本科生教育

9月23日，第一届全国大学生能源地下结构设计大赛在河北雄安新区成功举办。我校来兴平教授指导的本科生团队“能源工程师小队”在比赛中获得全国三等奖和最佳创意奖。

本次大赛以能源桩为地下换热器研究浅层地热能的利用问题。以能源桩为代表的能源地下结构将浅层地热能利用与建筑基础结构相结合，在肩负上部结构载荷的同时，承担了浅层地热能的传递功能，是“双碳”目标背景下的重要岩土工程技术。大赛要求参赛队基于给定试验模拟地基条件和指定材料，完成包括能源桩、水泵、地热埋管在内的主回路（地下换热器）设计，要求在保证能源桩变形尺度安全的条件下，实现换热目的的最优设计。

能源工程师小队由采矿本科生“教-学-研-用”科创育人平台的张帅老师带领参赛。他们以“等边三角形重心防沉降能源桩群模型”为设计理念，利用Abaqus数值模拟软件，将等边三角形重心处的能源桩用作冷水流入预热口，其余能源桩用作主要换热装置，实现了“冷水预热，逐层加热”的循环利用设计方案。这一方案兼顾了传热效率和地表沉降等因素，具有较强的可实施性，又灵活运用了固定模式，使模型更加稳固。

据悉，本次大赛是在全国第四届能源地下结构大会期间举行，由中国岩石力学与工程学会指导，由中国岩石力学与工程学会能源地下结构与工程专委会主办，旨在传播和普及能源地下结构相关知识，推广能源地下结构示范与应用，为大学生搭建一个认识能源地下结构、提高交流协作精神、展现创新能力风采的平台。大赛吸引了全国高校众多研究生、本科生团队参赛，最终清华大学、浙江大学、北京科技大学和西安科技大学等15个学校的学生团队入围决赛。