现实生活中的例子为核心热力学课程带来新活力

传统上，工科学生通过研究图表和求解方程式来了解燃气轮机的热力学，但今年他们还戴上了安全帽、安全眼镜和耳塞，参观了为50万户家庭发电的工厂。

该发电厂的热回收蒸汽发生器给学生留下了深刻印象：它高130英尺，重800万磅，建在纽约州奥尔巴尼附近哈德逊河沿岸的一个港口，并用驳船运到Sewaren发电厂.

长期以来，热力学课程被视为专注于机械和航空航天工程的二年级学生的必经之路，热力学课程以其严谨而著称。让学生感觉其内容与学生相关可能是一个挑战。今年，该课程变成了校园即实验室课程，包括实地考察、客座讲座和课程，这些课程通过大学校园和周边地区的能源技术和政策示例来加强学生的学习。

除了参观距离普林斯顿约30英里的新泽西州塞瓦伦的公共服务企业集团(PSEG)发电站外，学生们还与专业工程师一起评估粉红屋的能源效率，粉红屋是专注于可持续生活的本科生社区的所在地.客座讲师包括一位帮助设计极端条件下的燃气轮机的工程师，以及普林斯顿镇旨在减少碳排放的气候行动计划的贡献者。

“过去，我会介绍所有理论，然后在最后讨论应用，”课程讲师LamyaaEl-Gabry说，他是机械和航空航天工程(MAE)的讲师。但她担心学生们“坐在那里得到一堆方程式”，等待学习“很酷的东西”。

El-Gabry修改了课程，重点关注全球能源问题的地方层面，在校园可持续发展经理CarolineSavage(现为佩斯公民参与中心普林斯顿公民服务实习计划主任)的帮助下，在校园内外建立联系)和LeahAnderson，社区参与奖学金计划的副主任。

戴安全帽的学生看着发电厂的一部分

在热回收蒸汽发生器的风冷冷凝器内，学生们抬头凝视着迷宫般的管道和成排的巨型风扇，这些风扇迫使蒸汽凝结成液态水——这一特征消除了使用河水冷却工厂的需要。

该课程的新重点激发了问题集作业，帮助学生将热力学的核心概念与日常生活联系起来——例如校园能源厂主管TedBorer对为校园建筑提供空调的冷冻水系统的解释。

El-Gabry说，“这是学生们在学习了入门数学和物理课程后对工程学的第一次了解”。“热流体让人感觉非常概念化和理论化：你看不到热量，看不到空气流动，即使空气在我们周围流动。所以，我想我可以通过重新组织演示文稿来满足解决问题的需要，让它变得更加有趣和令人兴奋。”

El-Gabry还延长了学生独立研究项目的范围和时间表。在课程的最后五周，学生小组提出并就他们选择的主题进行了实验。项目包括商业和自制发动机以及模型火箭燃料的比较，以及不同木材品种的隔热性能的评估——该主题的灵感来自班级对粉红屋的能源审计。

El-Gabry说：“通过让[学生]接触足够多的现实世界问题，我希望他们能够审视工程问题并将其分解为可以用热力学定律解决的问题。”“这是一项非常重要的技能。”

在参观电厂期间，PSEG工程师ChristianSantoro概述了电厂的联合循环系统：天然气为燃气轮机提供动力，热回收蒸汽发生器收集燃气轮机的废气以驱动蒸汽轮机产生额外的电力。该工厂于2018年6月开始运营，是典型的新型发电站。它的联合循环设置使其能够达到60%的热效率，这意味着60%的热能输入被转化为电能，而仅燃气轮机这一比例约为40%。

热回收蒸汽发生器给学生留下了深刻印象：它高130英尺，重800万磅，建在纽约州奥尔巴尼附近哈德逊河沿岸的一个港口，并用驳船运到Sewaren工厂。在机组的风冷式冷凝器内，学生们抬头凝视着迷宫般的管道和成排的巨型风扇，这些风扇迫使蒸汽凝结成液态水——这一特征消除了使用河水冷却工厂的需要。

在控制室里，学生们看到了工厂的关键警报屏幕和不断监控和调整涡轮机输出的计算机化系统——技术人员告诉学生们，在以前的工厂迭代中，这一切都是手动完成的。在他们访问的11月下午，系统显示该工厂正在产生542兆瓦的电力——接近其最大容量。

学生ShannenPrindle对一个几乎全新的发电厂的运作非常着迷，并发现控制室特别有趣。Prindle说，与航空航天工程相比，“实地考察和课程作业介绍了MAE的一个不太为人所知的方面”。

同学MilesSimpkins补充说，他喜欢课程的“真实系统的动手分析”，包括喷气发动机和发电厂。他说，这门课程“很好地介绍了我未来可能想专攻的方向”。