为选培育优秀的作品参加第13届中国研究生能源装备创新设计大赛,中国石油大学(华东)决定举办2026年中国研究生能源装备创新设计大赛校赛,由研究生院和团委主办,由机电工程学院承办,杰瑞集团赞助。
一、参赛赛道
以能源装备为主,主要包括以下9个方面:企业命题、油气绿色高效开发装备、海洋能源高效开发与利用装备、新能源制备装备、储能与低碳能源装备、能源动力工程装备、低空经济动力装备、智能水力及水动力装备、其他能源装备。企业命题赛题见附件1。
二、参赛对象
中国石油大学(华东)在读研究生、获得录取研究生大四本科生以及本研一体化本科生。
三、参赛要求
参赛方式可以是个人或者团队。鼓励以团队形式参赛,各参赛队每队最多不超过5人。
四、作品要求
1、作品形式
参赛作品可为产品实物、样机模型、控制系统软件作品、三维模型、工作原理展示等。
2、作品要求
(1)作品必须符合大赛赛题,做到选题新颖、构思巧妙、设计合理、经济实用。
(2)参赛作品报告书包括方案创新点、与现有技术相比的优势、具体方案描述等内容,以充分表达作者设计意图和体现设计优势为宜。
(3)作品如果是为第三方服务所设计的方案不得参赛,严禁侵害他人知识产权。大赛不接受涉密作品和存在知识产权纠纷的作品参赛。
(4)作品须为原创作品,如果是在往届作品基础之上进行的改进创新应标注出创新之处。
五、作品评审标准
1、设计方案构思的创新性及其技术的先进性30%;
2、设计方案功能原理的可行性和实用性30%;
3、设计方案理论论证的严谨性和逻辑性15%;
4、原理性样机功能验证的水平及完整性15%;
5、现场答辩表现10%。
六、奖项设置
设置一二三等奖,大致如下(数量根据参赛作品数量适当微调):
一等奖:3组 证书+3000元奖金或者奖品;
二等奖:6组 证书+1000元奖金或者奖品;
三等奖:20组 证书+纪念品。
奖金或者奖品由杰瑞集团赞助,所有获奖团队均可参加杰瑞集团公司内部参访活动,优秀学生可获得免资面直通车。
七、参赛方式和时间安排
1、请参赛团队负责人加入校赛QQ群:907261909。
2、7月10日12点前将申报书(见附件2)发到邮箱2777811773@qq.com,并填写在线文档https://docs.qq.com/sheet/DU1pPcVNDWXdDaHFY?tab=000001。
3、7月11日-15日,大赛作品初赛评审(网评)。
4、7月16日-30日,择期安排校赛决赛答辩,以及颁奖仪式。
八、联系方式
联系人:机电工程学院 学生工作办公室工科E903
董建党 0532-86983311 QQ313570574
商雅琪 15610570319 QQ2432736603
附件1:企业命题赛题
附件2:“中石协·杰瑞杯”第十三届中国研究生能源装备创新设计大赛作品报告书(模板).docx
研究生院 团委 机电工程学院
2026年6月25日
附件1:杰瑞集团企业命题赛题
1、课题名称:电驱压裂装备多机协同控制与管网压力脉动抑制系统研发
课题背景:电驱压裂作业现场单井配置8-12台大功率压裂泵(单台3-5MW,总功率20-40MW),多台压裂泵通过高压汇管并联向井下供液。传统控制采用单台独立V/F控制或简单主从跟随,各泵转速/转矩响应不同步,导致:1)汇管压力脉动:柱塞泵周期性排液叠加相位差,产生1-3Hz低频压力振荡,峰值可达额定压力15-20%,诱发管汇疲劳、密封失效;2)功率分配不均:各泵实际输出功率偏差达8-15%,部分泵过载、部分泵欠载,降低整体作业效率;3)启停冲击:单泵启停时汇管压力突变,引发邻泵连锁保护误动作;4)人工协调依赖:现场需专人通过耳听压力、手动微调转速,对操作人员经验要求极高。
传统机械长轴同步方案(齿轮箱+传动轴)体积庞大、安装受限,无法满足压裂车组快速移井、灵活编组需求,需要研发一种电子化的多机智能协同控制系统。
指标要求:1)该系统能够在毫秒级时间尺度内实现多台压裂泵的转速/转矩相位同步,同步误差<0.5°电角度;2)在检测到管网压力脉动后,能够自动计算各泵相位补偿量并实时调整转速指令,将压力脉动幅值降低至额定压力5%以内;3)系统具备自适应学习能力,能够根据地层反力特性、管汇阻抗变化自动优化协同控制参数,抑制效果随作业时间不断提升;4)对多机运行状态、功率分配、压力脉动频谱进行自动记录,并可形成作业质量分析报告。
命题单位:杰瑞集团
2、课题名称:高压管汇状态监测与寿命分析
课题背景:高压管汇在压裂等作业中承受高频压力波动、冲蚀与振动,传统定期检验无法捕捉作业期间的动态损伤,突发爆裂、泄漏事故频发,严重威胁人员与设备安全。通过开发状态监测系统,及时发现裂纹萌生、壁厚减薄等早期征兆,在失效前报警,有效避免重大安全事故,避免因突发失效导致的非计划停机。依据实时健康状态实施预测性维护,在保证安全前提下最大程度利用管汇剩余寿命,减少更换与维修费用。
指标要求:1.能够实现裂纹实时监测、壁厚减薄变化;2.在管汇发生重大失效前≥5分钟发出有效报警;3.对异常位置能够精准定位。
命题单位:杰瑞集团
3、课题名称:基于历史样例的压裂井场布局智能生成
课题背景:本项目建设一套数据驱动的压裂井场自动布局系统。系统通过解析历史井场布局图,提取设备种类、位置关系、安全距离、道路通道、地形边界等隐性设计规则,形成布局知识库。新井场作业前根据地理边界和目标作业规模,自动生成符合行业规范、空间利用率高、作业流程合理的布局方案。
命题单位:杰瑞集团
4、课题名称:高导热低损耗纳米复合环氧浇注绝缘材料研发
课题背景:固态变压器(SST)中高频隔离变压器工作频率由工频50Hz提升至10~100kHz,绕组承受高dv/dt重复方波电压及大热流密度,传统纯环氧树脂浇注料导热系数低、高频介质损耗大、高频击穿场强显著下降,且在热-电-力多场耦合下易产生微裂纹与界面剥离,导致局部放电和绝缘失效,已成为制约SST向高功率密度发展的瓶颈。现有商用浇注料难以同时满足高频低损耗、高导热、高耐局放及与铜绕组/磁芯热膨胀匹配的综合要求,需研发适用于SST高频绕组真空浇注的纳米复合改性环氧绝缘材料体系。
其核心设计目标如下:1)绝缘性能和导热:固化后导热系数≥1.5W/m·K,体积电阻率>1016 Ω·cm(25℃),工频耐压强度≥50 kV/mm,玻璃化温度 Tg≥180℃,通过高导热低介损纳米复合体系显著降低高压绕组绝缘厚度。2)高频低损耗与耐电晕:降低高频(20kHz及以上)介质损耗角正切(1MHz tanδ≤0.005),高频双极性方波下局部放电起始电压PDIV(peak) ≥ 24kV(@50kHz方波)及耐电晕寿命较纯环氧提升3倍以上;3)流动性与真空浇注工艺性:混合料在浇注温度下(60~80℃)真空脱泡后流动性≤600mPa·s,适配密集利兹线绕组窄间隙结构,真空脱泡(≤50Pa,≥30min)后无肉眼可见气泡、无气隙残留,固化体与铜/磁芯界面结合良好,-40~+155℃热循环无开裂、无剥离。4)评价与数据库:建立材料高频电热联合老化测试评价方法,形成配方组分—工艺参数(混料温、真空度、固化曲线)—绝缘/热学/流变性能的数据库,为 SST 高频绕组绝缘设计提供依据。
命题单位:杰瑞集团
5、课题名称:大型油轮油舱机器人清洗系统研发
课题背景:大型油轮油舱为油品储运关键密闭空间,长期积存油泥、硫化亚铁等杂质,污垢成因来自油品沉积、海水腐蚀、装卸摩擦残留。传统人工清舱存在Zone.0爆炸高危环境下中毒爆燃风险大、作业效率低下等问题。伴随远洋油轮运维、船舶检修动火作业需求持续增多,急需智能化自动化设备压低作业风险、提升清洗效率。指标要求:1)具备油舱复杂作业面、盘管夹缝的贴附行走或越障攀爬能力;2)集成污垢剥离、高压冲洗、残渣转移,吹扫整套作业工序,清洗后舱室满足动火安全标准; 3)进入油舱的机器符合Zone0防爆要求,适配舱内油气、高湿环境,油舱外的辅助设备需满足Zone1防爆要求。
命题单位:杰瑞集团
6、课题名称:退役光伏组件智能化拆解设备研发
课题背景:光伏组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分。晶硅光伏组件的使用寿命一般为20-25年,投入运营的组件由于在户外受到风吹日晒雨淋等各种自然因素影响,其使用寿命一般达不到20年,会提前报废或退役。光伏组件的退役潮即将来临,对退役光伏组件处理不好,会对环境造成污染。传统的组件拆解设备,只能拆解单玻组件,随着双玻组件的退役,单玻拆解设备无法满足现在的需求,亟需一款可适应单双玻组件的玻璃拆除设备,对组件进行精细化拆解,核心诉求:1)去除接线盒和铝边框的层压件,对单玻(完整以及破损)的背板进行去除;2)可满足去除单双玻组件的玻璃去除结构(单玻去一侧玻璃,双玻可去掉两侧玻璃);3)环境适应性:适应5000米海拔和-20℃~40℃的环境。
命题单位:杰瑞集团
7、课题名称:调质型连续油管管管对焊疲劳寿命研究
课题背景:随着油气田的开发,超深井和超高压井日益增多,对连续油管作业提出更高要求。调质型连续油管是在常规碳钢连续油管基础上,通过热处理工艺开发的高强度连续油管。在作业过程中,连续油管因受到机械损伤等,发生刺漏和断裂,需进行管管对焊,焊接完成后保证其在一定的作业压力下,仍保有一定的低周疲劳次数。
具体要求如下:1)管管对焊后拉伸性能占母材比例95%以上;2)低周疲劳寿命占母材比例35%以上。
命题单位:杰瑞集团