和大直徑螺旋盤管,立式柱狀管、蜘蛛狀管等形式;按埋設(shè)深度不同分為淺埋(≤30m)、中埋(31~80m)和深埋(>80m)。
1)U 形管型:是在鉆孔的管井內(nèi)安裝U 形管,1般管井直徑為100~150mm,井深10~200m,U 形管徑1般在φ50mm 以下
2)套管式換熱器:的外管直徑1般為100~200mm,內(nèi)管為φ15~φ25mm。其換熱效率較U 形管提高16。7%。缺點(diǎn):⑴下管比較困難,初投資比U 形管高。⑵在套管端部與內(nèi)管進(jìn)、出水連接處不好處理,易泄漏,因此適用于深度≤30m 的豎埋直管,對(duì)中埋采用此種形式宜慎重。
(4)、地下埋管系統(tǒng)環(huán)路方式:串聯(lián)方式和并聯(lián)方式
串聯(lián)方式的優(yōu)點(diǎn)是:①1個(gè)回路具有單1流通通路,管內(nèi)積存的空氣容易排出;
②串聯(lián)方式1般需采用較大直徑的管子,因此對(duì)于單位長(zhǎng)度埋管換熱量來講,串聯(lián)方式換熱性能略高于
其缺點(diǎn)是:①串聯(lián)方式需采用較大管徑的管子,因而成本較高;
②由于系統(tǒng)管徑大,在冬季氣溫低地區(qū),系統(tǒng)內(nèi)需充注的防凍液(如乙醇水溶液)多;
③安裝勞動(dòng)成本增大;
④管路系統(tǒng)不能太長(zhǎng),否則系統(tǒng)阻力損失太大。
并聯(lián)方式的優(yōu)點(diǎn)是:①由于可用較小管徑的管子,因此成本較串聯(lián)方式低;
②所需防凍液少;
③安裝勞動(dòng)成本低。
其缺點(diǎn)是:①設(shè)計(jì)安裝中必須特別注意確保管內(nèi)流體流速較高,以充分排出空氣;
②各并聯(lián)管道的長(zhǎng)度盡量1致(偏差應(yīng)≤10%),以保證每個(gè)并聯(lián)同的流量;
③確保每個(gè)并聯(lián)回路的進(jìn)口與出口有相同的壓力,使用較大管徑的管子做集箱,可達(dá)到此目的。
從國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐來看,中、深埋管采用并聯(lián)方式者居多;淺埋管采用串聯(lián)方式的多
(5)土壤換熱器的埋管材料回路有相
5。1 管材選擇
1般來講,1旦將地下埋管系統(tǒng)換熱器埋入地下后,基本不可能進(jìn)行維修或更換,因此地下的管材應(yīng)首先要保證其具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐性
⑶ 為了強(qiáng)化地下埋管的換熱,國(guó)外有的提出采用薄壁(0。5mm)的不銹鋼鋼管,但目前實(shí)際應(yīng)用不多。
5。2 管件與連接
⑴熱熔聯(lián)接(承接聯(lián)接和對(duì)接聯(lián)接,對(duì)于小管徑常采用)
⑵電熔聯(lián)結(jié)
(6)、埋管管長(zhǎng)與埋管間距的確定
地下熱交換器長(zhǎng)度的確定除了已確定的系統(tǒng)布置和管材外,還需要有當(dāng)?shù)氐耐寥兰夹g(shù)資料,如地下溫度、傳熱系數(shù)等(可以通過熱響應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得)。
6。1 水平埋管:確定管溝數(shù)目及間距
埋管管長(zhǎng)的估算:利用管材“換熱能力”,即單位埋管管長(zhǎng)的換熱量。水平埋管單位管材“換熱能力”在20~40W/m(管長(zhǎng))左右,;設(shè)計(jì)時(shí)可取換熱能力的下限值,即20 W/m。
單溝單管埋管總長(zhǎng)具體計(jì)算公式如下:
其中L ——埋管總長(zhǎng),m
1 Q ——冬季從土壤取出的熱量,Kw,
分母“20”是每m 管長(zhǎng)冬季從土壤取出的熱量,W/m
對(duì),都出現(xiàn)了鏡子。從本質(zhì)上說,都和光學(xué)有關(guān)。
大到探月的嫦娥衛(wèi)星,小到日常生活中的單反相機(jī)、CD光盤,無論是國(guó)家進(jìn)步,還是你我的生活質(zhì)量,都與光學(xué)工程息息相關(guān)。由于光學(xué)工程的應(yīng)用實(shí)踐要求十分嚴(yán)格,相關(guān)本科專業(yè)的畢業(yè)生往往無力承擔(dān)與光學(xué)工程科學(xué)技術(shù)研究直接相關(guān)的工作。因此,每年有大量相關(guān)專業(yè)的本科畢業(yè)生選擇考研。
由于光學(xué)工程是一門高層次、高門檻的學(xué)科,相較于機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè),開設(shè)此專業(yè)的院校并不多。總體看來,光學(xué)工程專業(yè)的考研競(jìng)爭(zhēng)比較激烈,尤其是在一些光學(xué)工程名校之中,2012年浙江大學(xué)光學(xué)工程的報(bào)錄比就曾高達(dá)17∶1。
目前,我國(guó)具有光學(xué)工程博士一級(jí)授予資格的高校共38所。具有光學(xué)工程國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科的高校共有清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、南開大學(xué)、天津大學(xué)、長(zhǎng)春理工大學(xué)、南京理工大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)等9所,具有國(guó)家重點(diǎn)(培育)學(xué)科的高校有上海理工大學(xué)、電子科技大學(xué)兩所,具有博士培養(yǎng)資格的中國(guó)科學(xué)院相關(guān)研究院所主要有長(zhǎng)春光機(jī)所、西安光機(jī)所、上海光機(jī)所、上海技術(shù)物理所、安徽光機(jī)所、成都光電所等6所。
我們?nèi)绾卧跒閿?shù)不多的頂級(jí)名校或科研院所中選擇一所最適合自己的院校呢?
第一,重視院校綜合實(shí)力,避免依賴單一數(shù)據(jù)。
各種評(píng)估結(jié)果中的得分、排名等數(shù)據(jù)往往只能反映院校的宏觀指標(biāo),且不同機(jī)構(gòu)均有不一樣的標(biāo)準(zhǔn),很難客觀真實(shí)地反映院校的全部情況。各院校的研究方向獨(dú)具特色,互有長(zhǎng)短,具體到每個(gè)研究方向,實(shí)力強(qiáng)弱更不相同,比如,光學(xué)設(shè)計(jì)這一領(lǐng)域,普遍認(rèn)為實(shí)力強(qiáng)弱依次為清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、浙江大學(xué)、天津大學(xué)等。同樣的道理,單純地看重院校的院士、長(zhǎng)江學(xué)者數(shù)量、實(shí)驗(yàn)室規(guī)模、研究經(jīng)費(fèi)等指標(biāo)也是不科學(xué)的。院校研究水平的高低并不能直接反映研究生教育質(zhì)量的好壞,院校的導(dǎo)師構(gòu)成、地理區(qū)位與就業(yè)環(huán)境、同學(xué)本科來源的層次與學(xué)術(shù)氛圍等軟實(shí)力也不是量化指標(biāo)可以衡量的,然而這些因素對(duì)研究生階段的學(xué)術(shù)成就以及未來的職業(yè)發(fā)展,往往比宏觀數(shù)據(jù)具備更大的影響,萬萬不可忽視。
第二,光學(xué)工程不是什么院校都能“玩得轉(zhuǎn)”。
在考生中廣泛存在“211高校未必比985高校差”的思想,從而選擇考研難度相對(duì)較小的“211工程”院校深造。不可否認(rèn),一些“211工程”院校在其傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科上的確不比“985院校”差,甚至更有優(yōu)勢(shì)。但是,光學(xué)工程是一門“高富帥”的學(xué)科,只有高層次的院校才能承載光學(xué)工程這門學(xué)科,而優(yōu)秀的光學(xué)工程人才往往也出自優(yōu)秀的院校。主要原因體現(xiàn)在兩個(gè)方面:第一,光學(xué)工程精密程度非常高,對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和資金的依賴性比較強(qiáng),缺少國(guó)家重視和資金上的傾斜,院校很難承擔(dān)昂貴的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,從而限制研究生的發(fā)展;第二,“985”院校導(dǎo)師的視野更加開闊,對(duì)研究生的基本要求更加嚴(yán)格、培養(yǎng)目標(biāo)更高,甚至某些院校的本科生在導(dǎo)師的指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下也能在諸如Optical Letters等國(guó)際頂級(jí)光學(xué)期刊上。此外,高層次的院校學(xué)術(shù)氛圍更加濃厚,出國(guó)深造、就業(yè)等方面也具備更大的優(yōu)勢(shì)。
在此背景下,有必要對(duì)光學(xué)工程相關(guān)院校及其考研情況進(jìn)行深度解讀。本文將以擁有國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科的浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、天津大學(xué)、南開大學(xué),以及中國(guó)科學(xué)院的上海光機(jī)所為例進(jìn)行具體分析。
浙江大學(xué):為強(qiáng)者而生
學(xué)科地位:浙江大學(xué)光學(xué)工程學(xué)科設(shè)立于光電信息工程學(xué)系內(nèi),該系前身為浙江大學(xué)光學(xué)儀器專業(yè),是中國(guó)光學(xué)工程學(xué)科的誕生地,具有雄厚的學(xué)科實(shí)力。在2007―2009年、2010―2012年教育部學(xué)科評(píng)估中均排名第一。
學(xué)科特色:有現(xiàn)代光學(xué)儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家光學(xué)儀器工程技術(shù)研究中心、國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室等國(guó)家級(jí)研究基地。目前設(shè)置有光學(xué)工程研究所、光電信息及檢測(cè)技術(shù)研究所、光電子技術(shù)研究所、光電顯示技術(shù)研究所、先進(jìn)納米光子學(xué)研究所和光及電磁波研究中心、光學(xué)慣性技術(shù)工程研究中心等機(jī)構(gòu)。
研究領(lǐng)域:浙江大學(xué)光學(xué)工程主要研究領(lǐng)域十分寬廣,包括微納光學(xué)與介觀光學(xué)與器件、光學(xué)光電子薄膜、光電顯示技術(shù)、高精度光纖傳感、光電成像技術(shù)、微納米精密檢測(cè)技術(shù)、生物光子學(xué)、新型激光與光電子技術(shù)、光電子集成器件與系統(tǒng),光通信技術(shù)與系統(tǒng)和新穎人工光電介質(zhì)等。
師資力量:光及電磁波研究中心以長(zhǎng)江計(jì)劃特聘教授何賽靈為領(lǐng)軍人物,大部分導(dǎo)師均為杰出“海歸”或外籍教授,在光子學(xué)和電磁波的理論和實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域開展了大量工作,獲得了許多具有國(guó)際影響的學(xué)術(shù)成果。
地理區(qū)位:長(zhǎng)江三角洲地區(qū)具有規(guī)模龐大的光電產(chǎn)業(yè)集群,具有國(guó)際化、起點(diǎn)高的特點(diǎn),相較于珠三角地區(qū)以封裝、為主的光電―半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言具有廣闊的發(fā)展前景。
競(jìng)爭(zhēng)情況:浙江大學(xué)就讀光學(xué)工程的研究生中超過半數(shù)來自于浙江大學(xué)、天津大學(xué)、南開大學(xué)等名校的推免生。考研競(jìng)爭(zhēng)極為激烈,從近年報(bào)錄比便可見一斑。
考試特色:浙江大學(xué)光學(xué)工程考研參考書為郁道銀、談恒英著的《工程光學(xué)》。浙江大學(xué)光學(xué)工程的專業(yè)課考試較其他學(xué)校包括的內(nèi)容更多,報(bào)考的同學(xué)需要復(fù)習(xí)幾何像差、傅里葉光學(xué)等本科階段較為薄弱的知識(shí)板塊。此外,也會(huì)考查一定的激光原理知識(shí)。
華中科技大學(xué):光谷傳奇
學(xué)科地位:華中科技大學(xué)光學(xué)工程近年來發(fā)展迅速,實(shí)力雄厚。尤其是在籌的武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室是我國(guó)目前僅有的幾個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室之一,學(xué)科地位非同一般。華中科技大學(xué)在2010―2012年教育部學(xué)科評(píng)估中與浙江大學(xué)并列第一。
學(xué)科特色:光學(xué)與電子信息學(xué)院設(shè)有武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、激光加工技術(shù)國(guó)家工程研究中心、下一代互聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家集成電路人才培養(yǎng)基地、教育部電子信息功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(B類)、教育部敏感陶瓷工程中心等研究機(jī)構(gòu)。其中武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室是由教育部、湖北省和武漢市共建,依托于華中科技大學(xué),聯(lián)合武漢郵電科學(xué)研究院、中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所、中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一七研究所共同組建,已投入4億多元建立了12個(gè)科學(xué)研究平臺(tái)以及1個(gè)光電公共測(cè)試平臺(tái)。
研究領(lǐng)域:華中科技大學(xué)主要研究方向?yàn)楣怆姕y(cè)控技術(shù)、光電信息存儲(chǔ)、光通信技術(shù)、基礎(chǔ)光子學(xué)、激光科學(xué)與工程、光電子器件與集成、納米光電子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)、能源光子學(xué)、太赫茲技術(shù)。
地理區(qū)位:華中科技大學(xué)地處著名的武漢光谷,當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)集群形成的產(chǎn)學(xué)研體系研究水平很高,產(chǎn)業(yè)價(jià)值巨大,尤其在光通信、激光等領(lǐng)域具有較大優(yōu)勢(shì),就業(yè)前景看好。
競(jìng)爭(zhēng)情況:華中科技大學(xué)工學(xué)復(fù)試分?jǐn)?shù)線2013年為330分、2012年為340分、2011年為330分。招生人數(shù)60人左右,隨當(dāng)年推免生比例有所波動(dòng)。
考試特色:華中科技大學(xué)光學(xué)工程專業(yè)課考試偏向物理光學(xué)、電子學(xué)、激光原理相關(guān)知識(shí)。需要注意的是有兩個(gè)單位可以接收光學(xué)工程的碩士生,分別是光電學(xué)院和武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。
天津大學(xué):精益求精
學(xué)科地位:天津大學(xué)光學(xué)工程學(xué)科設(shè)立在天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院,是我國(guó)較早設(shè)立光學(xué)工程的高校之一。天津大學(xué)光學(xué)工程在2007―2009年教育部學(xué)科評(píng)估中名列第二,2010―2012年教育部學(xué)科評(píng)估中名列第三。此外,天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院也是教育部“教育教學(xué)改革特別試驗(yàn)區(qū)”的15個(gè)全國(guó)試點(diǎn)學(xué)院之一。
學(xué)科特色:所在學(xué)院設(shè)有精密測(cè)試技術(shù)及儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、光電信息技術(shù)科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、精密儀器中心、現(xiàn)代光學(xué)研究所、光電子研究中心、傳感工程研究所、照明技術(shù)研究所、光電測(cè)控技術(shù)研究所、激光與光電子技術(shù)研究所、生物光學(xué)研究所、安全防偽技術(shù)研究中心等研究和開發(fā)機(jī)構(gòu)。
研究方向:超快激光理論與應(yīng)用研究、光學(xué)信息處理及其應(yīng)用、光學(xué)技術(shù)在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用、數(shù)字圖像處理技術(shù)、光學(xué)傳感器技術(shù)、先進(jìn)固體激光及非線性頻率變化技術(shù)、光電子學(xué)與光通信技術(shù)、激光與光電子應(yīng)用技術(shù)等。
師資力量:中國(guó)科學(xué)院院士1人,中國(guó)工程院院士1人,長(zhǎng)江計(jì)劃特聘教授4人。天津大學(xué)光學(xué)工程的師資隊(duì)伍配置十分合理,老中青年教師比例合理。老年教授如姚建銓院士、王清月教授等可以保證該學(xué)科的頂級(jí)實(shí)力,中年學(xué)科骨干如劉鐵根教授近年來在光纖傳感領(lǐng)域碩果累累,超快激光實(shí)驗(yàn)室的胡明列教授是天津大學(xué)最年輕的教授,學(xué)術(shù)前景十分光明。
地理區(qū)位:既緊挨近年來得到長(zhǎng)足發(fā)展的天津?yàn)I海新區(qū),又毗鄰首都北京,就業(yè)環(huán)境較為優(yōu)越。
競(jìng)爭(zhēng)情況:就讀于天津大學(xué)的研究生中,本校生源占有較大比例。天津大學(xué)工學(xué)復(fù)試分?jǐn)?shù)線2013年為330分,2012年為335分,2009―2011光學(xué)工程報(bào)錄比如下:
考試特色:天津大學(xué)考研參考書目為郁道銀、談恒英著的《工程光學(xué)》和周炳著的《激光原理》,建議欲報(bào)考的同學(xué)參考天津大學(xué)蔡懷宇教授編寫的《工程光學(xué)復(fù)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答》。
南開大學(xué):雖小而精
學(xué)科地位:南開大學(xué)光學(xué)工程設(shè)立于南開大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)研究所內(nèi),隸屬于電子信息與光學(xué)工程學(xué)院。現(xiàn)代光學(xué)研究所由光學(xué)工程元老母國(guó)光院士創(chuàng)建,是全國(guó)高校中最早取得光學(xué)和光學(xué)工程兩個(gè)學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán)的單位。在2010―2012年教育部學(xué)科評(píng)估中,南開大學(xué)光學(xué)工程名列第五。
學(xué)科特色:設(shè)有教育部光電信息技術(shù)科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及博士后流動(dòng)站。
師資力量:南開大學(xué)光學(xué)工程規(guī)模較小,共有教師28人,教授、研究員18人,副教授8人,其中有院士1人,特聘教授1人,博士生導(dǎo)師13人,但導(dǎo)師隊(duì)伍水平相當(dāng)優(yōu)秀,哈佛大學(xué)、劍橋大學(xué)等歐美名校留學(xué)、訪問研究的經(jīng)歷非常普遍,近年來在Nature、Science等國(guó)際最頂尖期刊發(fā)表多篇論文,令國(guó)內(nèi)同行為之拜服。較為出色的是青年教師劉海濤教授,在Nature發(fā)表兩篇論文,在Physical Review Letters發(fā)表兩篇論文,主要研究方向?yàn)楸砻娴入x子體等微納光學(xué)的相關(guān)理論。
培養(yǎng)模式:南開大學(xué)光學(xué)工程招生規(guī)模較小,幾乎與導(dǎo)師人數(shù)平齊,每個(gè)研究生均能得到導(dǎo)師的大量指導(dǎo),研究生教育接近于精英教育。需要注意的是,南開大學(xué)光學(xué)工程的專業(yè)型碩士培養(yǎng)計(jì)劃與學(xué)術(shù)型碩士培養(yǎng)計(jì)劃基本相同,這與其他學(xué)校的培養(yǎng)模式有所區(qū)別。
研究領(lǐng)域:相比其他高校,南開大學(xué)光學(xué)工程的研究方向的理論特色較為明顯,其研究領(lǐng)域主要有:光學(xué)/數(shù)字圖象處理科學(xué)與技術(shù)、光學(xué)處理與光計(jì)算技術(shù)、激光與非線性光學(xué)科學(xué)與技術(shù)、現(xiàn)代光通信技術(shù)、光波電子學(xué)、光子技術(shù)、眼視覺光學(xué)和共焦顯微技術(shù)、飛秒激光技術(shù)、微納光學(xué)。
地理區(qū)位:與天津大學(xué)相同。
競(jìng)爭(zhēng)情況:南開大學(xué)近年來考研報(bào)錄情況如下所示,可見相較于其他院校,南開大學(xué)光學(xué)工程的性價(jià)比較高。
考試特色:南開大學(xué)光學(xué)工程往年專業(yè)課參考書是趙凱華、鐘錫華編著的《光學(xué)》,專業(yè)課考試風(fēng)格自2013年起有所變化,并且2014年考研沒有提供參考書目,需要考生注意。
中國(guó)科學(xué)院上海光機(jī)所:臥虎藏龍
學(xué)科地位:上海光機(jī)所是我國(guó)建立最早、規(guī)模最大的激光專業(yè)研究所。
學(xué)科特色:上海光機(jī)所現(xiàn)設(shè)8個(gè)研究室,分別是:強(qiáng)場(chǎng)激光物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院量子光學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院強(qiáng)激光材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、空間激光信息技術(shù)研究中心(含:中科院空間激光通信及檢驗(yàn)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海市全固態(tài)激光器與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)、信息光學(xué)與光電技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、高密度光存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、高功率激光單元技術(shù)研究與發(fā)展中心。
值得一提的是,上海光機(jī)所建成了國(guó)內(nèi)僅有國(guó)際上也為數(shù)不多的“神光”系列高功率大型激光裝置,用于激光分離同位素的激光與光學(xué)系統(tǒng)、超短超強(qiáng)激光系統(tǒng)、激光原子冷卻裝置、空間全固態(tài)激光器研制平臺(tái)。在各種新型、高性能激光器件、激光與光電子功能材料的研制方面,也進(jìn)入了國(guó)際先進(jìn)水平,是我國(guó)現(xiàn)代光學(xué)和激光與光電子領(lǐng)域取得研究成果最多的單位之一。
研究領(lǐng)域:強(qiáng)激光技術(shù)、強(qiáng)場(chǎng)物理與強(qiáng)光光學(xué)、信息光學(xué)、量子光學(xué)、激光與光電子器件、光學(xué)材料等。顯而易見的是,上海光機(jī)所的研究方向非常偏向于理論研究,因而十分適合于光學(xué)工程理論方向的深造。
地理區(qū)位:地處長(zhǎng)三角的核心上海,地理區(qū)位優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。
競(jìng)爭(zhēng)情況:每年有許多來自清華大學(xué)、浙江大學(xué)等頂尖學(xué)府的畢業(yè)生通過推免進(jìn)入上海光機(jī)所,研究所人才濟(jì)濟(jì)。近年來上海光機(jī)所光學(xué)工程的復(fù)試分?jǐn)?shù)線為:2013年320分,2012年325分,2011年330分。每年招生人數(shù)在40―50人,隨當(dāng)年推免比例有所浮動(dòng)。
培養(yǎng)模式:上海光機(jī)所的專業(yè)型碩士與學(xué)術(shù)型碩士培養(yǎng)計(jì)劃相近,且第一年是在安徽合肥的中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)培養(yǎng)。
一.基本條件(考生必須同時(shí)滿足下列各項(xiàng)條件)
1.普通招考的考生(直接攻博、碩博連讀按原辦法執(zhí)行)且符合《南開大學(xué)2016年博士生招生說明》中的博士報(bào)考條件;
2.入學(xué)時(shí)年齡不超過45周歲;
3.培養(yǎng)類別:電子信息與光學(xué)工程學(xué)院只招收全日制攻讀博士生,考生被錄取后必須全脫產(chǎn)學(xué)習(xí),學(xué)生檔案和工資關(guān)系必須全部轉(zhuǎn)入我校;
4.外語水平要求:符合以下任一項(xiàng):
(1)通過國(guó)家六級(jí)(六級(jí)成績(jī)達(dá)到425分)或國(guó)家四級(jí)成績(jī)達(dá)到550分;
(2)托福(TOEFL)成績(jī)達(dá)到90分以上(老TOEFL達(dá)到600分);
(3)雅思(IELTS)成績(jī)達(dá)到6分以上;
(4)GRE成績(jī)1300分以上(新標(biāo)準(zhǔn)260分以上);
(5)在英語國(guó)家或地區(qū)獲得過碩士學(xué)位;
5.健康狀況符合南開大學(xué)研究生入學(xué)體檢標(biāo)準(zhǔn)。
二.可接收“申請(qǐng)考核制”博士的導(dǎo)師及招生名額
2016年南開大學(xué)博士招生專業(yè)目錄中電子信息與光學(xué)工程學(xué)院全部導(dǎo)師;
電子信息與光學(xué)工程學(xué)院博士生招生計(jì)劃名額含直接攻博、碩博連讀生、“申請(qǐng)考核制”博士生、普通招考考生。
三.選拔程序
1.網(wǎng)上報(bào)名
以“申請(qǐng)考核制”報(bào)考我院的考生需在“全國(guó)研究生招生信息網(wǎng)”報(bào)名,報(bào)名時(shí)考試方式必須選擇“申請(qǐng)考核制”。
網(wǎng)上報(bào)名時(shí)間:2015年10月25日至11月5日
網(wǎng)上報(bào)名網(wǎng)址:yz.chsi.com.cn/bsbm
2.提交申請(qǐng)材料
考生須于2015年11月5日前(以郵戳為準(zhǔn))郵寄申請(qǐng)材料,申請(qǐng)材料建議以快遞方式郵寄。
郵寄地址:天津市南開區(qū)衛(wèi)津路94號(hào)南開大學(xué)電子信息與光學(xué)工程學(xué)院研究生辦公室(主樓206)
郵政編碼:300071
聯(lián)系電話:022-23507740
提交材料清單(材料要求A4紙規(guī)格按順序排列):
(1)《南開大學(xué)2016年“申請(qǐng)考核制”博士研究生考核申請(qǐng)表》;
(2)《報(bào)考南開大學(xué)2016年攻讀博士學(xué)位研究生登記表》;
(3)提交兩份攻讀博士學(xué)位《專家推薦信》;其中一份由考生碩士階段的指導(dǎo)導(dǎo)師填寫。(推薦信是學(xué)院確定博士生資格的重要依據(jù),推薦人須給予足夠的重視。推薦書應(yīng)由推薦人根據(jù)自己對(duì)考生的了解,實(shí)事求是、客觀的親自填寫,并簽字密封)。
(4)申請(qǐng)人二代身份證復(fù)印件;
(5)學(xué)位、學(xué)歷證書復(fù)印件(應(yīng)屆碩士生提交學(xué)生證復(fù)印件),境外獲得學(xué)位考生需提供教育部留學(xué)服務(wù)中心學(xué)歷認(rèn)證證書復(fù)印件;
(6)本科和碩士階段的學(xué)習(xí)成績(jī)單(須加蓋研究生院或人事部門公章);
(7)碩士學(xué)位論文(應(yīng)屆碩士生提交碩士學(xué)位論文開題報(bào)告);
(8)獲獎(jiǎng)證書、、獲得專利及其它原創(chuàng)性研究成果的證明材料;
(9)外語水平能力證書復(fù)印件(CET6、TOEFL、IELTS等);
(10)《research proposal》,要求3000字左右;
以上提供材料均認(rèn)為是真實(shí)可靠的,如有偽造,一經(jīng)招生單位發(fā)現(xiàn),立即取消其錄取資格。
3.學(xué)院審核
(1)學(xué)院研究生辦公室負(fù)責(zé)材料形式審查,審查材料是否齊全、填寫是否規(guī)范、審核基本條件是否符合報(bào)考條件。特別對(duì)應(yīng)屆生的學(xué)生證、已獲碩士學(xué)位人員的碩士學(xué)位證書,境外獲得學(xué)歷者提供的教育部留學(xué)服務(wù)中心的學(xué)位認(rèn)證進(jìn)行查驗(yàn)。檢查合格者按報(bào)考導(dǎo)師進(jìn)行分類整理,轉(zhuǎn)報(bào)考導(dǎo)師。由報(bào)考導(dǎo)師提出意見后一并提交到“資格審核組”評(píng)估。
(2)學(xué)院以光學(xué)工程和電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程兩個(gè)學(xué)位評(píng)定分委員會(huì)作為光學(xué)工程和電子科學(xué)與技術(shù)兩個(gè)學(xué)科“資格審核組”,負(fù)責(zé)評(píng)估考生提交的申請(qǐng)材料,評(píng)估內(nèi)容包括:考生的學(xué)習(xí)成績(jī)、參與各類課題研究實(shí)踐情況、碩士論文、發(fā)表文章以及獲獎(jiǎng)、擬攻讀博士學(xué)位期間的研究計(jì)劃等。
“專業(yè)審核組”填寫《南開大學(xué)電子信息與光學(xué)工程學(xué)院2016博士研究生“申請(qǐng)考核制”資格評(píng)估考核表》,并給出百分制成績(jī)(60分以下為不合格),擇優(yōu)確定入圍考生名單。并報(bào)研究生招生辦公室審批。審批通過后,于2015年11月18日前學(xué)院對(duì)外公示入圍考核人員名單(公示期為十個(gè)工作日)。
4.綜合考核
各學(xué)科組成由申請(qǐng)導(dǎo)師參加的5名及以上相關(guān)研究方向教授組成“綜合考核專家組”,對(duì)通過審核并在網(wǎng)上報(bào)名的考生進(jìn)行接收綜合考核,考核內(nèi)容包括:
(1) 筆試:內(nèi)容含心理健康、專業(yè)英語翻譯(100分鐘)
(2) 面試:考核考生本科和碩士期間課程學(xué)習(xí)成績(jī)、科研成果水平、英語水平(含口語、聽力、寫作能力)、綜合素質(zhì)(含身體素質(zhì)、心理健康、語言表達(dá)能力、邏輯思維能力等)等方面。重點(diǎn)考察考生科研創(chuàng)新能力和專業(yè)學(xué)術(shù)潛質(zhì)等綜合素質(zhì)。
每個(gè)申請(qǐng)人需準(zhǔn)備10分鐘PPT展示,PPT內(nèi)容需含個(gè)人簡(jiǎn)介、學(xué)習(xí)成績(jī)、課題研究、發(fā)表成果、擬攻讀博士學(xué)位期間的研究計(jì)劃等內(nèi)容。
面試結(jié)束后,“綜合考核專家組”成員需填寫《南開大學(xué)博士研究生“申請(qǐng)考核制”綜合考核記錄表》,并給出評(píng)語和百分制成績(jī)。
考核成績(jī)低于60分的不予錄取,根據(jù)成績(jī)確定擬錄取名單,考核成績(jī)將在學(xué)院網(wǎng)站進(jìn)行公示,公示期為十個(gè)公示日。
5.擬錄取名單審核
根據(jù)各“綜合考核專家組”上報(bào)的擬錄取名單,學(xué)院“招生工作領(lǐng)導(dǎo)小組”進(jìn)行綜合匯總、復(fù)核。提出電子信息與光學(xué)工程學(xué)院 “申請(qǐng)考核制”博士最終擬錄取名單,11月26日前上報(bào)學(xué)校。由學(xué)校研究生錄取工作領(lǐng)導(dǎo)小組進(jìn)行審核,審核通過后由電光學(xué)院公示“申請(qǐng)考核制”博士擬錄取名單,公示期為十個(gè)工作日。
6.錄取
凡被以“申請(qǐng)考核制”方式錄取為我校博士研究生的考生被錄取后須全脫產(chǎn)學(xué)習(xí),需將檔案和工資關(guān)系全部轉(zhuǎn)入我校,方可發(fā)放錄取通知書。
四.監(jiān)督機(jī)制
學(xué)院將建立以主管院長(zhǎng)和各學(xué)科負(fù)責(zé)人為主要成員的學(xué)院“招生工作領(lǐng)導(dǎo)小組”;學(xué)位評(píng)定分委員會(huì)組成的“資格審核組”;各專業(yè)老師組成的“綜合考核專家組”三級(jí)審核制度,確保選拔的公平、公正、公開。
考生在通過“申請(qǐng)考核制”申請(qǐng)攻讀博士學(xué)位過程中,如果對(duì)綜合考核等方面有疑問,可首先向?qū)W院提出申訴,由學(xué)院研究生“招生工作領(lǐng)導(dǎo)小組”對(duì)考生提出的申訴進(jìn)行調(diào)查及處理。如果考生對(duì)學(xué)院研究生“招生工作領(lǐng)導(dǎo)小組”做出的申訴處理仍有異議,可進(jìn)一步向?qū)W校爭(zhēng)議委員會(huì)提出申訴,并由學(xué)校爭(zhēng)議委員會(huì)按照教育部及學(xué)校相關(guān)文件要求做出裁決。
五.招生咨詢
電子信息與光學(xué)工程學(xué)院招生信息請(qǐng)查詢以下網(wǎng)頁:it.nankai.edu.cn;
咨詢電話:022-23507740。
辦公地點(diǎn):南開大學(xué)主樓206室。
六.其他事項(xiàng)
1.“申請(qǐng)考核制”選拔方式只招收非定向普通考生,各類專項(xiàng)計(jì)劃不得以該方式進(jìn)行招考。
2.學(xué)習(xí)年限、畢業(yè)就業(yè)、學(xué)費(fèi)、獎(jiǎng)助學(xué)金、學(xué)生住宿按南開大學(xué)招生簡(jiǎn)章的規(guī)定執(zhí)行;
3.有關(guān)指導(dǎo)教師的情況可參閱電子信息與光學(xué)工程學(xué)院網(wǎng)站信息;