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能源与动力工程的方向范文1
[中图分类号] G423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)12-0157-02
2012年教育部新版高校本科专业目录中将“热能与动力工程”调整为“能源与动力工程”。“能源与动力工程”致力于传统能源的利用及新能源的开发,以及如何更高效地利用能源。“能源与动力工程”专业主要培养在能源转换与利用和热力环境保护领域具有扎实的理论基础,较强的实践、适应和创新能力,较高的道德素质和文化素质的高级人才,以满足社会对该能源动力学科领域的科研、设计、教学、工程技术、经营管理等各方面的人才需求。“能源与动力工程”专业的学生应具备宽广的自然科学、人文和社会科学知识,热学、力学、电学、机械、自动控制、系统工程等宽厚理论基础,以及热能动力工程专业知识和实践能力,并掌握计算机应用与自动控制技术方面的知识。
“能源与动力工程”专业中无论是传统专业方向(如水利水电动力工程方向)还是新兴专业方向(如新能源开发和研究方向),都对自动控制技术和实践能力要求颇高。因此,如何针对“能源与动力工程”专业特点改革自动控制类实践课程的教学方法、教学内容和教学模式,对学生掌握自动控制技术基本理论和提高学生专业实践能力具有重要的指导意义,并能达到一举两得、融会贯通的教学效果。
在办学过程中,多家就业单位提出需要具有测控基础的能源与动力工程人才,社会需求提示我们,依托国家级特色专业和能源动力工程的行业背景,针对能源动力工程领域的不同测控对象,应该改革自动控制实践课程的内容,使自动控制实践课程成为一门有针对性的务实课程,其中的改革方法和改革经验也会为其他的交叉学科的实践教学提供重要的借鉴意义。
一、实践教学与理论教学相结合――自动控制实践课程要与自动控制理论课程紧密融合
大多数高校的能源与动力工程专业均开设自动控制原理课程,根据专业方向要求不同在学时内容上也稍有差别。如该课程分别可设置为64学时和48学时,其课程内容主要以经典控制理论为主,重点讲述线性系统的时域分析和频域分析等内容。自动控制原理实践课程是在理论课程的基础上开设的,旨在使学生对经典控制理论有更直观、更深刻的认识和理解,同时结合自己的专业课程背景将这门实用学科应用到自己的专业领域。
结合理论教学内容,实践课程的其中一部分重要内容应是对理论教学内容的验证、分析和再理解。根据自动控制的基本理论,实践课程的基础内容可以根据需要由以下一些内容组成:
1.在实验室用电路元件搭建常用的典型控制环节――让学生直观认识理论课中讲述的各种形式传递函数所对应的实物模型;
2.观察典型系统的动态特性并测试稳定性,同时分析系统特征参数对系统性能的影响――让学生利用示波器这种最常用的电子测量仪器,在时域中分析系统响应随着时间的变化规律,并分析几个重要的响应参数的物理意义,以及它们与理论计算公式之间的对应关系;
3.观察系统零极点对系统性能的影响――与理论课程中的根轨迹内容相对应并加深理解;
4.对典型系统的频率特性进行仿真――理论课程中,频域分析方法是学生掌握起来感觉最为吃力的部分,通过实验方法测量系统的幅频和相频曲线,能使学生对抽象的理论知识有更直接的了解;
5.对线性系统进行校正――系统校正是理论课程中非常重要的一部分,实验中验证不同校正方式对系统性能的影响,使学生对校正方法的掌握更加牢固;
6.引入被控对象构建简单的控制系统,让学生了解控制系统的工程应用、工作机理和调节方法等。
通过基础理论的实践教学,实现真正的理论课程指导实践课程,实践课程反馈理论课程的效果,使学生的知识体系形成一种双向反馈的、理论与实践紧密互动的认知模式。
二、针对专业特色――结合“能源与动力工程”专业特色,实践课程中应设计与专业相关的实践内容
能源与动力工程专业要求学生掌握现代能源科学技术,信息科学技术和管理技术,能够从事热能动力设备及系统的设计、运行、自动控制、信息处理、计算机应用、环境保护、制冷空调、能源高效清洁利用和新能源开发等工作。自动控制原理有别于“能源与动力工程”专业的其他基础课程,如流体力学、工程热力学等,是一门跨专业的基础课程,但它是学生日后工作和继续研究的必要科目之一。
如何根据专业方向特色在实践课程中适当加入与专业内容密切相关的实验内容,是使学生认识并学好这门跨专业基础课程的关键,同时,这一实践环节也能使学生将自动控制原理应用于自己的专业知识中,对不同专业课程的融合掌握具有一定的启发作用。
根据“能源与动力工程”专业的不同方向,结合各专业方向有的被控对象,在实践环节中增加对这些特殊被控对象的控制和调节作用。如对流体传动与控制方向的学生,增加利用液压阀作为执行元件的控制系统实验,推导液压阀的数学模型,观察它的响应特性等;对流体机械及工程方向的学生,增加水轮机转速调节的实验,观察控制器参数改变对系统性能的影响;对风能与动力工程方向的学生,增加风力机变桨控制实验,使学生掌握通过测量风向变化控制风力机叶片方向改变的基本方法等。通过上述实验,一方面让学生复习了自动控制原理的理论知识,另一方面,使学生将控制理论直接运用到自己所学的专业知识当中,对基础知识有了针对性的认识。
实践课程的一个小变革,实际体现的是一种教学的新思路和新方法,实践教学可以作为理论教学的点睛之笔,这种知识体系结构犹如一座金字塔,我们可以把它称为“金三角体系”,整个构造的知识体系如图1所示。虽然实践课程在整个知识体系中所占的比重有限,但合理有效地设置实践课程的形式和内容可以使学生的整个知识体系更加牢固。
图1 “金三角体系”知识结构
三、实践课程深度拓展――整合专业内课程资源,结合校内外丰富的实践资源,鼓励学生自我思考、自我创新
随着学校的日益发展,学校实验资源日益丰富,学生使用实验资源的自由度逐步提高。现在很多高等学校实行实验室开放制度,鼓励学生在自我思考的基础上开展开放性实验。对于自动控制原理的实践课程教学,也可以逐步对学生开放实验室,鼓励学生自我学习。
同时,国家对高校科研项目的支持逐年加大,很多国家项目(如“973计划”、“国家自然科学基金”等)在项目实施的过程中都在国家基金的资助下建设了很多的实验基地,如果能在项目完成后将这些实验基地和实验设备用于学校的教学环节,实际上是提高了这些实验基地和实验设备的利用率,同时也使国家的扶持投资资金得到了更大的回报。以我校的具体情况为例,2006年我校承担了国家“973计划”――大型风力机的空气动力学基础研究,并建立了风力机外场实验基地。在自动控制的实践教学中,针对“风能与动力工程”专业学生,我们利用该项目的实验风力机进行拓展性实验,学生可在外场环境中对风力机的偏航和变桨控制等有很直观的认识,而且我们的控制程序是开放的,可以鼓励学生自我创新,通过编程实现更好的控制策略。拓展性实验不仅使学生将理论知识和自己的专业方向很好地结合在一起,同时也是增加学生学习兴趣的一种很好的途径。
另外,校外实习基地是学生参与实践,实现创新的重要平台。不只是对于自动控制原理这一门实践课程,专业的大多数实践课程内容都可以在实习过程中体现出来。加强特色实习基地建设,不仅能使学生加深对学校理论课程和实践课程的认识,同时丰富学生的思维方式,对学生的自我创新具有推进作用。
综上所述,如果能将自动控制原理实践课程很好地结合自动控制原理理论课程,并有专业方向针对性地开展学科交叉实验,同时在校内开放实验和校外的实习过程中有所体现,就能够使学生的知识结构形成网状构造,有利于学生融会贯通,学以致用。通过对这一门跨专业实践课程教学内容和教学方法的探讨,其得到的具体教学效果和教学经验也可应用于其他跨专业实践课程的教学中,从而使实践课程在整个本科教学过程中发挥最大的教学作用,并实现更好的教学效果。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 田思庆,吴桂云.“自动控制原理”课程的教学研究与实践[J].电子电气教学学报,2008(2).
[2] 袁安富,张伟.《自动控制原理》课程教学改革与创新的探讨[J].中国电力教育,2008(6).
能源与动力工程的方向范文2
关键词:能源与动力工程;节能技术;应用
能源作为一个国家发展的基础,对于人们生活水平提高有着重要的推动作用。而能源与动力工程的节能技术,就是在使用能源的过程中,尽可能的加强能源利用效率,或者尽量减少能源在使用过程中出现不必要的损失和浪费。从而达到减少能源消耗目的的同时,还能加强社会经济发展。在新时期下,各个国家都面临能源短缺的问题,我国作为能源消费大国,在能源短缺的问题上,比其他国家更为严重。因此,面对能源短缺的问题,我国在抓紧研究新能源开发技术的同时,也应当重点发展节能技术。
1能源与动力工程的节能技术
能源与动力工程在专业领域中,主要是对传统能源进行合理利用,减少传统能源在使用过程中的浪费,提高能源的使用率,并且还有对新能源的开发[1],然后将新能源应用到人们的日常生活当中,以此帮助社会主义市场不断发展,以及减少传统能源的使用,保护自然环境。而能源与动力工程的节能技术,就属于对传统能源合理利用这一块,它不仅是能源与动力工程的重要组成部分,也是当前节能技术的领军者,在许多行业中都得到了广泛的应用。
1.1空压机预热回收技术
在实际生活中,空压机作为一个能耗较大的设备,在设备运行过程中,会将输入电脑的百分之八十转换为热能,而剩余的百分之二十则会转变成压缩空气能。在空压机设备将电能转换成热能以后,而剩余的能量会变成废热排放到空气当中,这导致大量的能源被浪费。随着空压机余热回收技术的出现,使得这部分能源得到了合理的利用,空压机余热回收设备,主要是根据能源与动力工程的节能技术来设计的[3],它通过冷热交换原理,将空压机在运行工程中产生的余热收集起来,并将其加热为六十摄氏度的热水。例如,在某生产企业中,由于部分设备需要使用空压机,而使用空压机进行生产,在消耗大量能源时,会有部分能源变为热量发散到空气中去,导致不少电能被浪费。而通过空压机预热回收设备以后,可以将这部分散掉的热量进行回收,然后将这部分热量运用在热水器中,使企业生产过程中,不需要在耗费电能去对水进行加热。这样既合理的利用了能源,使空压机电能耗费利益最大化,又减少了传统热水器所消耗的电能,达到了节约能源的目的。
1.2变频调速技术
在工业生产当中,常常会用到电机设备,如泵类和风机等电机设备,在工业生产中应用都非常广泛,但是这些设备都有一个共同点,那就是对于电能的消耗非常大,这部分耗能在企业生产中占比巨大。在对电机应用了能源与动力工程的节能技术以后,出现了变频调速技术,这项技术通过改变电源输出的频率,能够有效地控制电机对于电能的损耗,尤其是在风机、水泵这类电机中,节能效果十分显著。
2能源与动力工程的节能技术的应用方向
2.1在煤炭能源中的应用
煤炭资源作为我国存储量最多的能源,是我国经济发展中使用量最多的资源,但是煤炭资源也是一种高污染的矿产资源,在使用的过程中,会对环境造成极大的污染,而且我国当前对于煤炭的能源利用效率也很低,造成了极大的能源浪费,使得煤炭资源日益减少。因此,我们可以将能源与动力工程的节能技术的概念运用在煤炭资源中,对煤炭资源进行脱硫处理,减少煤炭资源在使用过程中所释放的二氧化硫,并且还能提高煤炭的能源利用效率。
2.2在石油资源中的应用
在第二次工业革命当中,石油资源登上了历史的舞台,它在各行各业中都得到了广泛的应用,使得工业生产有了更进一步的发展。但是,石油资源在地球上属于不可再生能源,而人们对于石油的使用却在日益增加,这使得石油资源的存储量已经在逐年减少。因此,我们要对稀缺的石油资源进行保护,在对使用资源进行使用时,我们可以利用能源与动力工程的节能技术来加强使用效率,减少石油的消耗。另外,我们还可以寻找石油资源的替代品,如乙醇、甲醇等。这类在部分行业中可以代替石油的资源。
3结语
总而言之,能源与动力工程的节能技术是当前节约能源消耗的主要节能技术之一,对于经济的发展起到了至关重要的作用。而在我国,随着能源的使用量日益增大,而且使用的能源大部分都是不可再生能源,这使得我国的经济陷入了瓶颈。而如果想要打破这个经济瓶颈,就需要合理的利用能源,加紧对于能源与动力工程的节能技术的研究,使我国的能源能够达到持续发展,从而推动市场经济的发展。
参考文献:
[1]徐祥博.浅谈能源与动力工程的节能技术[J].黑龙江科技信息,2013(36):73.
[2]唐管财.关于能源与动力工程的节能技术分析[J].化工管理,2017(18):134.
能源与动力工程的方向范文3
关键词:火电厂;热能;动力工程;工作改进
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.055
0 引言
火电厂热能和动力工程的改进的前提必须充分了解火电厂的工作原理。一般而言,火电厂都是以燃煤为主,煤炭在燃烧的期间通过化学反应转化成热能,在汽轮机等机械装置的助力下热能转变成了机械能,最后发电机在汽轮机的带动下将机械能转化为电能,在这一过程中部分能量将会通过热量的形式被消耗。为了提高企业的能源利用率和经济效益,同时响应国家节能减排的号召,发电企业在了解清楚火电厂的工作原理之后,必须采取有效措施对热能和动力工程进行改进。
1 火电厂热能和动力工程的现状分析
1.1 重热现象及其影响
目前,在火电厂实际生产运行中,有一个常见的问题:重热现象。这种现象的出现说明了在能源合理利用期间,前后两个不一样的环节压力几乎相同,但是第一个环节的焓值相比于第二个环节明显要低[1]。如果这种现象得不到及时控制,将会产生比较严重的后果。最为典型的就是能源的利用率逐渐降低。首先表现在重热现象,火电厂在运行期间对电能难以采取有效的利用和存储方法,一旦重热现象比较严重,电能的稳定性必定受到严重影响[2]。再有,重热现象降低了煤炭的燃烧质量,间接造成了电能的利用率降低。还有,发电企业受此现象的影响容易出现波动,导致稳定性下降,稳定性的下降带来了发电质量的下降,从而影响了发电厂的效益。
1.2 湿气损失及其表现影响
火电厂生产运行过程中蒸汽湿气的损失是由多种原因引起的。蒸汽在膨胀的时候会有非常明显的水滴出现,蒸汽质量受到水滴的影响,蒸汽损失出现;如果党蒸汽移动的速度要快于水滴的速度,蒸汽的移动将会受到干扰,导致湿汽损失;此外,蒸汽在进行其他主动运动的时候,水珠也会对蒸汽造成影响。所以,若要解决这一问题,则需要不断对设备进行必要的调整和操作,这就为更多能量的损害埋下伏笔。
1.3 节流调节机器及影响
目前火电厂最为常见的问题有多种,而节能调节就是其中一种。举个例子,当发电设备发生明显转变的时候,电力系统有极大可能出现较大损耗,这样影响了发电企业经营时的经济效益。节流调节在应用过程中有着很明显的特征,可以满足小型设备的正常运行。一旦设备在运行期间出现突发状况,比如设备负荷值已达到最大,那么机组数量也将逐渐降低,可是,全部机组运行的级数却要不断上升,只有这样节流调节才可以负荷设备运行的需要。
2 如何改进火电厂热能与动力工程
火电厂在日常的生产运行当中一定要通过有效的措施对热能和动力工程工作进行改进,根据前文提到的火电厂提到的三个方面的问题,采取相应的应对措施,选择科学合理的管理方法,不断提高火电厂企业的发展水平,从而提高既定的经济效益[3]。以下是改进火电厂热能和动力工程工作的三个主要措施:
2.1 对重热进行科学合理的运用
对火电厂生产运行过程中热能和动力工程存在的问题充分了解之后,可以发现,重热现象主要存在于多级汽轮机组同上一级内部机组的运行过程中,是与上一级相比有着明显的损失,但是这些损失却将在下一级运行过程中得以充分利用。重热系数通常是用于表示真实焓降值同各级运行时理想焓降值的比值,由于重热容易引发明显的负面效应,如果科学合理运用,则对于能源的利用率提升有很大作用。
2.2 降低湿气的损失
火电厂在日常的生产运行过程中会存在能源损失的现象,所以,采取必要的措施降低资源的耗损,减少运行期间诱发的湿汽损失,可以保证火电厂热能和电力工程发挥充分作用,这对于发电企业实现目标经济效益具有积极作用。第一,必须在发电机组的抗腐蚀能力上下功夫,通过安装去湿装置提高抗腐蚀能力;第二,使用带有吸水缝的喷灌;第三,利用中间再热循环。通过这些方式,降低生产运行过程中的湿汽损失,从而降低能源消耗,最终不断提升火力发电厂的运行效率[4]。
2.3 提高节流调节的有效性
发电机组在进行第一级的运行时,通常来讲,节流调节是可以完成周进气的,可是一旦发电设备在运行的过程中发生重大改变,各级机组在运行期间的温度就会出现非常明显变化,这就造成了一定的节流损失,使得机组在运行时的经济性也会受到极大影响[5]。因此,机组在运行期间要确保流量、压差在比较合理的范围之内,另外其他零部件在日常的工作运行过程中也必须严格按照负荷相关的规定和要求,使得工作人员可以积极应对机组变化。
3 结语
我国不同于发达国家,现阶段我国的生产力还比较低,粗放型的经济发展模式造成了巨大的资源消耗,并且资源的利用率远远低于发达国家,同时又带来了不可避免的环境污染,既不利于社会经济的发展,也不利于人们的身体健康。以火电厂为代表,由于受到各种因素的影响,火电厂在生产运行时热能和动力工程已经发生了明显的变化,采取有效措施加以解决不仅可以提高发电也的经济效益,还可以有利于发电企业的资源调节和环境保护,走可持续发展道路。
参考文献:
[1]姚继伟.论热电厂中热能与动力工程的改进方向[J].黑龙江科技信息,2014,13(03):98-98.
[2]阳帆.试析火电厂中热能与动力工程的改进方向[J].科技创新与应用,2014,20(12):164-164.
[3]曹辉.浅谈火电厂中热能与动力工程的改进方向[J].山东工业技术,2015,24(02):141-141.
[4]钱清华.火电厂中热能与动力工程的改进方向[J].中国新技术新产品,2015,17(03):73-73.
能源与动力工程的方向范文4
关键词:热能与动力工程;科技创新发展;问题分析
1崮苡攵力工程的应用相关概述
1.1工程中热能与动力工程的介绍
我国目前在热能和动力的相互转换研究上,取得了众多成就,在理论上它跨越了很多学科,例如机械工程等。而在现实的角度上,凭借自身的优点,主要的研究方向是电厂热能项目。虽然从字面意思上可以了解到热能和动力项目的主要研究方向是电厂热能项目,而实际上内涵包含很多,例如冷冻冷藏以及能源项目等九大类项目。
站在另外的层次上来看,工程物理项目是热能和动力项目研究中最为关键也是非常特殊的一项研究内容。而当前时期热能和动力项目探索工作的重点是自动化。目前我们国家在这方面的研究不是很深入,而且也缺少专门的工作团队,因此国家要对锅炉热能的转换、空调制冷、流体机械与自动控制的方向等相关专业人才进行重点培养。与此同时,热能动力工程作为当今时代动力工程基础工程之一,其主要方向为将能源方面存在的问题有效解决。
1.2热能与动力工程中相关介绍
锅炉由燃气锅炉的电器控制以及外壳部分组成,而面壳和底壳组成燃气锅炉外壳。面壳的主要作用是防灰尘、防风等对其进行保护,而底壳的主要作用是维持坚固整体。一般的底壳由主热交换器以及三通阀和板式的热交换器组成,也会有电控盒以及燃气阀、轮回水泵、膨胀水箱等成分组成,这些部分通过底壳的连接成为主体,发挥作用。燃气锅炉的电器控制是锅炉最重要的一个硬件部分,它的主要作用是对地暖温度的探测器、燃气阀与轮回水流、风压开关、风机、轮回水泵、燃料燃烧等装置有效运行进行控制。目前使用最多的方式是电脑控制方式,这主要是因为这种方法对于温度的掌控更为合理,而且还能够平衡燃烧温度。
2分析热能与动力工程存在的问题
我们国家开始工业炉的生产工作,最早始于商周时期,那时候主要是通过加热来提炼铜器。铸铁的历史最早出现在春秋战国时期。马丁在十九世纪六十年代有机改造同气体燃料相关的加热平炉是出现于十八世纪九十年代的铸铁高炉。此时的热能项目虽然在锅炉中应用中获取了一些成绩,但是还存在一些局限性。
2.1分析热能与动力工程中工业炉的应用发展
对于工业生产来讲,工业炉的地位非常关键。在早些时候,工业炉一般是经由燃烧材料的方法来提供热能。在这种过程中,人们发现此种方法虽然能够带来热能,但是也会对我们的环境产生非常恶劣的影响。随着技术的不断发展,人们发现可以通过工业炉来实现电和热的有效转化。目前热能相关的研究工作在不断开展,而且锅炉的管理能力也得到了很大的提升,目前已经可以使用电脑控制锅炉,这就在无形中将能量的利用率显著的提升了。当前锅炉有两大类型,分别是推钢型的和步进型。这两者的差别是它们的输送材料方法不一样。
2.2热能项目中风机面对的问题
人们对能源的需求随着我国经济社会的发展不断增加。面对这巨大的商机,有关能源生产单位都想通过提升锅炉的工作总量来实现最大的利益,在竞争中获得上峰。而不断增加的活动量导致了长久运转的风机发生破损,影响到设备的正常运行。所以必须改进风机的工作模式。要把机械能合理的转变为动能,压缩运送气体,这就是锅炉设计风机的目的。并且在有关的气体运输到特定的设备中时,效果最明显。由于叶轮的结构复杂,所以在工作时容易受到外界环境温度的影响。值得庆幸的是,已经有可以从多个方向对风机燃烧速度进行测定的软件,而且可以对数据进行二维模型的处理,并通过对网络的划分,利用求解器对网格输出结果进行求取,最终获取较为准确的一些模拟结果。
3热能与动力工程的广泛运用了所取得的科技创新
3.1燃烧控制
我国为了能够保证运转稳定,设备大多采取用手工将燃料放到炉中的人力模式,但却非常的耗费人力。针对这种缺点,近年大部分企业都开始采用自动化的模式。对于设备的燃烧控制来说,怎样调节能量是其中非常重要的一个部分。目前的燃烧方式有多种类型:其中一种是由控制器和有关分析部件组合而成的持续控制体系,具有精准性的原因是利用热点测定数值,然后用电脑进行分析偏差值,对设备进行合理的控制。大量的研究发现上面的设备工作时存在误差,为了数据的精确性,需要进行合理的研究。在交叉式燃烧控制系统中,锅炉的组成部分有燃烧的控制器、烧嘴、流量阀、热电偶等,通过温度进行计算测量,对其所需测量的温度进行转换,分析设备能否和设定好的数值保持一致,进而起到控制燃烧的意义。这种燃烧方法的优点非常多,不但能够节省零件,还能够更为精准的控制温度,所以在当前的工业生产中被大范围的应用。
3.2仿真类锅炉风机翼型叶片的控制
目前为止,没有完整的体系完善叶轮的生产工作的原因是 锅炉自身的风机在设计的时候非常复杂,而且其运行较为精密化,测量工作也很难开展。而用模拟测试的方法测评机械自身气体流通的方向,模拟不同方式的空气吹入风机时的流动分离有利于获取较为精准的数据。除此之外,利用电脑网络来模拟设定此类数值,按照不同速度得到的矢量图分析动作是进行模拟的主要目的,之后比较多组数据并将锅炉风机的翼型边界层以及分离之间的关系确定出来,施行后进一步研究步骤。通过实践研究我们发现,锅炉的发展和具体的生活中热能项目发挥的作用越来越明显。所以今后的时期,要认真的学习研究热能和动力项目相关的知识,使其切实的发挥出在能源生产等方面的功效。
参考文献:
[1]刘刚义.论热能与动力工程的科技创新[J].科技致富向导,2014.
能源与动力工程的方向范文5
[关键词]热能与动力工程、现状、科技创新
[中图分类号]TM621[文献标识码]A
1热能与动力工程
热能已被广泛应用于我国许多行业,并在国民经济中占有核心地位。最广泛使用的是电力工业,在使用核电、火电及其他设备、热能动力工程及相关技术,是其工作的基础。钢铁行业,尤其是在高炉炼铁、炼钢和轧制过程中,也得到了广泛的应用机械工业及相关工业建筑,包括物质生产、物质生产、锻造、焊接、铸造技术、热能利用率;农业生产和水产养殖,也有广泛的应用,同时,在广大人民的日常生活中,热量也有着许多的用处,如北方冬季供暖等。基于上述分析,我们可以看到,热能与动力工程,在人们的生活和生产中起着非常重要的作用,是最重要的能源之一,我们将根据热能的特性,来研究更深入的热能的状态,在日常使用中发挥更大的作用。热能与动力工程是以工程热物理为主要理论基础,以内燃机和开发其他新型动力机械和系统为研究对象,采用物理知识和工程力学、机械工程、自动控制、计算机科学、环境科学、微电子技术等知识,研究如何将燃料的化学能和液体的高、低(或无)污染转化为动力的基本规律和过程,在过程中的自动控制技术。随着常规能源的日益短缺,人们的环保意识不断增强,节能,高效,减少或消除污染排放,开发新能源等可再生能源已成为能源、交通、汽车、造船、电力、航空航天等许多领域的重要课题,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
2热能与动力工程的现状
中国的能源与动力工程是在20世纪50年代形成的。在当时,国外社会发展体制的影响,形成在热能与动力工程专业包括电站锅炉、火力发电、内燃机、涡轮机、风机、压缩机、制冷、低温、加热、通风及空调工程、冷冻、冷藏、水电工程、水电站、水电站动力设备、水动力、自动化、机械、机电排灌工程、水力发电和提水工程和工程热物理几十个,形成了以工业产品生产人才培养目标的基本模式,在我国发展有着相互适应的时间和范围。随着改革开放的进行,我国国民经济体系发生了很大变化。社会对人的培养提出了新的要求。为了满足这一要求,国家发展了很多关于热能与动力工程的提案,即热能工程,热能和动力工程机械,热发动机,制冷和低温工程,流体机械和流体工程,水利水电工程,工程热物理等。这说明,在短短的十年时间里,热能与动力工程的发展是突飞猛进的。这样拓宽了专业人才培养模式。让更多的学生基础知识的不断扩大,对市场的适应性需求大大加强。半个世纪以来,热能与动力工程为社会输送了大量的功能,他们是我国特别是能源领域的中坚力量,为建设我国的全面建设小康社会和在世界各国增加颜面做出了巨大贡献。但是,就目前社会对于热能的利用而言,却存在着许多问题,目前,人类所使用的热量,所以它主要是通过一次能源转换而来,燃料的化学能转换中,燃料的化学能转换主要是通过燃烧的方式,将化学能转化为热能,并通过技术手段,转化为人类生活和生产机械能的需要。但对环境的影响是存在的,主要存在于热污染,空气污染,噪音污染和放射性危害,主要河流的水站,在很大程度上会影响水生生物和空气质量变化,热能给环境带来的影响是巨大的,在人们的生活中处处都是其带来的环境污染,漫天的雾霾,细微的空气颗粒等等都是燃烧所形成的空气污染,这会让我们的生活质量贬低,这回让中国的国民的身体健康受到威胁和换上疾病,让人们每天都为出行担心,所以在热能的转化中,我们要更加的注重环境,这将是我们必要的责任,为了我国的发展做出贡献,让我们的人民生活得到一定的保障。如何开发和利用热能和动力工程,是非常关键的工作内容,也是国家的重点。将根据热能和动力工程的开发和利用进行了详细的分析,对环境和能源节约和减少排放的发展和影响的前景,努力帮助更好的能源开发和利用,为人类的发展作出更突出的贡献。
3探究热能和动力工程的科技创新
现如今的热力和动力工程存在着许许多多的问题需要解决,下面我们就来讨论下热力与动力工程的创新。加快相关产业结构调整。对于火电工程,需要很好的调整和改进的产业结构,努力提高能源利用效率。积极服务业是生产,发展和满足人民的方便,提高生产质量的核心内容,在工业生产,淘汰落后的产品,对旧技术和相关设备必须要加快淘汰速度,并及时发展新技术,提高生产质量和生产效率,优化产业结构,进一步促进产业转型升级。加强技术创新。对于热能与动力工程及相关行业,需要一个良好的技术手段来进行创新,对行业上的设备进行一定的创新,来让我国的热能与动力工程的行业在我国起到一定的价值,在本行业中让我国在世界上起到一定带头作用。针对目前存在的主要弊端,完善和促进市场经济,环境和系统的良好节点。加强合作和相关研究机构,建立技术研发和服务平台,积极开展相关的还原技术,替代技术,回收技术和资源技术,并努力减少排放,减少环境污染,同时提高能源利用效率。同时,也需要发展创新模式,以加快经济周期,依靠现代科学技术,节能减排工作管理,作为工作的关键内容和核心内容,加快发展新技术,并结合实际的特点和具体应用的热能与动力工程的步伐。新能源技术的发展得到具体的使用,根据企业的能源消耗和生产,采取节能措施,并进行回收利用,进而达到节能降耗的效果。
4结论
总之,根据热能与动力工程我们作了详细的阐述,分析了相关的热工设备,针对目前存在的主要弊端,完善和促进市场经济,环境和系统的良好节点,并实施方案和把我工作重点,力求更全面的热能与动力工程实际情况的把握,更好的使用他们,然我们的社会得到一定的保障,让我们生活的环境得到一定的保障,让未来的人类有着更多的生存空间,为了我们的将来,让我们一起努力,建设美好的明天。
[参考文献]
[1]阳帆.试析火电厂中热能与动力工程的改进方向[J].科技创新与应用,2014(20).
[2]田青.热能与动力工程在锅炉领域的应用探究[J].科技创新与应用,2014(19).
能源与动力工程的方向范文6
关键词:能源与动力工程;实验教材;节能环保
一、引言
《能源与动力工程实验》作为能源与动力工程专业学生的实验参考用书,其既与本专业的基础理论紧密相关,又是一本独立的实验教材,其是本专业学生实验和工程实践能力培养的基础,在本专业的教学过程中占有重要的地位。
目前,能源与动力工程实验教材使用非常广泛。全国有上百所学校开设了能源与动力工程实验课程,每年有几万名大学生及相关工程技术人员都使用能源与动力工程实验教材,大部分学校只有临时内部讲义,并未有正式出版发行的教材,能源与动力工程实验教材的出版发行将受到很多高校及企业的青睐。武汉科技大学能源与动力工程专业自成立以来,三个班级共一百余名学生一直在使用本校教师编写的内部讲义,他们亦急需正式出版的教材。同时,此教材将涵盖冶金工程、材料学、矿物加工专业开设的冶金传输原理、热工基础、冶金炉原理等课程相对应的实验课。此教材的编写出版既能解决本校师生的燃眉之急,又能在其他高校及企业发挥重要作用。
目前,国内能源与动力工程专业的实验教材比较单一分散,如流体力学实验、传热学实验等,没有全面综合的实验教材。本教材涵盖了传热学、流体力学、工程热力学、燃料及燃烧、制冷原理与装置等专业基础课程,以及锅炉原理、火焰炉等专业课的实验内容,同时增加了编者科研团队的科研成果。其主要目的是通过完成对一些理论的验证,增强学生的动手能力,让学生学会对实验数据的处理方法,巩固理论课程知识,培养学生辩证思维能力和逻辑推理能力,为今后其他专业课程的学习打好基础,也为毕业生今后从事与能源动力有关的工作提供一定的基础知识。
二、教材编写
1.工作基础
本教材的依托单位是武汉科技大学材料与冶金学院能源与动力工程系。该专业从2008年起开始招收本科生,目前该校的能源与动力工程专业毕业生就业前景良好,得到用人单位的一致好评。其下属的能源与动力工程实验室自成立以来,经过校、院、系教师的努力,已经成为集科研、教学于一体的实验室。目前实验室专职管理教师四名,实验室面积超过500平方米,拥有一百余台科研与教学设备,可进行热工检测、流体、热工、燃烧、炉窑等相关专业的实验。目前编者团队已经为本校能源与动力工程本科生、冶金工程本科生、矿物加工本科生的热工基础实验、热工综合实验、冶金基础实验、冶金炉原理实验、CAD技术等课程,共计56学时编写了教材,此教材也是在这些实验课的基础上编写的。
编写团队就实验教学问题先后承担了“热能与动力工程专业实验教学体系改革研究与实践”“跨学科宽口径节能环保型人才培养的改革与实践”等教学研究项目,对实验室及实验教学进行了系统的研究与建设。其已与国内知名大学取得紧密合作,此教材即是与东北大学共同编写完成的。
2.教材特色
目前国内能源与动力工程实验教材多偏重于汽轮机、锅炉、流体机械、空调制冷实验,适用于火力发电、发动机及汽车工程、流体机械及低温制冷专业方向。而我校设置的能源与动力工程专业是以冶金为背景的学科,偏重于冶金热能方向,其对专业实验有自己特殊的要求。本教材结合本校专业特色,同时注重与其他高校本专业的相同与相近,增加了编者科研团队的科研成果,使整合后的教材既能满足本校师生的需求,又可适用于其他高校及企业人员。
(1)结合专业特色,优化知识结构
在教学实践中,整合教学内容,拓宽专业口径,不仅可以作为能源与动力工程专业学生的重要专业基础课程应用教材,也可以作为其他冶金、流体、C械和暖通工程类专业本科生必修的专业基础课教材。本教材是在武汉科技大学《能源与动力工程实验》讲义的基础上重新编写出版的,其已在能源与动力工程专业以讲义形式试用了七年,从该校毕业的本专业及相关专业毕业生,都具备了热工、能源相关实验技能,在社会就业岗位上发挥了重要作用。
(2)简明、易读和突出实用性
本教材按照简明、易读和突出实用性的原则,归纳总结了能源动力类专业实验课程的内容,编写过程中注重对基本概念、基本理论的描述,始终贯彻理论联系实际、学以致用的原则;注重实践创新,结合开放实验的特点,力求教材内容符合学生的认识规律,便于学生独立操作。教材内容精练,符合教学特点,文字简明,深入浅出。为适应教学改革需要,教材针对部分教学内容进行整合,尤其适用于不同专业和不同教学内容的选择,便于教师的取舍。
(3)理论联系实际,体现学术价值
教材要有自主知识产权的内容,努力做到把本领域的最新科研成果引入实验教学中,不仅包括国内外知名学者的研究成果,也要体现编著者的科研成果。
3.编写方案
本书主要设置工程热力学实验、流体力学实验、传热学实验、燃料与燃烧实验、制冷原理实验、热工综合实验、流体综合实验等七章。每个章节包括2~8个不等的实验,涵盖了传热学、流体力学、工程热力学、燃料及燃烧、制冷原理与装置等专业基础课程,以及锅炉原理、火焰炉等专业课的实验内容,还增加了编者科研团队的科研成果。每个实验下设实验目的、实验原理、实验装置、实验方法与步骤、实验数据及处理、实验分析与讨论、注意事项等部分,每个实验会略有调整。
三、结束语
能源与动力工程实验教材的编写是在武汉科技大学内部实验讲义的基础上编写的,已经得到七届师生的验证试用,培养的毕业生均得到用人单位的认可。本教材结合本校专业特色,同时注重与其他高校本专业的相同与相近,增加了编者科研团队的科研成果,使整合后的教材既能满足本校师生的需求又适用于其他高校及企业人员。
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