10月16日,学院邀请动力工程专业2023级博士刘世博担任“智萃沙龙”第二十七期分享会的主讲人,以“城市用风力发电机仿生管道设计及气动特性优化研究”为主题在古镇口校区海洋楼B203进行了学术成果汇报。此次分享会由研究生采油工艺及设备学生党支部支部书记李玉才主持,二十余名硕士和博士生参与。

城市风能具有作为应急电力资源储备和缓解区域电力需求的潜力,但低风速导致的收集效率低下是其发展的主要障碍之一。为此,提出一种基于犬鼠洞穴通风原理的新型仿生管道,其主要由三段式协同管道和仿生凸体构成。通过耦合RSM和HG-PSO,对仿生管道十二个设计参数的180组样本进行优化,研究了参数敏感性并对最优构型进行流场分析。优化的仿生管道的平均最大风速从5 m/s提升至11.41 m/s。仿生管道式风力机的功率系数相比裸机系统提高157%。研究成果为未来城市风力机的优化设计提供了重要的实证和理论支持。
在学术报告互动环节,刘世博就分布式风能领域热点问题与参会学生展开了深入交流。针对“城市风电技术发展难题”的提问,刘世博指出解决城市低风速难题、创新风力发电机新形式是当前的研究热点;当被问及“仿生管道式风力发电机设计核心”时,刘世博回答到:(1) 仿生集风堆设计:模拟洞穴土堆的流线型外形,在低风速下高效汇聚并加速气流。(2) 管道系统优化:借鉴洞穴管道网络对气流的低阻力特性,设计能诱导形成强涡流和压差的管道,驱动涡轮持续高效旋转。
刘世博:动力工程2023级博士研究生,研究方向为面向城市应用的高效风能收集技术,导师为张立军教授。攻读博士学位期间以第一作者发表SCI一区TOP论文4篇(含共同一作1篇,累计影响因子43.9),以除导师外第一作者发表机械工程学报EI论文1篇;相关研究成果以第一作者公开国家发明专利1项;积极参加学术会议3次并做口头汇报2次。2025年获博士研究生国家奖学金。