学生们 look up during a tour of a power plant

现实生活中的例子,使新能源核心课程热力学

一月9年,2020年中午

Lamyaa EL-gabry(左二),机械和航空航天工程讲师,教部门的入门课程热力学。 ESTA下降,学生参观了Sewaren,新泽西州的公共服务企业集团(PSEG)发电站,与PSEG工程师桑托罗基督教(左一)。 

传统上,工科学生要通过研究图表和方程组求解了解燃气轮机的热力学,但今年他们又穿上安全帽,安全眼镜和耳塞参观工厂这五十万家庭产生电能。

students in hard hats look at part of a power plant

电厂的热回收蒸汽发生器做了一个大的印象的学生:在130英尺高,体重8磅万美元,它在沿靠近纽约州奥尔巴尼,哈得逊河港口建成并放倒在Sewaren工厂在驳船上。 

长期以来被视为通道在机械和航空航天工程集中二年级学生仪式,热力学课程以其严谨。相关内容使得它的手感可以让学生挑战。今年,类成为 作为校园实验室 当然,具有实地考察,客座讲座和课程,增强学生与大学校园和周边环境的能源技术和政策的例子学习。

除了参观公共服务企业集团(PSEG)在Sewaren,新泽西发电站,关于普林斯顿30海里,学生参加专业工程师,以评估的能源效率 粉红色的房子,家对大学生的社会专注于可持续发展的生活。客座讲师包括工程师燃气轮机谁帮助了极端条件和贡献者澳门金沙城中心的气候行动计划,以减少碳排放的城镇设计。

“在过去,我会提出所有的理论和再谈谈关于应用程序在最后说,”当然,教练 Lamyaa的-gabry在讲师 机械和航空航天工程 (MAE)。但她担心,学生们“坐在那里得到方程堆,”等待学习“很酷的东西。”

EL-gabry改组过程中与全局和局部的尺寸能源问题的焦点,建立双方在校园与校园可持续发展经理卡罗琳萨维奇(实习普林斯顿公民服务的PACE中心为公民参与目前项目主任帮助连接)和利亚·安德森的副主任 程序社区参与奖学金.

students in hard hats look at part of a power plant

一个功能,无需使用河水冷却设备 - 热回收蒸汽发生器的风冷式冷凝器内,学生管的迷宫和巨球迷行时,力蒸汽冷凝成液态水仰望。 

该课程的新重点启发月任务,帮助问题学生连接热力学日常生活的核心概念 - 如冷冻水空调系统,可提供在校园建筑的校园总监特德能源工厂螟的解释。

“这是学生先来看看工程”及其介绍的数学和物理课程后表示EL-Gabry。 “Thermofluids能感觉到非常的概念和理论:你看不到热,你看不到空气流动,即使空气流在我们身边。所以,我以为我可以使通过重整演示,以适应解决问题的需求变得更有趣和令人兴奋的。“

EL-Gabry还延长了学生的独立研究项目的范围和时间表。在过去五周的课程,学生群体以及他们所选择的主题开展了建议实验。项目包括商业和自制的马达和模型火箭燃料的对比,以及不同木材品种的隔热性能的评估 - 由粉红屋的类的能源审计启发的话题。

“通过公开(学生)到现实世界的问题是,我希望他们可以看一个工程问题,并把它分解成东西,他们可以解决热力学定律”所说EL-Gabry。 “这是一个非常重要的技能。”

电厂访问期间,PSEG工程师克里斯蒂安·桑托罗概述了工厂的联合循环体系:天然气权力燃气轮机和热回收蒸汽发生器捕获燃气轮机的排气驱动汽轮机产生额外的电力。该工厂,开始于2018年6月运行,是典型的新发电站。 ITS联合循环设置使得它能够达到60%的热效率,这意味着即热输入能量的60%转化为电,相对于40%的关于单独的燃气轮机。

热回收蒸汽发生器由学生留下深刻印象:在130英尺高,体重8磅万美元,它在沿靠近纽约州奥尔巴尼的哈得逊河港口的建成,并放倒在Sewaren工厂在驳船上。一个功能,无需使用河水冷却设备 - 单位的风冷冷凝器内,学生管迷宫和巨球迷行时,力蒸汽冷凝成液态水注视着。

在中控室,学生看到了工厂的紧急报警屏幕和电脑系统监控和不断地调整这种涡轮机的产出 - 在工厂的以前的迭代,技术人员告诉学生,这是所有手工完成。上月他们此行的下午,系统显示,该厂发电的542兆瓦 - 接近最大容量ITS。

Prindle shannen学生是由一个几乎全新的电厂运作着迷,发现控制室特别有趣。 “实地考察和课程介绍美比较完整,人们普遍认为的一个侧面”来相比航空航天工程,Prindle说。

同学辛普金斯增加数千人享受当然,这是“动手实际系统中,分析”,包括喷气发动机和发电厂。课程是“一个伟大的介绍我怎么可能要专注于未来,”我说。

Mike Fox sits at the lunch table with students

迈克·福克斯(右二),在索拉透平传热工程经理,来到普林斯顿给客人演讲和谈话在午餐的学生。  

在同一周电厂参观,在索拉透平(命名为圣地亚哥,凡于1927年成立,作为一个飞机公司晴朗的天气),热传导工程的经理迈克·福克斯,来到普林斯顿给客人Talk与在午餐的学生和讲座。配套课程的核心内容,我提出我的工作燃气轮机的基本动力,围绕涡轮零件模型和项目共享的例子传递 - 包括专门设计的涡轮机使用非常规燃料或站起来,在任咸环境。

“通过在现场与真正的工程师互动,(学生)在他们的底线利益预告出现差异的,他们怎么说,他们关心的关于,并​​且他们目前在商业语言,理论方面和图什么?”说的EL- gabry,世界卫生组织曾在通用电气公司的一名工程师。在开始之前,她的学术生涯。 “有机会与工程师的频谱互动”是学生学习的一个重要方面,她说。

同样来自澳门金沙城中心的工程师学生曾与空气,地方,家庭拥有的公司,审计粉红屋的能源效率,这是福布斯大学,澳门金沙城中心的六个住宿学院的一个组成部分。在审计测试风机门参与,其中用于创建屋内的真空,然后从窗户和门一测量空气泄漏,以确定如何强力风扇,以降低建筑的能源使用进行加热和冷却。

学生使用了许多独立的项目,以实现能源效率的进一步的实际问题。一个基团构建的模型的热空气热交换器通过捕获热,这将是浪费的,否则,以测试加热提高效率的方法 - 例如,从干衣机的排气。另一组设计的装置来测量的不同木材品种的隔热性能。在他们的设置,雪松木允许逃脱的热量小于或杉木压力处理松,这是常用于建筑框架中使用。

Assistant instructor speaks with students in the power plant parking lot

Lamyaa讲师gabry(中心)会谈在指令布伦纳克劳迪娅学生和助手(左)在参观皮秒Sewaren新泽西州电厂之后。从一个退役的电厂烟囱是在背景中可见。 

托马斯面包车利埃,参与该项目比较木材品种曾表示,我很欣赏的过程是“不仅仅是数学。我们了解了在行业中我们可能会使用这些知识的实际应用和作业“。

“当普林斯顿的学生正在做的事情,以节省资金,节约创业活力,走出自己的特权 - 不只是为了解决一个问题集 - 他们是自我驱动的,说:”埃尔 - Gabry。 “那你得到真正伟大的工作。”

除了机械和航空航天工程,热力学当然从普林斯顿的类的1972年秋季2019获得支持通过主动的教学部门 250周年基金,用于本科教育创新中, 程序社区参与奖学金中, 麦格劳中心的教学和学习和工程学院的威廉·皮尔森场讲座基金。作为校园实验室是的研究和教学计划 可持续发展办公室.