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蘭州大學通用環境工程團隊
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蘭州大學通用環境工程團隊

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目標與問題

目標與問題

在新時代我國高等教育新形勢及“新工科”建設戰略需求下,蘭州大學通用環境工程團隊(GEE)將進一步深化研究特色、持續發揮優勢,堅持面向國家重大需求和企業實際問題,培養實踐應用領域的優秀人才和團隊,形成工業煙氣凈化研究的新優勢并取得突破進展,為攻克多污染物協同控制等瓶頸問題提供支撐,這是團隊在今后一段時期內的主要發展重點。具體體現在以下幾個方面:

(一)立德樹人和教育教學方面

探索將專業碩士、博士培養轉向“項目制”,以國家重點工程領域、產業和區域的人才需求為出發點,設立高質量的專業學位碩士、博士培養項目;以產出為導向、面向企業實際需求,持續加強實踐教學培養,提升學生的實踐及創新能力,使學生掌握與市場需求相匹配的專業知識與技能;與校外重點行業單位建立聯系、加強互動,不斷增強實踐體系,提高學生的專業認知度和創新創業能力,培養學生成為解決西部復雜環境問題的引領者。

(二)科學研究及技術創新方面

(1)深入研究旋流場強化細顆粒物異質凝并的機理。目前對于顆粒異質凝并的研究集中在低速層流狀態,然而旋流場中不同湍流強度的渦對水汽分布和顆粒碰撞團聚的影響至關重要。在不同工況條件下,旋流場的三維渦結構會發生轉變,從而影響其流動特性,其對于水汽分布和碰撞團聚的影響是將來擬解決的關鍵科學問題。

(2)研發煙氣多污染物協同治理技術。強化多污染物協同控制是“十四五規劃綱要”污染防治的重要任務之一。基于亞微米級細顆粒物異質凝并旋轉超重力(“云式”除塵技術),研發煙氣協同控制技術,可為工業煙氣復合污染物治理提供新思路和新途徑。在目前的工程應用中,煙氣超凈排放治理技術的普遍模式是針對細顆粒物、硫氧化物、氮氧化物以及揮發性有機物(VOCs)等單一污染物的成熟技術聯用,未充分考慮各污染物控制技術間的協同能力,并且存在能耗高、占地面積大、技術鏈條復雜等問題。

(3)拓展“云式”除塵技術(旋流場強化細顆粒物異質凝并)的應用領域。結合行業企業的需求開發各類新型旋轉強化反應裝置,具有較大的應用潛力。面向新時期“雙碳”計劃的發展目標,利用風力、光熱等可再生能源形成人造龍卷風發電,開展旋流發電系統優化研究,探究風熱協同形成穩定旋流的條件與機制,設計風光共致旋流發電系統,此技術可避免單一風力、光伏、光熱發電不能穩定連續運行、維護成本高等缺點。

(三)預期目標

團隊瞄準國家重大需求和企業“卡脖子”問題,強化產業需求導向,增強成果轉化能力。持續開展高水平的本科教學與研究生教學工作,鼓勵學生積極參與實習實踐和創新創業活動。圍繞新工科發展思路,推進學科的深度交叉融合,將環境學科作為生態、地理、大氣、化學等優勢學科基礎研究的交叉應用平臺,促進學科發展。加強研究深度及人才梯隊建設,使研究團隊在生態保護及工業煙氣凈化領域具有較強影響力和競爭力。