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流体力学概论范文1
1.教师要端正认识，全力投入
由于修读第二学位的学生来自不同系，他们在学习这门课程所必需的知识基础上差异很大，因此要使他们一起学好这门课程，教师应投入更多的精力准备教案，使基础较好的同学学有所获，原基础较薄弱的才能跟上。例如，航海类专业的学生已学过热工基础，其部分内容与传热学有交叉，而学食品的学生觉得传热学几乎完全是新的一门学科。为了使航海类的学生不感到重复，又使食品的学生能学好，要在照顾到教材的连贯性及知识渐进性的原则下对这部分内容作了简化，并补充于一些有针对性的例子，以启发同学思考，使那些已有初步概念的同学觉得内容有深入，而原来没基础的同学也觉得能听懂，各部分学生各得其所，取得较好的教学效果。
2.教学内容必须削枝强干，突出主线
传热学的主线是热量传递和传递过程中其能量守恒而温度发生变化。通过学习，使同学们树立起在各种不同的实际传热机理或过程中应强调从常见传热方式去分析热能传递的思想。因此，我把较多的学时放在导热、对流换热等章节上，通过大量例子从各个侧面突出不同类型的传热过程中温度变化情况，引导同学得出热量传递温度变化的原因。对于换热器的讲述，也把重点放如何对实际过程进行科学抽象及如何进行传热分析等问题上，以指导学生提高分析问题的能力为目标。当然，在突出主线的同时，对与第二学位专业有关的内容也作适当的延伸，讲课中引入冰箱、空调电器换热部分等内容，为他们今后进一步学习打好基础。
3.增加一些工程数学方面的基础知识
较多的学生来自食品等专业，他们缺乏工程数学等方面的一些知识，我在讲课中适时加入一些有关基本知识，譬如在非稳态导热前，介绍了关于数学物理方程偏导函数、求解定解方程的基本知识，使没学过这些课程的同学能自如地理解计算公式的推导，为讲解导热问题的数值解法提供了条件。又如对流换热讲述中，补充一些流体力学的内容，使同学对边界层微分方程组及其求解过程能够深刻理解。这样，在学习新知识的同时结合了原来学过的知识，使得本专业的所有课程成为一个有机整体。
4.注意调动同学积极思考，提高课堂教学效率
流体力学概论范文2
关键词：流体压强； 伯努利原理； 相对运动
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2012）02-026-001
一、初中教材中流体压强引起的争议
教师：大量事实和研究表明，流体的流速越大，压强越小。利用这一原理可以解释很多现象，比如最简单的现象如图1，向两张纸中间吹起，两张纸吸到一起。理由是两张纸中间的空气流速快，所以压强小，纸的内外两侧压强不一样，纸受到的压力就不一样，所以两张纸在力的作用下向中间靠拢。
学生：老师，我有不同意见，如果以中间向右流动的空气为参照物，那么两张纸外侧的空气就会向左运动，而且速度比两张纸中间的速度快，根据刚才的结论，流体的流速越大，压强越小，那么就应该得到两张纸在力的作用下向外侧运动。
教师：……
以上是笔者教学过程中一个片断，这部分内容在八下（苏科版）第88页。教材中对于流体压强与流速的关系只有一页的篇幅介绍。根据教材中的内容确实无法回答这个问题。另外流速是矢量，而压强是标量，所以遇到“相对运动”时会无言以对。由于中学教材往往考虑到学生的年龄特点、学习水平，所以把伯努利方程简单化，但是这一句话却无法回答学生的这个相对运动的设想。
二、伯努利方程推导
1.伯努利方程适用条件
伯努利方程表述的是理想流体作定常流动时，流体中压强和流速的规律。
常见流体的动力粘性系数μ都很小，当流场中的速度变化率不大时，流体的剪切应力很小，与流体受到的重力等相比可以忽略不计。这种不可压缩、没有粘滞性的液体叫做理想流体。理想流体是为处理问题方便而人为引入的假想模型。真实流体都是有粘性的。理想流体中因没有剪应力的作用，所以我们在讨论伯努利方程的时候非常便利。
假如流场中曲线每点上的切线都和此点的流速方向重合，这样作出的曲线叫流线。如果每一点的速度随着时间变化而变化，则在不同瞬时拍出的照片将显示不同的流线族，在某一瞬时所有流线的集合构成此瞬时的流谱。如果每点的速度与时间无关，则每一瞬时的流谱相同，这样的运动叫做定常运动。如果运动是定常的，那么轨迹与流线重合。
2.利用微元法进行推导
我们就假设有如图2一段横截面积连续变化的水平流管，取管内的一小段水平流体微元A，其两端的截面与流动方向是垂直的。流体微元的长度为l，加速度为a。我们可以想象在水平方向上有一个力场，此力场的加速度为a。显然，我们可以认为在上述流体微元的左右两端之间的压强差应为：
Δp=ρadl=ρvdv
所以∫dp=∫ρvdv
式中P为某点流体压强,单位:Pa；ρ为流体密度，单位:kg/m3；v为流体速度,单位:m/s;g为重力加速度,单位:m/s2.
从伯努利方程可知:当流体速度增大时,流体的压强减小,反之，当流体速度减小时,流体的压力增大。
三、以惯性系为参照物，研究两张纸的受力情况
假设两张纸中间B点的气体的流速相对于地面是匀速不变的，以B点为参照物，那么在同一流线上远处A点的空气流速是匀速向右的，但是到达B点以后速度为零，这时作用在微元横截面上的力与运动方向相反。因此同理，可以得到流体微元A的左右两端之间的压强差应为：
Δp=-ρadl=-ρvdv
所以∫dp=∫-ρvdv
这样就得到PA>PB,在两张纸的外侧A、C、D保持相对静止，所以各点压强相等，所以两张纸两侧受到的压力仍然大于B点，两张纸会向中间靠拢。
四、对初中教学的建议
初中物理属于模糊物理，对于这一部分内容不可能在初中阶段给学生讲清楚，所以如果有学生有此类争议的话，首先要给与肯定并表扬，对于大部分的学生而言，应该暂时回避，以免造成概念混淆。初中阶段我们只研究以地面为参照物的情况，至于以流体为参照物，我们的学习过程中会继续研究；对于少部分基础较好的同学，应该抓住这个契机，激发他们的兴趣，引导他们进一步的研究并给与帮助，后者是我们希望得到的物理教学的效果，能让学生在学习中发现问题、主动地解决问题，对于接受能力较好的同学宜采用此类方法。
参考文献：
［1］L・普朗特，K・奥斯瓦提奇，K・维格哈特.流体力学概论[M].郭永怀，陆士嘉，译.北京：科学出版社，1981
［2］G・K・巴切勒.流体动力学引论[M].北京：科学出版社，1997
流体力学概论范文3
［关键词］安全工程；力学课程；课程改革
一、安全工程专业发展历程及现状
第一次工业革命后，蒸汽机的发明使劳动者从繁重的体力劳动中解脱出来，生产效率提高，但随之而来的由机械引发的事故导致劳动者生命及财产安全受到损害。生产技术改革带来的损失促使人们寻求科学的安全技术来保证生产的顺利进行，于是安全工程专业顺势而生。由于各国国情不同，对安全工程专业的人才需求也不同，因此各国在安全工程专业教育方面有较大不同，下面对国内外安全工程专业高等教育现状进行分析。
（一）国外安全工程专业发展现状
［1－2］美国安全工程学科高等教育历史悠久，早在17世纪末，某些高校就设置了卫生工程、安全管理等方面的硕士和博士学位。如今美国开设安全工程相关专业的高校有50多所，主要涉及职业安全、健康和安全管理等领域，如科罗拉多州立大学的职业病治疗专业、爱达荷州立大学的应急管理专业和印第安纳大学伯明顿分校的安全管理专业等。在英国，安全工程专业作为公共健康学科领域的一个分支，主要研究生产过程中的职业健康、事故财产损失等问题。相关毕业生主要就职于安全健康顾问公司、安全评估公司和公共服务组织等。澳大利亚有十余所大学开设了安全工程相关专业，其安全工程高等教育的重点是职业健康及安全卫生领域，如埃迪斯科文大学的职业安全健康系、新南威尔士大学的安全系、莫纳什大学的职业安全健康与环境系等。在国外安全工程专业的课程设置中，方法论、统计学、管理学、流行病学和心理学等理学及管理学课程的占比较大，工程技术方面的课程较少，学生毕业后被授予理学学位。
（二）国内安全工程专业发展历程及现状
我国的安全工程教育起步相对较晚［3－7］，1957年西安矿业学院（今西安科技大学）最早开设了“矿山通风与安全”专业；1958年北京劳动学院（今首都经济贸易大学）开设了“工业安全技术”与“工业卫生技术”专业。1984年，国家教育委员会颁布《高等学校工科本科专业目录》，整合了工业安全技术、工业卫生技术、卫生工程学等专业名称，统一称作“安全工程”，并于1993年设立安全科学技术一级学科。进入21世纪后，国家对安全专业人才培养更加重视。2011年3月，国务院学位委员会及教育部联合印发的《学位授予和人才培养学科目录》中新增了“安全科学与工程”一级学科（学科代码0837），属于工学大类。2010年，我国开设安全工程专业的高校已有127所。为满足国家安全专业人才的需求，国内大多数院校开设安全工程专业时都侧重于工科类课程的设置［8－9］。如中国矿业大学安全工程专业主要侧重于矿业安全，设置了工程热物理、工程流体力学、工程热力学与传热学、燃烧学、火灾动力学等课程；北京理工大学安全工程专业主要侧重于兵工及爆炸安全，设置了工程力学、应用力学、机械设计基础、燃烧与爆轰等课程。在国内，安全工程专业属于工学大类，从开设之初就具有较强的工科背景，学生毕业后被授予工学学位。力学课程作为工科专业的基础，是安全工程专业课程设置的重点。
二、安全工程专业加强力学课程教学的必要性
近年来随着我国国民经济的高速发展，应用于动力工程、石油化工、航空航天、交通、轻工、食品等领域的过程装备向大型化、高速化方向发展。改革开放以来，建筑工程业取得了举世瞩目的辉煌成就，我国的高层建筑占世界高层建筑的70％以上。桥梁工程、隧道工程、高铁里程世界第一，地铁建设是世界上规模最大的。工业建筑（如三峡大坝）、发电厂、核电站、西气东输工程等设备和结构工程的设计都与力学专业知识密切相关。力学专业知识对这些设备和工程的安全运行、失效分析和寿命预估至关重要。过程设备和结构工程所受载荷有压力载荷、温度载荷、机械载荷、重力载荷、风载荷、雪载荷、地震载荷等，按载荷性质又可分为静载荷、动载荷、交变载荷等。各种载荷在设备和工程结构的部件及零件内产生的应力可分为拉、压、弯曲和切应力。在设备和工程结构运行过程中，结构因素、应力分析及强度设计因素、应变分析及刚度设计因素或使用过程中的工况变化因素均会致使结构失效，造成的失效事故损失、伤亡和环境伤害将给国家带来巨大的经济损失。如广东九江大桥垮塌是由于运行工况突变，碰撞断裂导致的；湖南凤凰县大桥的垮塌是由结构共振引起的。在过程设备中，换热设备应用广泛。在运行过程中，流体诱导振动会引发换热器失效，致使工厂停工停产。如核电站的蒸汽发生器U形传热管工作于辐射、高温、高压、气液两相流环境，其动态特性受到很多因素影响。多年的研究成果表明，流体诱导振动是导致核电站主要设备蒸汽发生器U形传热管损伤及失效的关键性因素之一。无论是强烈还是微弱的管束流致振动，都会引发U形管和支撑之间的撞击磨损，只是撞击力和磨损率大小不同［10］。为了避免和预测流体诱导振动给蒸汽发生器U形传热管带来的机械损伤，我们需要掌握蒸汽发生器U形传热管在运行态和起停机过渡状态下的动态特性，这就需要力学基础知识。
为了设备的安全运行，力学知识至关重要，所以安全工程专业加强力学课程教学是非常必要的。
三、安全工程专业力学课程教学中存在的问题
以工程安全为主的安全工程领域专业人才应该具备较好的力学基础及分析计算、数值模拟等理论基础。目前，我国高校安全工程专业的基础力学课程绝大多数为工程力学，只涵盖了理论力学的静力学部分和材料力学部分内容，这会导致学生对运动学、动力学等内容缺乏深入了解。学校应该单独开设材料力学和理论力学课程。理论力学主要研究物体机械运动的一般规律，是所有力学课程的基础，内容包括静力学（研究物体受力及平衡）、运动学（从几何角度研究物体运动，不涉及受力）和动力学（研究物体受力和运动之间的关系）。理论力学主要研究力对物体的外部效应，材料力学主要研究力对物体的内效应，即变形及失效规律。以郑州大学安全工程专业为例［11］，其培养目标是“培养德、智、体、美全面发展，具有扎实的力学基础理论、安全科学理论知识和安全工程专业知识，具备工程结构与设备方面的专业技术知识，能在机械、材料、土木、交通等工程领域从事安全技术、安全管理、工程安全设计、事故预防与评价等工作的具有创新能力的高级工程技术人才”。以此培养目标为基准，我们对全国安全工程专业的教学方案进行了总结，发现安全工程专业开设的力学课程存在以下不足：1．教学方式陈旧，主要是教师讲授课程内容，学生参与度较少，这样既降低了学生的学习积极性，又不利于学生深入理解所学理论；2．偏重理论教学，与工程实际结合较少，缺乏将工程问题转化为适当力学模型的能力的培养；3．考核评价方法单一，以考试为主，缺乏对学生综合能力的考核；4．课时设置较少，而且课程以概论性质为主，学生在力学方面学习得不够深入。
四、安全工程专业力学课程改革建议
针对目前各院校安全工程专业力学课程教学中存在的不足，我们提出以下建议［12－15］：1．巩固学生的基础理论，加强学生的工程实践能力；2．同时开设基础力学部分和应用力学部分，设置理论力学、材料力学、流体力学等课程，并针对相关院校各自的侧重点开设结构力学、振动力学、结构疲劳与断裂等；3．增加力学课程学时，使学生深入了解力学相关知识，提高学生的逻辑思维能力，训练学生从科学、理性的角度分析工程中的安全问题；4．建设自主、高效的课堂学习模式，营造和谐、宽松的学习氛围，提高学生的学习自主性和收集资料、处理信息的能力；5．考核方式多样化，增加报告、实验等在考核中所占比例，综合评价学生能力，提高学生自我培养多元化能力的积极性；6．开设有限元基础课，培养学生将实际问题抽象成力学模型的能力；7．开设实验力学课程，提高学生的实践能力，培养其利用所学知识解决工程实际问题的能力。
流体力学概论范文4
关键词：农业工程；土木工程；交叉学科；研究生课程
作者：郑鑫，杨光，葛建锐
中图分类号：G642.3文献标识码：A文章编号：1002-4107（2013）08-0040-02
随着经济与社会的高速发展，对复合型高素质人才的需求越来越大。面对这种现状，培养具有跨学科、交叉学科学习背景的复合型人才，是当下研究生教育需要认真解决的问题，也是未来培养创新型研究生的必经之路，更是研究生教育教学改革的主要方向。要想达到这种要求，合理设置交叉学科的课程体系是成功的关键。
一、构建交叉学科课程体系的意义
（一）构建交叉学科课程体系是培养创新型人才的基础保障
交叉学科设置课程可以帮助研究生夯实数、理、化基础、计算机应用和程序设计技术等基本知识，为参与交叉学科项目研究提供基础保障。在国内，北京大学于2006年成立“前沿交叉学科研究院”，该研究院下设有理论生物学中心（CenterforTheoreticalBiology，CTB）。CTB的课程由4门必修课程、13门专业选修课程、20门专业限选课程、15门跨专业选修课程和8门跨专业限选课程组成。研究生必须根据不同的专业背景进行课程学习，50%为跨学科专业课程[1]。在国外，美国威斯康辛大学麦迪逊分校（theUniversityofWisconsin-Madison，简称UWM）于1998年发起了一项大学/州伙伴关系创新性计划（ClusterHiringInitiative，简称CHI）[2]。在教学上，CHI中几乎每个研究集群都开发了新的课程，一些研究集群甚至已开发出新的跨学科计划[3]。
（二）构建交叉学科课程体系是增强研究生创新能力的有效手段
交叉学科的课程体系，会结合跨学科课题所涉及的知识面的宽度及学科的前沿性调整研究生教学的选课及授课内容。交叉学科的课程体系一般涵盖不同学科的基础必修课程、选修课及相关方向的补修课。一个人具备了广博的知识才能从整体上把握知识间的纵横关系，充分发挥知识间的相互启发、相互促进的作用[4]。因此，如何构建合理的交叉学科课程体系是研究生增强创新能力的有效手段。
（三）构建交叉学科课程体系是培养研究生学术兴趣的必要途径
交叉学科一般涉及学科的多个领域，通过对多学科课程内容的整合，课程的精彩程度和趣味性会有很大提高。研究生在交叉学科领域学习过程中，会结合自身的长处、特点，在交叉学科领域的课题研究中找到落脚点，有利于发挥学生的主观能动性，有益于开发学生的探索精神，有利于激发学生的创新动力。
二、当前跨学科课程体系的弊端
（一）课程体系固化，以专业为主
从高校研究生培养计划可以看出，研究生的课程受专业限制很大，这就导致本专业研究生与跨专业研究生几乎没有什么区别，个体差异关注不够，课程内容前沿性、综合性不够，交叉学科课程、综合性课程较少[5]。
（二）跨学科人才培养中，研究生课程体系构建导师起主导作用
首先，由于理工类研究生大多是在各自导师的指导下进行个别培养，受导师自身专业背景的局限与依赖，各学科之间存在着较大跨度等原因，致使学生很难进行跨学科研究[6]。其次，当前的研究生培养模式中，导师的课题方向决定研究生的选课方向。
（三）院系设置以学科为主导，不利于跨学科课程整合
目前，我国高校主要以学科为主导设置院系，而以跨学科设置院系的高校较少。现有院系设置不利于不同学科之间的沟通与交流，不利于不同专业之间的课程整合。这样的局面势必会影响学生对知识的追求热情，势必会影响学生的科研积极性，势必会影响学生的创新欲望。
三、农业工程与土木工程跨学科课程体系的构建
前面系统地讨论了建立跨学科培养研究生课程体系的意义及目前存在的弊端，现结合黑龙江八一农垦大学工程学院农业工程与土木工程两个学科的实际，对北方寒区农业水利工程与水利资源利用和设施农业结构防灾减灾两个方向进行跨学科课程体系分析。在确立课程体系时我们设计了《农业工程和土木工程跨学科培养研究生课程体系建设调查问卷》。在制作调查问卷设计时，我们充分考虑两个交叉专业可能出现的课程共通性，尽可能设计更多的课程，力求使交叉学科的研究生具有宽泛的理论基础，使交叉学科的研究生所学到的知识适应两个专业发展的需要。
（一）调查问卷统计
本次发放调查问卷的对象是黑龙江八一农垦大学工程学院的在职教师，共收到23份有效问卷。参与问卷调查的教师年龄集中在28―38岁和38岁以上两个年龄区间，具有硕士研究生以上学历的占95.65%，具有副教授职称和教授职称的总和占65.20%，问卷填写教师的任职专业主要集中在机械设计制造及其自动化专业，农业机械化及其自动化专业和土木工程专业，其他专业总和低于10%。
（二）交叉学科课程体系分析
1.北方寒区农业水利工程与水利资源利用方向。交叉学科研究生培养方案要求学术型研究生所修学分总数大于等于30学分，扣除英语、中国特色社会主义理论与实践研究及自然辩证法概论等必修课外，交叉学科研究生必须选修不少于五门的基础必修课，其中数值分析是学位必修课，还需要选修4门基础必修课。基础必修课的数据统计结果如下：在备选的15门课程中，数值分析得票最高23票，土壤水文过程模拟得票最少仅为8票。考虑到交叉学科研究内容的宽泛性，结合统计结果，去掉土壤水文过程模拟、土壤物理化学、喷微灌理论与技术三门课程。这样在北方寒区农业水利工程与水利资源利用方向就剩下12门课在基础必修课模块内供交叉学科研究生选修。课程名称如下：数值分析、数学物理方程、土壤水动力学、水工建筑物健康监测与检测、节水灌溉工程学、计算流体力学、水土资源规划与评价、高等水工建筑物、新型建筑材料及其应用、灌溉原理与技术、地下水资源评价理论与方法、流体仿真与软件应用。研究生培养方案要求在选修课模块所修学分大于等于10学分，而每门课的学分分配是1.5或2学分。结合统计结果，选修课模块去除土壤学与肥料学及环境水利学两门课，保留其余12门得票较多的课程供交叉学科研究生选修。课程名称如下：水生态工程学、粘性流体动力学、弹塑性力学、生态水文学、现代环境监测与控制、环境水动力学、土壤学与农作物学、水工钢结构、水工混凝土、水文学与水利计算、农田水利学水力学。
2.设施农业结构防灾减灾方向。交叉学科研究生培养方案要求研究生所修学分大于等于30学分。去掉中国特色社会主义理论与实践研究、自然辩证法概论、英语及学位课数值分析，每位交叉学科的研究生必需选择不少于4门基础必修课。问卷结果表明，除设施环境工程学获得11票外，其他13门课，每门课程所得票数比较均衡，最低票数是15票，最高票数是22票。考虑到设施环境工程学和防灾减灾的关联性不是很大，结合统计结果把设施环境工程学去掉不作为基础必修课的选用课程，这样基础必修课就改成13门课，供交叉学科研究生选择。课程名称如下：数值分析、数学物理方程、农业设施概论、农业生物环境工程、结构动力学、高等结构力学、计算力学、有限元原理、工程结构加固技术、建筑火灾安全新技术、地震工程学、建筑结构抗风设计、工程结构优化设计。
流体力学概论范文5
关键词：热能；动力；锅炉
中图分类号：TK223文献标识码： A 文章编号：
一、热能动力工程
热能动力工程顾名思义主要研究热能与动力方面，其包括热力发动机，热能工程，流体机械及流体工程，热能工程与动力机械，制冷与低温技术，能源工程，工程热物理，水利电动力工程，冷冻冷藏工程等九个方面，其中锅炉的运行方面主要运用热力发动机，热能工程，动力机械，能源工程以及工程热物理等部分专业技术。热能与动力工程主要研究方面为热能与动力之间的转换问题，其研究方面横跨机械工程、工程热物理等多种科学领域。其发展方向多为电厂热能工程以及自动化方向、工程物理过程以及其自动控制方向、流体机械及其自动控制方向、空调制冷方向、锅炉热能转换方向等，热能动力工程是现代动力工程的基础。热能动力工程主要需要解决的问题是能源方面的问题，作为热能源的主要利用工程，热能动力工程对于我国的国民经济的发展中具有很高的地位。
二、我国的热能动力工程发展情况
随着改革开放,我国国民经济体制发生很大的变化。社会对人的培养提出了新的要求。为了适应这种要求, 1993年7月国家教委颁布的普通高等学校本科专业目录,将几十个小专业压缩为9个专业,即热能工程、热能工程与动力机械、热力发动机、制冷及低温工程、流体机械与流体工程、水利水电动力工程、工程热物理、能源工程和冷冻与冷藏。1998年教育部颁布的新专业目录进一步将以上9个专业合并为1个,即热能与动力工程专业。从原来的几十个专业合并为1个专业,全国现在有120多所高校设有热能与动力工程专业。热动主要研究热能与动力方面,是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。热动主要学习机械工程、热能动力工程和工程热物理的基础理论,学习各种能量转换及有效利用的理论和技术。本专业涵盖的产业领域十分广泛。能源动力产业既是国民经济的基础产业,又在各行各业中有特殊的应用,也是国家科技发展基础方向之一。能源动力领域人才教育的成败关系到国家的根本利益。随着我国市场经济的建立,社会需求和经济分配状态的变化、科技发展的趋势、对本专业的生源、就业等形成了挑战,更是热能动力专业教育的关键。同时,热动还是现代动力工程师的基本训练,可见热动是现代动力工程的基础。
三、热能动力工程在锅炉风机方面需要解决的问题
风机主要作用为气体的压缩和气体的输送，其原理是吧旋转的机械能转换为气体压力能和动能，将气体输送到特定的地点的机械，风机经常用于锅炉中，随着对于能源的需求越来越大，锅炉中的风机在工作中经常会烧坏电机的事故，对于工厂的经济产生巨大损失，严重危害工作人员的人身安全，因此，正确运用热能动力工程技术不断改进风机，对于风机和锅炉的安全性提出更高的要求势在必行。
四、热能动力工程中锅炉及工业炉的发展
1872 年第一台锅炉在英国被制造，随着锅炉的产生，蒸汽机时代出现，1796 年瓦特发明了分离冷凝器，代表着锅炉的完整运作体系的初步确立，工业炉和锅炉原理类似，从某些方面来讲，锅炉也是工业炉的一种，工业炉是指在工厂的工业生产过程中通过燃料的燃烧进行热量的转换，对材料进行加热的设备，工业炉产生于中国商代，主要的工作方式是通过加热提炼铜器，春秋时期产生了铸铁技术，这证明着工业炉的温度控制正在进步。1794 年熔炼铸铁的高炉出现，1864 年马丁建造了气体燃料加热的平炉，随着现代化科技的进步，计算机逐渐代替了人工进行对锅炉系统的控制，推钢式炉和步进式炉成为吸纳带连续加热炉的两种基本类型，两者只有运输燃料的方式有所不同而已。
五、热能动力工程炉内燃烧控制技术运用
锅炉的燃烧控制是调整能量转换幅度的核心技术，在当今社会，锅炉由人力向锅炉内填充燃料逐渐转型为步进式的自动控制填充燃料所代替，更加先进的锅炉甚至使用全自动燃烧控制，根据其运用热能动力自动控制技术的不同，锅炉的燃烧控制分为以下几种：
1、以烧嘴、燃烧控制器、电动蝶阀、热电偶、比例阀、流量计、气体分析装置以及PLC 等部件组成的空燃比里连续控制系统。这种燃烧控制系统是由热电偶检测出数据传送至PLC 与其本身设定的数值进行比较，偏差值通过使用比例积分及微分运算输出电信号同时分别对比例阀门以及电动蝶阀的开放程度进行调节，从而达到控制空气与燃料比例调节锅炉内温度的目的，此种方式温度控制并不十分精确，需要仔细确认额定数值。
2、由烧嘴、燃烧控制器、流量阀、流量计、热电偶几个部分组成的双交叉先付控制系统，其工作原理主要是通过温度传感器热电偶吧需要进行精确测量的温度变成电信号，这个电信号即是用来代表测量点的实际温度，此测量点温度期望给定值是由预先存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的，并根据两者数据之间的偏差值的大小，由PLC 自动调整燃料与空气流量阀门的开合程度，通过电动的方式运行机构的定位以及空气和燃料的控制比例，并接住孔板和差压变送器测量空气的流量，燃料的控制也通过一个专用的质量控制装置来测量，是温度精确的控制在必要的数值上。这种燃烧控制优点在于方式节省部件，并且温度控制精确。
六、仿真锅炉风机翼型叶片
锅炉的内部的叶轮机械内部流畅需要带有十分强烈的非定常特征，并且其内部构造十分复杂，不容易进行十分细致的测量实验，并且到目前为止，仍然没有可以解释流动分离、失速和喘振等流动现象的完善的流体力学原理，因此要了解机械内部流动的本质需要更加可靠详细的流动实验和数值模拟实验，通过使用软件二维数值模拟锅炉风机翼型叶片，对空气以不同方向吹入翼型叶片造成流动分离进行模拟，并根据模拟的数值创建而未模型，进行网格的划分，设定边界条件和区域，最后输出网格，在使用求解器求解，这样才可以对不同的气流攻角的流动进行二维数值模拟，，达到模拟的目的，同时可以根据模拟不同攻角下所得到的速度矢量制成矢量图进行比较和分析，最后得出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系。
七、热能动力工程的发展方向
1、热能动力及控制工程方向(含能源环境工程方向)主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。
2、热力发动机及汽车工程方向掌握内燃机(或透平机)原理、结构,设计,测试,燃料和燃烧,热力发动机排放与环境工程,能源工程概论,内燃机电子控制,热力发动机传热和热负荷,汽车工程概论等方面的知识。
3、制冷低温工程与流体机械方向掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统,制冷空调与低温各种设备和装置,各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。
4、水利水电动力工程方向掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识,以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。
结束语
热能动力工程的迅速发展使得热力发动机专业方向,其中包括热力发动机主要研究高速旋转动力装置,包括蒸汽轮机、燃气轮机、涡喷与涡扇发动机、压缩机及风机等的设计、制造、运行、故障监测与诊断以及自动控制等行业的发展都到了提速。热动能的发展为航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、铁路及轻工等部门培养高级工程技术人才,若能将这些理论知识转换成实际的运用,我国的能源压力将大大降低。
参考文献
流体力学概论范文6
国画专业――挥毫泼墨意逍遥
绘画有东方画系和西方画系之分。东方绘画以国画为代表，偏重写意传神和线条造型。国画不仅是中华民族传统文化艺术中璀璨的瑰宝，并还因其在世界艺术领域中形成的独特体系而为世人瞩目……国画从表现形式上可分为工笔画和写意画两种；从表现内容上可分为人物画、山水画、花鸟画三大类。其中，花鸟画又可分为花卉、蔬果、禽鸟、虫鱼、走兽等种类。此外，不得不说的是，学习国画不仅可以陶冶情操，提高修养，而且还可以作为一种职业，例如画家、设计师、教师等。
【主要课程】：中国画概论（系列课程）、中国画专业基础课程、工笔人物画（人物画线描、重彩临摹、工笔重彩人物画写生）、工笔人物画技法课程、水墨人物画技法、水墨人物画写生、技法分析（临摹）、花鸟画临摹写生、山水画技法（临摹、写生）、中国画经典作品分析鉴赏、中国画创作、中国画基础等。
【就业方向】：国画专业的就业面相当广阔，譬如可以在美术创作部门从事国画创作工作，也可以在各级美术院校从事教学工作，甚至还可以在各级艺术馆、文化馆（站）从事美术创作或美术普及工作。当然，该专业毕业生在出版社和报刊杂志社担任美术编辑也是不错的选择。另外，有志去企事业单位或管理机构发展的同学，也同样能成为美工、广告策划、文秘、管理方面的美术专门性人才。
【推荐学府】：中国美院中的中国美术院、西安美术学院、天津美术学院、四川美术学院等，实力自然不错，录取分数也相对较高。另外，河南大学、上海大学的国画专业也颇具特色，综合性价比较高。
壁画专业――绽放在墙壁上的美丽
壁画专业主要是培养能在城建、园林、文化艺术部门、学校等有关单位从事壁画设计与制作、教学、研究和其它美术工作的，具有较强适应能力的德才兼备的高级专门人才。另外，学习壁画专业的同学除了掌握系统的壁画、建筑和环境艺术的基础理论和基础知识外，还要有较高的艺术修养和审美能力及较强的造型能力。当然，该专业学生能运用各种材料创造性地进行壁画的设计、制作和教学是最好不过了。值得一提的是，在对外语的掌握程度方面，壁画专业要求具有较强的阅读本专业书刊的能力、听的能力、初步的写和说的能力。
【主要课程】：中外美术史、艺术概论、美学概论、素描、色彩、速写、环境艺术理论、白描重彩、装饰画、解剖、透视、壁画材料研究、浮雕、构成、壁画设计、色彩人体、室外浮雕壁画、壁画基础、泥塑头像写生等。
【就业方向】：毕业生适宜在城建、园林、艺术创作部门从事壁画的设计、创作工作，也可在各级美术院校从事本专业的教学工作。另外，该专业毕业生若在艺术馆、展览馆、文化馆（站）从事美术创作、宣传和辅导工作，其待遇也还不错。
【推荐学府】：中央美术学院是我国高等美术院校中第一个开设壁画专业的高校，实力很强。广州美术学院、上海师范大学、哈尔滨师范大学、湖北美术学院在壁画专业方面也取得不错的成就。
服装艺术设计专业――燕舞霓裳扮美生活
服装艺术设计专业致力于高素质技能型人才的培养，使学生具有创新能力、实践能力、制板及产品开发能力。值得一提的是，服装艺术设计专业主要是培养学生适应社会发展潮流，讲究要具备一定专业素养，能从事服装艺术设计的应用型高级专门人才。该专业旨在为大中型服装企业和相关行业培育集设计、工艺管理于一体的，具有综合素质的国际化设计师。
【主要课程】：中外服装史、服装造型工艺学、服装服饰设计基础、时装画技法、人体工程学、服装材料工艺学、服装概论、计算机应用、服装服饰性能测试、服装效果图、服装结构设计、服装纸样放缩、服装款式设计、服装材料性能与测试、服装设计学、成衣工艺学、服装卫生学、服装机械与设备、时装绘画、时装广告设计、时装摄影、企业管理与市场经营、服装市场与营销等。
【就业方向】：毕业生可在服装生产与销售企业、服装研究单位、服装行业管理部门及新闻出版机构等从事服装产品开发、纺织设计开发、市场营销、服装理论研究及宣传评论等方面的工作。
【推荐学府】：论实力，北京服装学院和东华大学可谓不相上下，北京服装学院校如其名，优势学科当属服装专业，而且北京的就业环境还不错。东华大学的前身是中国纺织大学，在服装设计这方面造诣较深，另外上海也是中国时装之都。值得一提的是，大连工业大学、江南大学、苏州大学、浙江理工大学、天津工业大学、武汉纺织大学等院校的服装设计也各有千秋，而且录取分数不是很高。
环境艺术设计――时尚空间的造型师
“环境艺术”是指环境艺术工程的空间规划，艺术构想方案的综合计划，包括环境与设施计划、空间与装饰计划、造型与构造计划、使用功能与审美功能的计划等。就目前来说，环境艺术是一个新兴的、边缘的、综合艺术系统工程，是一个跨学科的综合性专业，涉及美术、雕塑、装饰文化、建筑基础知识、园林艺术、人体工程学、设计流派、材料学、心理学等多个领域，无论在专业理论的广度，还是在专业技能的多样化上，都具有一定的代表性。随着生活水平的提高，人们对美感的追求也越来越强烈。环境艺术设计专业作为创造美感的一门学科，也越来越受到学子的青睐。
【主要课程】：工程数学、土木工程测量、土木工程材料、画法几何及工程制图、材料力学、结构力学、弹性力学、流体力学、土力学、混凝土结构设计原理、钢结构设计原理、桥梁工程、道路勘测设计、路基路面工程、土木工程施工与组织、土木工程专业英语等。
【就业方向】：环境艺术设计专业的学生就业前景相当广阔。比如，学生毕业后可在建筑设计研究院、室内装饰设计或工程公司、景观设计工程公司等各类相关行业、企业从事环境艺术设计和建筑设计工作。再比如，学生还可以在大专院校等教育单位从事该专业的教学工作。另外，该专业毕业生在房地产开发公司或政府部门从事城市规划和建筑设计管理以及相关领域的研发应用工作也是一个不错的选择。
【推荐学府】：北京科技大学、北京理工大学、江南大学、山东工艺美院、华中师范大学、南京林业大学等院校都开设了此专业。
雕塑专业――用钢筋水泥涂鸦
雕塑专业培养在造型艺术立体造型范围内具备基础素描以及泥塑、木、石、陶、金属等专门材料进行具象及抽象造型的能力，能在户外城市公共环境雕塑及室内架上雕塑等专业领域从事专业创作设计、放大制作，并能从事专业教学和研究工作的高级专门人才。该专业的学生主要学习古今中外的立体造型基本理论知识，受到平面以及立体造型的基本训练，掌握以泥塑及硬质材料手段面对自然对象进行立体写生，以及立体造型创作设计的基本能力。值得提醒的是，雕塑专业的学制一般是五年制。
【主要课程】：泥塑人物写生与创作、硬质材料基础与创作实践、中外美术史、古代景点雕塑临摹、人像、人体的浮雕、圆雕写生、浮雕、圆雕创作构图、古代雕塑艺术考察、素描与绘画基本知识、立体构成、材料语言、建筑、园林及环境科学常识等。
【就业方向】：本专业毕业生适合在各级市政规划局、建筑公司、装饰公司、设计公司、雕塑设计院及其他企事业单位从事雕塑设计、壁画设计、装饰品设计及相关的教育、管理等工作。
【推荐学府】：清华大学和鲁迅美术学院在雕塑专业方面走在全国高校前列，录取分数自然也较高。另外，景德镇陶瓷学院在陶瓷雕塑方面颇具特色，山西大学、广西艺术学院、云南艺术学院也不错。
动画专业――梦想从填充色彩开始
动漫产业是文化产业的重要组成部分，是21世纪最具发展潜力的朝阳产业，动漫卡通热潮在迅猛发展，势必越来越热。动画作为一门独立的综合艺术形式已经成为各国大力重视的创意文化产业的重要方面之一。学习动画专业的学生不仅要掌握影视动画创作的基本理论、基本知识；还要具有扎实的影视动画设计及制作的技能。另外，该专业学生还需了解党和国家文艺、宣传、新闻、出版的方针政策及电影、电视政策法规，了解影视动画创作的发展与理论研究。
【主要课程】：影视剧作、影视声音、动画技法、影视动画创作、多媒体技术及应用、动画设计、动画导演、人物设计、场景设计、卡漫设计与创作、动画色彩、动画配音、动画短片拍摄、分镜设计、动画运动规律、构成艺术、动画专业设计基础、动画艺术设计理论等。
【就业方向】：目前开设此专业的高校并不多，但其毕业生几乎都非常抢手，成为就业市场上的亮丽风景。学生可在广播电视部门、影视制作公司、动画基地、广告公司、音像出版机构、网络公司、游戏软件公司、新闻出版社、电子出版、网络公司、数码影视广告、企事业单位设计策划部门等从事动画原画、动画创意设计和编导及三维电脑动画创作的工作。
【推荐学府】：北京电影学院和中国传媒大学在动画方面走在前沿，此外，中国人民大学、武汉理工大学、天津大学、河北大学、江苏大学、四川大学、西北大学、陕西科技大学、内蒙古大学、西华大学等院校也是不错的选择。
摄影专业――光与影的交织
从世界（尤其是发达国家）流行的趋势看，摄影是一门赏心悦目的艺术，从事摄影工作的高级专门人才就有可能将摄影最大限度地从技术层面向艺术层面转移，从而实现自己的人生抱负。该专业培养具备广泛的科学文化和艺术理论知识，具备电影、电视、广告、图片摄影摄像能力的人才。该专业强调除了掌握摄影专业所需的基本理论、基本知识外还要熟悉科学的理性与形象性兼备的分析方法、设计方法和技术。当然，还培养学生熟练操作电影、电视、广告、图片的摄影创作和制作技法，注重培养学生的实际动手能力。
【主要课程】：照明技术、摄影技术与技巧、摄影构图、特技摄影、非线性编辑、摄影造型、广告摄影、美术基础、美术欣赏等。
【就业方向】：毕业生主要到电影厂、电视制作部门、广告宣传部门、音像出版部门从事摄影艺术创作、教学和研究工作。
【推荐学府】：国内大部分院校都开设了摄影专业，比如同济大学、浙江传媒学院、新疆艺术学院、广西大学、辽宁大学、扬州大学、云南艺术学院等院校。
