AIChE | Chem-E Car 天津之戰 誰為霸主?
發布時間:2018-11-15   訪問次數:713   作者:

    2018518日至20日,由美國化學工程師學會(AIChE)指導,中國化工學會、教育部化工類專業指導委員會聯合主辦,天津大學化工學院承辦的2018年第二屆中國Chem-E Car競賽在天津大學北洋校區順利舉辦。

來自包括天津大學、華東理工大學、清華大學、大連理工大學、中國石油大學(華東)、北京理工大學、浙江大學等25所高校的隊伍參加了比賽,并展開了激烈的角逐。

最終,經過兩輪性能競賽,清華大學奪得性能競賽第一名,而我校車輛在兩輪比賽中成績相差最近,發揮了最穩定的性能,獲得最持久動力獎

為備戰此次比賽,我校“Cruiser”隊充分吸收了上屆2017天津大學國内賽的比賽經驗。

控制組在繼承上屆校隊碘鐘振蕩反應控制方案的基礎上加以創新,巧妙利用澱粉-碘的顯色反應體系,将反應終點由pH突躍信号控制升級為光信号控制,并将反應器的單恒溫水浴升級為雙恒溫水浴,這一切的改良措施使化學反應控制系統更加精确,比賽中的成績也比上屆隊伍有了很大提升。

電池組在上屆校隊空氣-鋁電池的基礎上加以研發,成功克服了電極強烈析氫放熱等不安全因素,并将氫氧化鉀溶液用量降低至7%,是參賽隊伍同類電池中堿液濃度最低之一,電池的品質更加穩定、可靠、安全,在專家安全性審查中獲得了肯定。

校雙創中心高度重視我校Chem-E Car隊伍的建設,不僅給予了充分的資金支持,還為隊伍在奉賢校區申請了一間實驗室作為實驗場地,在财務報銷和物資采購方面也給予了不少便利。這一切的措施都是為了給化工小車的研發創造良好的條件。

指導老師紀利俊副教授,經常在工作之餘,放棄休息的時間,專程從徐彙校區趕到奉賢實驗室,視察工作進度,面對面為遇到困難的隊員們答疑解惑,隊員們一旦有提出實驗設施等方面的困難就向學校有關方面溝通、協調、申請。可以說,無私加班的紀利俊老師成為了隊員們堅實的後盾

為了力争在比賽中取得良好的成績,參賽隊員付出了巨大的努力。

為了找到合理的配方,碘鐘控制組的隊員們在寒假中放棄早早回家放松的機會,頂着寒潮連續兩個星期每日前往徐彙校區的實驗室進行實驗。

為了提升自己的理論水平,電池組的隊員們利用課後休息的時間給自己加碼,硬啃物理化學課本,練習了大量電化學習題,堅持自學了電化學的理論知識。

在化工小車試車的階段,隊員們為了數據的可靠性,堅持實驗結果的重複性,碘鐘反應的反應時間對反應物濃度、反應時間、反應器皿的潔淨程度都有很大的關聯,往往一次試車就要花費半個多小時的時間,但是隊員們堅持每天多跑幾次,往往從下課試驗到深夜,有時實驗數據發生異常,也沒有心情急躁、馬虎了事,而是仔細的分析原因,堅持試驗到數據合理為止。

相較于去年在天津大學舉辦的第一屆Chem-E Car競賽,今年的競賽不僅參賽隊伍數量有了大幅度的擴充,比賽的競争也更加白熱化,比賽的競技水平有了很大的提高

在車輛設計方面,有多支隊伍的車輛使用了3D打印技術,車輛造型也更加富有創意。

化學反應的控制精度方面,排名前6隊伍均控制到了距終點線30厘米以内的誤差,奪冠的清華大學和獲得亞軍的西北大學的成績甚至達到了驚人的6.9厘米和10.8厘米,展現出了極強的實力。

我校隊員在這樣巨大的壓力下,冷靜分析車輛性能表現,大膽的提出校正方案,取得了穩定的表現。

賽後,我校隊員積極總結此次比賽的經驗教訓,并與兄弟院校相互交流學習,将要離隊的老隊員為未來留隊的隊員提出了不少寶貴的意見和有待驗證實施的想法。

相信下一屆隊員一定能在今年的基礎上加以繼承和創新,再接再厲,更進一步地提高與完善化工小車的整體設計,在下一屆競賽中創造輝煌。

通過這次比賽,隊員們真正體會到了系統工程的複雜性

在比賽中,隊員們不僅有機會實踐化工理論,鍛煉動手能力,還強化了包括物理化學、無機化學、自動化、機械、材料等多方面的學科知識,拓寬了隊員們的學術眼界,促進了各學院、各專業同學的直接交流,提升了隊員們解決綜合性問題的能力、創新創業能力、團隊協作能力、跨領域交流學習的能力,對隊員們提升自己的學術和工程素養有積極的幫助。

據悉,本次競賽的優勝隊伍将晉級至2018年秋季在美國舉辦的國際Chem-E Car大賽。2019年第三屆中國大學生Chem-E Car大賽将在南京工業大學舉辦。

Chem-E-Car

Chem-E-Car由美國化學工程師協會AIChE組織開展的運用化學工程技能的大學生創新競賽,自20世紀90年代至今已舉辦了十幾屆,在全世界的化工類高校具有很大的影響力。

Chem-E-Car競賽的目的是通過研制以化學反應為驅動力和控制系統的模型賽車,檢驗大學生對化學能源、化學反應控制、機械加工等方面綜合能力,提升化學工程專業大學生研究創新和動手實踐的綜合能力。

競賽分為海報競賽和化工車性能競賽。海報競賽是通過海報的形式描述化工車的動力來源、小車的特點、環保及安全等因素。化工車性能競賽則是考察參賽者按照海報競賽和構思實際制作的化工車在一定距離内行駛的自動控制能力。

比賽規則:參賽者在比賽前一定時間内被告知化工車的載重量和确切的行駛距離,然後由其設計合理的化學反應和反應物理量,使小車行駛一定距離後自動停止。比賽在一個扇形區域内進行,起跑時小車前端接觸起跑線,小車停在最靠近終線者勝利(以車最前端為準),出界(即離開扇形區域)以零分計。

可見,化工車性能競賽體現了參賽者精确控制化學反應的能力。


 
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