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關(guān)鍵詞:燃燒;燃燒技術(shù);教學(xué)內(nèi)容;熱能與動力工程
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)21-0055-02
目前,化石燃料在世界各國能源中占有主導(dǎo)地位,約占全球能源消費(fèi)的87%,而且在未來可以預(yù)見的時期內(nèi),全球能源結(jié)構(gòu)仍是以化石燃料為主,其他新型能源為輔的格局。隨著社會和科技的發(fā)展,對能源的需求越來越多,能源短缺已成為一個全球各國共同面臨的現(xiàn)實(shí)問題。由于化石燃料的大規(guī)模使用,其所帶來的環(huán)境污染問題也日趨嚴(yán)重。目前,節(jié)能減排已成為世界各國當(dāng)前和未來的重要發(fā)展目標(biāo)。研究和開發(fā)高效、低污染燃燒裝置,提高燃料燃燒能量利用率,減少對環(huán)境的污染,是目前世界各國迫切需要解決的重大關(guān)鍵技術(shù)。
哈爾濱工程大學(xué)基于當(dāng)前對節(jié)能減排的迫切需求,自2006年起,在動力與能源工程學(xué)院熱機(jī)專業(yè)本科教學(xué)計(jì)劃中,開設(shè)了“燃料與燃燒”課程;自2007年起,分別在碩士研究生和博士研究生相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中開設(shè)了“高等燃燒學(xué)”和“燃燒學(xué)的理論方法及應(yīng)用”等課程。
一、“燃料與燃燒”課程定位
哈爾濱工程大學(xué)作為工業(yè)和信息化部直屬學(xué)校,其動力與能源工程學(xué)院熱能與動力工程專業(yè)是國家級特色專業(yè),同時擁有工信部教學(xué)中心和黑龍江省級教學(xué)示范中心。作為燃燒機(jī)械的基礎(chǔ),“燃料與燃燒”與大學(xué)普通物理、工程熱力學(xué)和流體力學(xué)等多門基礎(chǔ)課程密切銜接,課程在科學(xué)理論指導(dǎo)下,密切聯(lián)系實(shí)際工程應(yīng)用。通過課程學(xué)習(xí),可以拓寬學(xué)生專業(yè)眼界,了解燃燒學(xué)科發(fā)展前沿和發(fā)展重點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力和動手能力。“燃料與燃燒”課程對于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作能力具有重要作用[1,2]。自2006年設(shè)課以來,“燃料與燃燒”一直作為本科熱能與動力工程專業(yè)的骨干基礎(chǔ)課程。
“燃料與燃燒”課程的教學(xué)水平直接影響我校熱機(jī)各專業(yè)方向的學(xué)生素質(zhì)和教學(xué)質(zhì)量。對“燃料與燃燒”課程進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容改革,提高其教學(xué)質(zhì)量,對于提升哈爾濱工程大學(xué)熱能與動力工程專業(yè)在國內(nèi)的影響和地位具有重要意義。
二、“燃料與燃燒”課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
除基礎(chǔ)理論部分外,“燃料與燃燒”課程中工程應(yīng)用部分教學(xué)內(nèi)容更新很快。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,燃燒技術(shù)不斷進(jìn)步,燃料及燃燒裝置不斷推陳出新,相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容也需不斷隨時更新,要求授課教師有堅(jiān)實(shí)和廣闊的理論基礎(chǔ),掌握國內(nèi)外燃燒理論和技術(shù)的最新發(fā)展。
哈爾濱工程大學(xué)是我國進(jìn)行船舶動力裝置研究和培養(yǎng)該領(lǐng)域高層次創(chuàng)新人才的重要基地,近年來對高性能船舶動力裝置進(jìn)行了大量深入的研究,承擔(dān)完成了包括工信部高技術(shù)船舶項(xiàng)目、省市部委項(xiàng)目和各級基金項(xiàng)目等多項(xiàng)課題研究,對發(fā)動機(jī)預(yù)混燃燒、擴(kuò)散燃燒、均質(zhì)燃燒、稀薄燃燒和低溫燃燒等燃燒模式均有深入的研究,取得了多項(xiàng)具有國內(nèi)外先進(jìn)水平的研究成果,發(fā)表了大量的相關(guān)論文和專利。這些科研成果為“燃料與燃燒”課程教學(xué)和師資平臺搭建提供了豐富的資源,對“燃料與燃燒”的教學(xué)改革起到了很大的推動作用。
隨著燃料技術(shù)、燃燒技術(shù)和燃燒裝置的不斷發(fā)展和進(jìn)步,為滿足教學(xué)需求,及時反映燃燒技術(shù)的最新進(jìn)展,我校教學(xué)團(tuán)隊(duì)編寫了《燃料與燃燒》本科教材。該教材是根據(jù)船舶動力裝置燃燒的特點(diǎn),基于我校“三海一核”教學(xué)和學(xué)科的研究特色編寫的?!度剂吓c燃燒》教材系統(tǒng)闡述了燃燒的基本原理和理論;詳細(xì)講述了燃料動力學(xué)燃燒的計(jì)算方法,詳細(xì)論述了燃燒熱力學(xué)和燃燒化學(xué)反應(yīng)動力學(xué),著重介紹了船舶動力裝置涉及的預(yù)混燃燒和油滴蒸發(fā)控制的擴(kuò)散燃燒;最后,為及時反映燃燒技術(shù)的研究進(jìn)展,增添了新型船舶動力裝置所采用的高效低排放燃燒技術(shù)[3]。在教材的編撰過程中,大量引用了我校燃燒理論和燃燒裝置研究領(lǐng)域相關(guān)教師及碩博研究生的研究成果和國內(nèi)外最新研究進(jìn)展。教材內(nèi)容豐富新穎、專業(yè)針對性強(qiáng),可為我校及其他院校熱能與動力工程專業(yè)各研究方向本科生奠定系統(tǒng)的專業(yè)理論知識。通過課程學(xué)習(xí),使學(xué)生在掌握扎實(shí)理論知識的同時,獲取燃料與燃燒相關(guān)工程應(yīng)用知識。教材強(qiáng)調(diào)了“燃料與燃燒”課程教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性、理論性以及工程應(yīng)用性,編寫過程中注重了教學(xué)內(nèi)容的易懂性,和培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識、實(shí)際動手實(shí)驗(yàn)以及團(tuán)隊(duì)合作的能力。
通過“燃料與燃燒”課程的教學(xué),使學(xué)生對燃料性質(zhì)、燃燒現(xiàn)象的本質(zhì)以及燃燒基本理論有一定的認(rèn)識,進(jìn)而掌握燃燒技術(shù)中所必須的熱化學(xué)、燃燒動力學(xué)及燃燒過程的基本知識與基本理論。掌握動力機(jī)械中氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)燃料的相互關(guān)系和區(qū)別,以及它們的特性、燃燒特點(diǎn)和規(guī)律,包括閃點(diǎn)、著火點(diǎn)和自燃點(diǎn),不同燃料閃點(diǎn)、著火點(diǎn)和自燃點(diǎn)的變化規(guī)律,以及著火的形式和條件、火焰的傳播、燃燒產(chǎn)物的生成機(jī)理等。課程側(cè)重預(yù)混氣的爆震、層流預(yù)混燃燒、氣體擴(kuò)散燃燒和燃料液滴燃燒等與動力機(jī)械密切相關(guān)的燃燒理論[3]。
國內(nèi)外對動力裝置節(jié)能減排的要求實(shí)質(zhì)上推動了燃料、燃燒理論及燃燒裝置的快速發(fā)展,為確?!叭剂吓c燃燒”課程教學(xué)內(nèi)容能充分反映相關(guān)理論和技術(shù)的發(fā)展,最新國內(nèi)外燃料技術(shù)、新型燃燒技術(shù)及燃燒裝置應(yīng)作為課程教學(xué)的重點(diǎn)更新內(nèi)容?!叭剂吓c燃燒”課程先后介紹了燃料及燃料特性、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)、燃燒理論和燃燒裝置等,涵蓋了燃料、燃料的燃燒計(jì)算、燃燒化學(xué)動力學(xué)、燃燒反應(yīng)系統(tǒng)的守恒方程、著火理論和燃燒界限、預(yù)混燃燒、擴(kuò)散燃燒、液體燃料的燃燒、固體燃料燃燒、燃燒排放控制和燃燒裝置等方面的教學(xué)內(nèi)容。課程各教學(xué)模塊內(nèi)容主要包括:(1)燃料,主要包括燃料的來源、種類、組成,燃料性質(zhì)、參數(shù)及變化規(guī)律,燃料物性計(jì)算方法;(2)燃燒過程的物質(zhì)平衡與熱平衡,包括生成焓、反應(yīng)焓、燃燒焓,固體燃料、液體燃料和氣體燃料的理論空氣需求量,實(shí)際空氣供給量和空氣過量系數(shù),完全燃燒產(chǎn)物生成量、成分和密度,不完全燃燒產(chǎn)物及燃燒過程的質(zhì)量檢測,燃燒溫度和熱離解對燃燒溫度的影響;(3)燃燒與化學(xué)平衡,重點(diǎn)為化學(xué)反應(yīng)速度及化學(xué)平衡,反應(yīng)度與平衡常數(shù)的關(guān)系;(4)化學(xué)反應(yīng)動力學(xué),內(nèi)容包括基元反應(yīng)、質(zhì)量作用定律、反應(yīng)級數(shù),化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素、各種級的單步化學(xué)反應(yīng),鏈鎖反應(yīng);(5)燃燒系統(tǒng)守恒方程,分子傳輸方程,基本守恒方程,流動邊界與熱邊界層;(6)著火和燃燒界限,熱自燃理論、強(qiáng)迫著火、熄火、著火爆炸與熄火現(xiàn)象為化學(xué)動力學(xué)控制的燃燒問題,燃燒界限的影響因素;(7)預(yù)混氣的燃燒,重點(diǎn)為燃燒波及其區(qū)別、瑞利公式、雨果尼奧曲線、雨果尼奧曲線上熵的分布、爆震波后已燃?xì)獾乃俣扰c當(dāng)?shù)芈曀俚谋容^、查普曼-焦格特爆震波速度的確定、爆震波的速度、開爆震性和化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)決定的爆震極限;(8)層流預(yù)混火焰,主要包括熱理論,參數(shù)對火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊?,火焰駐定原理,火焰淬熄;(9)層流擴(kuò)散燃燒,主要內(nèi)容為伯克和舒曼理論的基本假定和求解方法、燃料射流的唯象分析(層流火焰高度和湍流火焰高度)和層流擴(kuò)散火焰射流(層流射流的混合和有化學(xué)反應(yīng)的層流射流);(10)氣體湍流燃燒,重點(diǎn)為湍流火焰的唯象方法;(11)液體燃料的擴(kuò)散燃燒,主要包括單油滴的蒸發(fā)及質(zhì)量燃燒速度,氣流中的燃料液滴,火焰的位置、燃料蒸汽、氧氣、產(chǎn)物及溫度的分布、噴霧燃燒及油滴群燃燒;(12)固體燃料的燃燒,內(nèi)容包括固體燃料的燃燒過程、固體碳粒的燃燒(擴(kuò)散燃燒、動力燃燒和過渡燃燒)、碳粒燃燒的化學(xué)反應(yīng)(碳和氧的反應(yīng)、碳和二氧化碳的反應(yīng)、碳和水蒸汽的反應(yīng)、一氧化碳的分解反應(yīng))、多孔性碳粒的燃燒、二次反應(yīng)對碳粒燃燒的影響、碳粒燃燒速率及燃盡時間、灰分對碳燃燒的影響、固體燃料的燃燒方式和燃燒裝置;(13)燃燒排放控制,包括燃燒過程中NOx、SOx和顆粒等污染物的生成機(jī)理,影響污染物生成的因素,控制污染物排放的技術(shù)措施(改變?nèi)紵緩降拇胧┖秃筇幚泶胧?;?4)液體和氣體燃燒技術(shù)及燃燒裝置,主要包括船舶動力裝置(船舶柴油機(jī)、船用鍋爐和船用燃?xì)廨啓C(jī)等)的燃燒技術(shù)。
三、結(jié)論
“燃料與燃燒”是當(dāng)今國內(nèi)能源動力類本科專業(yè)前沿課程之一。作為哈爾濱工程大學(xué)動力與能源工程學(xué)院熱機(jī)專業(yè)方向的一門核心基礎(chǔ)課程,“燃料與燃燒”在我校熱能與動力工程本科教學(xué)體系中扮演著重要角色。通過對““燃料與燃燒”課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的探討,確定了以船舶動力裝置共性燃燒理論作為基本的教學(xué)內(nèi)容,用國內(nèi)外最新燃料與燃燒技術(shù)的發(fā)展更新課程教學(xué)內(nèi)容,以期夯實(shí)學(xué)生的專業(yè)理論知識、擴(kuò)展學(xué)生的眼界、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。根據(jù)燃料和燃燒應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,尤其是船舶發(fā)動機(jī)行業(yè)燃燒技術(shù)的發(fā)展,及時更新、豐富和優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容,是實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵。通過教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和改革,我校近幾年的教學(xué)實(shí)踐表明,“燃料與燃燒”課程教學(xué)取得了良好的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]蘇磊.《燃燒學(xué)》教學(xué)有感[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2009,(34):134.
您好!
我是吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院熱能與動力工程專業(yè)97屆的一名學(xué)生,即將面臨畢業(yè)。
吉林大學(xué)南嶺校區(qū)是我國著名的汽車、機(jī)械等人才的重點(diǎn)培養(yǎng)基地,具有悠久的歷史和優(yōu)良的傳統(tǒng),并且素以治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、育人有方而著稱;吉林大學(xué)南嶺校區(qū)汽車學(xué)院則被譽(yù)為我國汽車工業(yè)的搖籃。在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境下,無論是在知識能力,還是在個人素質(zhì)修養(yǎng)方面,我都受益匪淺。
四年來,在師友的嚴(yán)格教益及個人的努力下,我具備了扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識,系統(tǒng)地掌握了熱能與動力工程專業(yè)的有關(guān)理論;熟悉涉外工作常用禮儀;具備較好的英語聽、說、讀、寫、譯等能力;能熟練操作計(jì)算機(jī)辦公軟件。同時,我利用課余時間廣泛地涉獵了大量書籍,不但充實(shí)了自己,也培養(yǎng)了自己多方面的技能。更重要的是,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和端正的學(xué)習(xí)態(tài)度塑造了我樸實(shí)、穩(wěn)重、創(chuàng)新的性格特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:能源與動力工程專業(yè);人才培養(yǎng)模式;多元化;創(chuàng)新
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)07-0172-03
隨著我國高等教育的普及,人才培養(yǎng)質(zhì)量顯得尤為重要?!陡叩仍盒D茉磩恿W(xué)科熱能與動力工程專業(yè)規(guī)范》(以下簡稱《專業(yè)規(guī)范》)指出:“在不同歷史階段,社會的人才需求不同,對高等教育的要求也不同”,“辦學(xué)應(yīng)當(dāng)與時俱進(jìn),培養(yǎng)人才的模式應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)型”。因此,根據(jù)社會發(fā)展需要及時構(gòu)建新的人才培養(yǎng)模式,已是大勢所趨,各學(xué)校應(yīng)以具體情況為依據(jù),對人才培養(yǎng)機(jī)制進(jìn)行研究。本文將以我校熱能與動力工程專業(yè)培養(yǎng)模式為例,秉承“人盡其才,才盡其用”的育人理念,以新觀念、新舉措探索設(shè)計(jì)多元化的人才培養(yǎng)模式。
一、問題的提出
合理、高效地利用能源對于國家實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展有著重要作用,能源與動力工程專業(yè)所肩負(fù)的使命不言而喻,而現(xiàn)行的能源與動力工程專業(yè)培養(yǎng)方案對學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐動手能力的訓(xùn)練較少,不能滿足行業(yè)對所需人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求,主要存在以下問題:
一是培養(yǎng)的人才不能滿足國家和社會發(fā)展的要求。我們應(yīng)當(dāng)以國家和社會發(fā)展的需求為導(dǎo)向,立志培養(yǎng)出能夠適應(yīng)國家和社會發(fā)展的高質(zhì)量人才,國家需要不同層次、不同類型的人才培養(yǎng)機(jī)制,各學(xué)校應(yīng)根據(jù)具體情況形成自己的特色。但目前人才培養(yǎng)質(zhì)量現(xiàn)狀表明,一般大學(xué)培養(yǎng)的大學(xué)生不像一流高水平大學(xué)的學(xué)生,具有強(qiáng)大的基礎(chǔ)理論與研究能力;又不如高職院校的學(xué)生,具有強(qiáng)大的實(shí)踐動手能力,處于進(jìn)退兩難的境地。同時,人才的培養(yǎng)與企業(yè)的需求之間存在矛盾,由于能源與動力工程學(xué)科專業(yè)方向較多,教學(xué)培養(yǎng)過程中,缺乏社會需求調(diào)研,導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生與企業(yè)之間“脫節(jié)”。
二是“通才”培養(yǎng)模式不能滿足學(xué)生個性化發(fā)展?!耙匀藶楸尽笔强茖W(xué)發(fā)展觀的核心,“因材施教”是學(xué)生個性化發(fā)展的內(nèi)涵。要一切以學(xué)生發(fā)展為出發(fā)點(diǎn),促進(jìn)學(xué)生個體特長與全面發(fā)展的協(xié)調(diào)。而傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式存在很多的弊端,培養(yǎng)模式單一,不能做到“因材施教”,忽視了學(xué)生的個體特長與興趣愛好,“灌輸式”教育依然是主要的教學(xué)模式。同時,設(shè)置的課程體系也存在不合理性,注重課程的具體性和特殊性,缺乏對各主干課程間整體性和關(guān)聯(lián)性的把握。
三是多元化人才培養(yǎng)模式常常與學(xué)科專業(yè)多方向培養(yǎng)相混淆。所謂的多元化人才培養(yǎng),是根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的不同,分別制定研究型、應(yīng)用型、拔尖型人才培養(yǎng)方案以及“卓越工程師”人才培養(yǎng)方案,同一專業(yè)可以培養(yǎng)多類型、多層次的高質(zhì)量人才,以滿足國家和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要。而所謂的專業(yè)培養(yǎng)方向,則是各高校綜合自己的辦學(xué)特色和教學(xué)能力設(shè)計(jì)的課程培養(yǎng)模塊,是為進(jìn)一步深造,成為能源與動力學(xué)科的專門人才而設(shè)置的。盡管目前國內(nèi)各高校的專業(yè)培養(yǎng)方案從學(xué)科發(fā)展的角度進(jìn)行了專業(yè)方向及其課程體系的設(shè)置,但仍然是同一培養(yǎng)人才模式下的知識拓展。
二、能源與動力工程專業(yè)多元化人才培養(yǎng)模式探索
為了實(shí)現(xiàn)“人盡其才,才盡其用”,本著“以人為本,因材施教”的原則,在綜合考慮學(xué)生的個體特長和企業(yè)需求的基礎(chǔ)上,中國石油大學(xué)(華東)能源與動力工程系開展對適應(yīng)企業(yè)需求和學(xué)生個性化的多元化人才培養(yǎng)模式探索,著力培養(yǎng)特色型、工程型和研究型三類拔尖創(chuàng)新人才。
1.多元化人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位。作為一所石油特色鮮明的高水平研究型大學(xué),要以國家和社會發(fā)展為導(dǎo)向,不僅要培養(yǎng)具有初步科研能力的研究型人才,還要培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和管理能力的工程型以及特色型人才;不僅要培養(yǎng)出企業(yè)需要的人才,更要致力于培養(yǎng)能夠適應(yīng)國家,甚至國際需求的高質(zhì)量人才;不僅要有對專業(yè)技能和綜合素質(zhì)的把握,還要依據(jù)學(xué)生的個體特長和興趣愛好,因材施教,制定不同的發(fā)展目標(biāo),提供不同的發(fā)展方向。我校熱能與動力工程專業(yè)主要培養(yǎng)適應(yīng)國家和現(xiàn)代化建設(shè)的需要,德智體全面發(fā)展,知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,具備熱能與動力工程領(lǐng)域扎實(shí)的理論基礎(chǔ),專業(yè)知識寬廣,具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才。以學(xué)校培養(yǎng)人才整體目標(biāo)定位為基石,突出學(xué)科優(yōu)勢與專業(yè)特色,著力培養(yǎng)學(xué)術(shù)研究型、就業(yè)創(chuàng)業(yè)型和跨學(xué)科發(fā)展型拔尖創(chuàng)新人才。
2.多元化人才培養(yǎng)的頂層設(shè)計(jì)。人才培養(yǎng)方案是踐行教育理念、落實(shí)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)文件,是人才培養(yǎng)模式設(shè)計(jì)和培養(yǎng)過程設(shè)計(jì)的藍(lán)圖。根據(jù)《專業(yè)規(guī)范》制定的人才培養(yǎng)規(guī)格,充分理解“以人為本,因材施教”教育內(nèi)涵,極大發(fā)揮學(xué)生的自主創(chuàng)新能力,科學(xué)系統(tǒng)地構(gòu)建不同層次人才培養(yǎng)需要的多元化人才培養(yǎng)方案。需遵循以下基本原則:(1)人文社會科學(xué)素養(yǎng)與自然科學(xué)并重原則。工科類大學(xué)生不僅要具備扎實(shí)的專業(yè)知識和嚴(yán)密的邏輯思維能力,而且應(yīng)該積極參加創(chuàng)新項(xiàng)目與學(xué)科競賽,在團(tuán)隊(duì)中培養(yǎng)自己的人際交往能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力,不斷提高自己的人文素養(yǎng)。(2)學(xué)科基礎(chǔ)與專業(yè)技能相結(jié)合原則。按照學(xué)科分類,能源與動力工程專業(yè)屬于機(jī)械類。依據(jù)學(xué)科大類進(jìn)行橫向培養(yǎng),與國際知名高校機(jī)械工程接軌,打造機(jī)械類學(xué)科基礎(chǔ)平臺,優(yōu)化力學(xué)、電學(xué)、材料等平臺課程框架體系與課程內(nèi)容。不僅要將專業(yè)基礎(chǔ)課程和主干課程學(xué)扎實(shí),而且要將全部課程進(jìn)行整合優(yōu)化,“融會貫通”。通過課程體系框架,夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ),熟練掌握本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)1―2個專業(yè)方向中的相關(guān)系統(tǒng)與設(shè)備的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、研究、開發(fā)和技術(shù)管理所必需的專業(yè)知識,能夠綜合運(yùn)用所學(xué)知識,分析和解決實(shí)際問題,并了解學(xué)科當(dāng)前國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀及前沿動態(tài)。(3)加強(qiáng)對創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和科研能力的培養(yǎng)。通過新生研討課、認(rèn)識實(shí)習(xí)、科研實(shí)訓(xùn)、專業(yè)實(shí)習(xí)等課程,循序漸進(jìn),不斷提高學(xué)生的科研能力和實(shí)踐能力;通過大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目以及高水平的學(xué)科競賽等項(xiàng)目,讓學(xué)生在實(shí)踐中提高創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。(4)重視學(xué)生的個性化發(fā)展的培養(yǎng)。在滿足基本的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)任務(wù)的前提下,重視學(xué)生個性化的培養(yǎng),“因材施教”,充分尊重學(xué)生的個體特長和興趣愛好,鼓勵學(xué)生個性發(fā)展,全面發(fā)展。(5)堅(jiān)持專業(yè)規(guī)范與專業(yè)特色相結(jié)合原則。辦學(xué)特色是高校的立校之本,優(yōu)勢學(xué)科要充分發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢,關(guān)注行業(yè)發(fā)展動態(tài),強(qiáng)化專業(yè)優(yōu)勢、突出專業(yè)特色。
根據(jù)以上基本原則,構(gòu)建了多元化人才培養(yǎng)體系框架,如圖1。
3.多元化人才培養(yǎng)的總體思路。以多元化人才培養(yǎng)目標(biāo)為核心,遵循學(xué)校頂層設(shè)計(jì)原則,注重學(xué)生個性化發(fā)展,依托學(xué)校優(yōu)勢與專業(yè)特色,著力培養(yǎng)就業(yè)創(chuàng)業(yè)型、學(xué)術(shù)研究型和跨學(xué)科發(fā)展型多元化創(chuàng)新人才。(1)寬口徑,厚基礎(chǔ),強(qiáng)技能。課程體系由公共基礎(chǔ)課程,學(xué)科基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程組成。首先,需構(gòu)建一個適用于所有專業(yè)方向的公共基礎(chǔ)知識平臺。數(shù)學(xué)課程是熱能與動力工程專業(yè)的靈魂,是進(jìn)行后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),必須夯實(shí);英語和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的提升尤為重要,為以后閱讀英文文獻(xiàn)、查閱英文資料打下良好的基礎(chǔ)。其次,重視學(xué)科基礎(chǔ)平臺的搭建,基礎(chǔ)課程是在公共課程平臺基礎(chǔ)上向本學(xué)科體系的過渡與靠攏,也是進(jìn)行專業(yè)方向課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),包括力學(xué)類、機(jī)械類、電算及控制類、熱科學(xué)類及環(huán)境類課程,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。再次,構(gòu)建新一代專業(yè)課程體系,加強(qiáng)與本專業(yè)緊密聯(lián)系的相關(guān)知識與能力的訓(xùn)練與培養(yǎng),提高學(xué)生實(shí)踐技能和綜合素質(zhì),增強(qiáng)學(xué)生社會適應(yīng)能力,提高知識應(yīng)用能力。(2)鼓勵創(chuàng)新,加強(qiáng)人才科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)。通過新生研討課、認(rèn)識實(shí)習(xí)、科研實(shí)訓(xùn)、專業(yè)實(shí)習(xí)等課程,循序漸進(jìn),不斷提高學(xué)生的科研能力和實(shí)踐能力;通過大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目以及高水平的學(xué)科競賽等項(xiàng)目,讓學(xué)生在實(shí)踐中提高創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。新的培養(yǎng)方案中新開設(shè)了新生研討課,旨在通過與老師的交流,讓大一新生對所學(xué)專業(yè)有一個初步的認(rèn)識,通過了解專業(yè)當(dāng)前的研究動態(tài),找到自己的興趣點(diǎn)。緊接著開設(shè)專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程,目的是讓學(xué)生通過查閱資料與閱讀文獻(xiàn),一方面提高查閱文獻(xiàn)的能力,另一方面進(jìn)一步了解所感興趣的內(nèi)容。通過新生導(dǎo)師制的實(shí)施,完成某一感興趣問題的調(diào)研和分析,并根據(jù)學(xué)生的情況開展相應(yīng)的工作,以此為科學(xué)研究的起點(diǎn),通過后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)、科研實(shí)訓(xùn)、工程實(shí)訓(xùn),夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ),積極參加大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目和學(xué)科競賽,延續(xù)4年科研訓(xùn)練,逐步提升學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。(3)增加實(shí)踐實(shí)訓(xùn)課程,提高實(shí)踐能力。新的培養(yǎng)方案大量增加了工程實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)時,以充分培養(yǎng)學(xué)生綜合技能及動手能力。①開設(shè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐能力培養(yǎng)課程,如大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、電工電子實(shí)驗(yàn)、傳熱學(xué)實(shí)驗(yàn)、熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)、金工實(shí)習(xí)、專業(yè)認(rèn)識實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)、專業(yè)拆裝實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等;②開設(shè)了培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)運(yùn)用和計(jì)算能力訓(xùn)練課程,如數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)(Matlab實(shí)踐)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)(C語言編程)、機(jī)械CAD基礎(chǔ)、流動與傳熱計(jì)算實(shí)踐等;③開設(shè)多門綜合性專業(yè)課程設(shè)計(jì)課程,提高綜合運(yùn)用知識能力,如機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、熱工測量儀表與自動化課程設(shè)計(jì)、鍋爐課程設(shè)計(jì)、計(jì)算傳熱學(xué)課程設(shè)計(jì)、供熱工程課程設(shè)計(jì)、熱力采油工藝課程設(shè)計(jì)、熱力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)。(4)依托學(xué)科,強(qiáng)化人才特色培養(yǎng)。各學(xué)校根據(jù)學(xué)校的特色設(shè)置專業(yè)課,充分發(fā)揮學(xué)校特色的優(yōu)勢,并充分考慮學(xué)生以后的發(fā)展需求。以我校為例,油田中的熱科學(xué)技術(shù)是我校能源與動力工程專業(yè)的特色,畢業(yè)生中70%的學(xué)生都在油田從事熱相關(guān)的工作,也是申報國家特色專業(yè)的亮點(diǎn),課程設(shè)置根據(jù)稠油生成過程進(jìn)行,從稠油生產(chǎn)注汽開始,到舉升、集輸再到煉油和化工等環(huán)節(jié)相關(guān)課程:石油工程概論、注汽鍋爐、熱力采油、油氣集輸和化工工藝與設(shè)備等,讓學(xué)生能結(jié)合過程了解其中的熱利用。其次,涉及動力和暖通方向的安全設(shè)備工程師資格證考證核心課程基本都具備,為一部分學(xué)生畢業(yè)后的考證或其他發(fā)展需求奠定基礎(chǔ)。(5)多元化培養(yǎng)目標(biāo)與專業(yè)培養(yǎng)方向相協(xié)調(diào)。以多元化人才培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向,在專業(yè)培養(yǎng)方案中設(shè)置不同類型的培訓(xùn),包括科研培訓(xùn)以及企業(yè)培訓(xùn)等,提高學(xué)生的科研能力和實(shí)踐能力。此外,專業(yè)還設(shè)置了特色課程,力求達(dá)到多元化培養(yǎng)和專業(yè)培養(yǎng)方向的統(tǒng)一。首先,構(gòu)建公共基礎(chǔ)平臺,將多元化培養(yǎng)和專業(yè)培養(yǎng)進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。目前開設(shè)的很多課程(學(xué)科、專業(yè)基礎(chǔ)課)不僅為專業(yè)培養(yǎng)方向提供專業(yè)基礎(chǔ),同樣可以為多元化培養(yǎng)提供專業(yè)基礎(chǔ),從而在新的培養(yǎng)方案的培養(yǎng)下達(dá)到多元化培養(yǎng)目標(biāo)與專業(yè)培養(yǎng)方向的統(tǒng)一。
4.多元化培養(yǎng)方案的探索實(shí)施。教學(xué)培養(yǎng)方案能否得到嚴(yán)格實(shí)施,是培養(yǎng)能源與動力工程系多元化人才成敗的后期關(guān)鍵環(huán)節(jié),為達(dá)到培養(yǎng)方案的預(yù)想結(jié)果,應(yīng)健全組織結(jié)構(gòu),充分發(fā)揮校、院二級領(lǐng)導(dǎo)督促作用,確保工作順利進(jìn)行。(1)加強(qiáng)培養(yǎng)方案制定、實(shí)施的組織保障。為保證多元化人才培養(yǎng)模式的順利實(shí)施,學(xué)校從上至下成立了培養(yǎng)方案修訂學(xué)術(shù)委員會,學(xué)院專門成立了“能源與動力工程多元化培養(yǎng)方案修訂”領(lǐng)導(dǎo)小組,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)、工作部署及監(jiān)督,監(jiān)督培養(yǎng)方案的執(zhí)行過程,跟蹤培養(yǎng)方案的實(shí)施效果,通過反饋來進(jìn)行修訂。(2)全面系統(tǒng)的質(zhì)量評價體系。目前,學(xué)校已經(jīng)成立了教學(xué)質(zhì)量評價中心,從多個方面對人才培養(yǎng)質(zhì)量開展評價,并制定了評價標(biāo)準(zhǔn)體系,每年定期本科教學(xué)質(zhì)量報告。(3)教師隊(duì)伍建設(shè)。教師隊(duì)伍是培養(yǎng)方案的落實(shí)者,同時也是有力的監(jiān)督者和維護(hù)者,關(guān)系到新培養(yǎng)方案的貫徹情況,因此必須重視教師隊(duì)伍的構(gòu)建。教師不僅要精通專業(yè)知識,而且具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力和具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這就要求廣大教師要加強(qiáng)學(xué)習(xí),提高綜合素質(zhì),主動融入企業(yè)和社會,為培養(yǎng)創(chuàng)新型多元化人才做好充分準(zhǔn)備。
三、結(jié)論
多元化教育以專業(yè)人才培養(yǎng)模式的多樣化為指導(dǎo)思想,以國家現(xiàn)代化建設(shè)的需要為導(dǎo)向,既符合人才的發(fā)展規(guī)律,也滿足人才的社會需求,更符合能源與動力工程專業(yè)的特點(diǎn)。在當(dāng)前教育部大抓教學(xué)質(zhì)量的形勢下,高校應(yīng)堅(jiān)持“以人為本”的發(fā)展戰(zhàn)略,堅(jiān)持多元化教育思想,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢與特色,提高學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力,致力于培養(yǎng)出適應(yīng)我國能源與動力行業(yè)發(fā)展的設(shè)計(jì)、管理、研發(fā)等高素質(zhì)專門人才。
摘要 針對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容零散,實(shí)驗(yàn)數(shù)目多,實(shí)驗(yàn)設(shè)備低效、封閉等問題,通過改革實(shí)驗(yàn)室管理體制、整合人力資源與設(shè)備資源、建立多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺等措施,取得了良好的效果。
自1998年我國推行“加強(qiáng)基礎(chǔ),淡化專業(yè),因材施教,分流培養(yǎng)”、“厚基礎(chǔ),寬口徑”的教育思想以來,根據(jù)國家教育部專業(yè)目錄的設(shè)置,中南大學(xué)將熱能工程、制冷及低溫工程兩個專業(yè)整合為一個大專業(yè),即熱能與動力工程專業(yè)。同時,為了滿足經(jīng)濟(jì)市場對人才的需求,該專業(yè)設(shè)有四個方向:熱能工程、制冷及低溫工程、動力工程、熱工檢測與控制。其培養(yǎng)計(jì)劃前三年立足于基礎(chǔ)教育,后一年突出專業(yè)方向的特色。經(jīng)過幾年來的建設(shè)與發(fā)展,這種“通才”式的人才培養(yǎng)模式取得了良好的效果,學(xué)生的創(chuàng)新意識強(qiáng),對人才市場的適應(yīng)性強(qiáng)。在近幾年就業(yè)形勢嚴(yán)峻的情況下,本專業(yè)本科生的就業(yè)率前幾年一直保持在100%,2006~2007年也在97%以上。
但在培養(yǎng)計(jì)劃的調(diào)整過程中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然按課程進(jìn)行設(shè)置,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容零散,實(shí)驗(yàn)數(shù)目多,實(shí)驗(yàn)設(shè)備低效、封閉等問題日益突出。為高效發(fā)揮實(shí)驗(yàn)設(shè)備的作用、促進(jìn)創(chuàng)新人才的培養(yǎng),筆者在怎樣整合實(shí)驗(yàn)室資源、構(gòu)建面向熱能與動力工程大專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺方面,進(jìn)行了積極的探索與實(shí)踐。
一、改革實(shí)驗(yàn)室管理體制
隨著學(xué)科發(fā)展和教學(xué)改革的深入,學(xué)科交叉滲透已經(jīng)反映到實(shí)驗(yàn)教學(xué)上來。根據(jù)熱能工程、制冷及低溫工程、動力工程、熱工檢測與控制四個專業(yè)方向功能與特點(diǎn),打破原有學(xué)科內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室的界限,成立了熱能與動力工程實(shí)驗(yàn)中心。其目的在于有效克服原有設(shè)備管理體制分散、重復(fù)、低效和封閉的弊端,合理配置實(shí)驗(yàn)人員、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)用房等資源,有利于創(chuàng)建學(xué)科實(shí)驗(yàn)大平臺,為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提供條件。
過去,實(shí)驗(yàn)室按專業(yè)方向設(shè)置,不可避免地存在信息不夠暢通、儀器設(shè)備重復(fù)購置或使用率低的現(xiàn)象。另一方面,將有限的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)分散到各個實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)不足的問題更為突出。建立實(shí)驗(yàn)中心后,實(shí)驗(yàn)人員統(tǒng)一管理、資產(chǎn)統(tǒng)一安排、實(shí)驗(yàn)設(shè)備統(tǒng)一調(diào)配,顯著地提高了儀器設(shè)備的利用率。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的項(xiàng)目等均由教授委員會根據(jù)學(xué)科全面發(fā)展的需要,通過集體討論來決定,使有限的資金得到最大程度的利用效益。
二、構(gòu)建科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
實(shí)驗(yàn)中心堅(jiān)持育人為本、學(xué)生為先、質(zhì)量為重的基本原則,遵循循序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容。通過打破每一分支學(xué)科自身的系統(tǒng)性、完整性,追求科學(xué)技術(shù)的綜合性與整體性來實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的整體優(yōu)化,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容突出重心低、知識新、面向?qū)挼奶攸c(diǎn)。在教學(xué)組織實(shí)施方面,形成由多模塊或多門課程組成的新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,實(shí)施基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)必做、綜合性和設(shè)計(jì)探索性實(shí)驗(yàn)選做,適合因材施教的分層次教學(xué)模式。完善了熱能與動力工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,形成“三個層次”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺,旨在加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的工程實(shí)踐,促進(jìn)學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)綜合協(xié)調(diào)發(fā)展。
第一層次:熱工理論基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。該平臺一方面為理論課教學(xué)服務(wù),幫助學(xué)生加深對傳熱學(xué)、流體力學(xué)、工程熱力學(xué)、熱工檢測與儀表等熱工基礎(chǔ)理論課程教學(xué)內(nèi)容和機(jī)理的理解。其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是根據(jù)相關(guān)理論課程學(xué)習(xí)的進(jìn)度進(jìn)行設(shè)置,以演示、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主。通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生對某些難以描述的現(xiàn)象與概念形成一些感性認(rèn)識與理解。另一方面注重培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能,幫助學(xué)生掌握溫度、壓強(qiáng)、流量、液位等基本熱工參數(shù)的測量方法與測量儀表的基本知識,訓(xùn)練學(xué)生掌握常用儀表的使用、實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理方法等,使學(xué)生能根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,選擇實(shí)驗(yàn)儀器,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行誤差分析,最后給出科學(xué)的評價,以培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本能力。
這類實(shí)驗(yàn)課側(cè)重于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),不過分強(qiáng)調(diào)獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),避免搞形式主義的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。其實(shí)驗(yàn)學(xué)時數(shù)約占專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)的50%,同時要求學(xué)生嚴(yán)格按照培養(yǎng)計(jì)劃選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。熱工理論基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺,既配合了理論課程的教學(xué),也為后續(xù)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)打下了基礎(chǔ)。
第二層次:專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。這類實(shí)驗(yàn)課程要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,綜合運(yùn)用本課程以及與本課程相關(guān)的知識、實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)手段等完成相關(guān)實(shí)驗(yàn),旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力與素質(zhì)。
在這類實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置中,改變以往不同的專業(yè)方向采用不同設(shè)備的思想,重點(diǎn)選擇一些典型設(shè)備,對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合,根據(jù)不同專業(yè)方向的培養(yǎng)要求,其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)有所不同,挖掘現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的潛力。如柴油機(jī),對于動力培養(yǎng)方向,主要研究柴油機(jī)的特性(如萬有特性、示功圖、速度特性、排放特性等);對于熱能工程研究方向,主要研究燃料的特性、燃料的燃燒狀況以及機(jī)體的傳熱狀況;對于熱工檢測與控制方向,主要研究流量、壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、氣體成分等各種參數(shù)的檢測方法以及控制模式。通過對溴化鋰制冷機(jī)與現(xiàn)場總線系統(tǒng)的連接與開發(fā),可以開出滿足制冷與空調(diào)、熱能工程、熱工檢測與控制三個方向培養(yǎng)目標(biāo)的綜合性實(shí)驗(yàn)。
第三層次:專業(yè)設(shè)計(jì)與研究探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)條件,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、確定實(shí)驗(yàn)方法、選擇實(shí)驗(yàn)器材、擬定實(shí)驗(yàn)操作程序,自己加以實(shí)現(xiàn)并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析處理;或者學(xué)生在教師指導(dǎo)下,在自己的研究領(lǐng)域或教師選定的學(xué)科方向,針對某一或某些選定研究目標(biāo)進(jìn)行具有研究、探索性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)課程主要培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識提出問題、分析問題以及解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
這類實(shí)驗(yàn)課程主要對高年級本科生開放,部分實(shí)驗(yàn)也適應(yīng)于研究生,從而形成本研連通、高度共享的實(shí)驗(yàn)裝備平臺,實(shí)現(xiàn)資源的最大程度的利用。如低氧彌散燃燒裝置、空調(diào)系統(tǒng)性能及空氣品質(zhì)實(shí)驗(yàn)平臺、溴化鋰現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)等。
三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍的建設(shè)
由于我國教育領(lǐng)域長期受到重理論、輕實(shí)踐思想觀念的影響,實(shí)驗(yàn)教學(xué)還沒有得到應(yīng)有的重視,很多教師不太愿意去實(shí)驗(yàn)室,同時受到各方面條件的限制,實(shí)驗(yàn)室人員的引進(jìn)比較困難,致使實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y不足的問題日益突出。為改變這種狀況,我們一方面建立適當(dāng)?shù)募顧C(jī)制,充分發(fā)揮現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)人員的積極性。另一方面制定了一系列制度鼓勵教師參加實(shí)驗(yàn)室建設(shè),如規(guī)定任課教師必須參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)等工作;建立實(shí)驗(yàn)室建設(shè)專項(xiàng)基金,資助教師投身于實(shí)驗(yàn)室建設(shè);設(shè)立了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)業(yè)績突出的教師獎勵專項(xiàng)基金。
四、教學(xué)效果
經(jīng)過幾年來的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,取得了良好的效果,具體表現(xiàn)在:①提高了實(shí)驗(yàn)的開出率,達(dá)到97%;同時提高了實(shí)驗(yàn)課的質(zhì)量,開設(shè)有“三性”實(shí)驗(yàn)的課程占開有實(shí)驗(yàn)課程的87%;②涌現(xiàn)出了一批學(xué)生參與、教師設(shè)計(jì)制作的優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)裝置與項(xiàng)目,如“制冷兼制熱水一體化實(shí)驗(yàn)臺”、“空調(diào)系統(tǒng)性能及空氣品質(zhì)實(shí)驗(yàn)平臺”等均得到兄弟單位的肯定與贊賞,相繼有多所高校委托我們加工制作上述實(shí)驗(yàn)裝置;③涌現(xiàn)出了一批優(yōu)秀的學(xué)生作品:“強(qiáng)化輻射傳熱的技能環(huán)保燃?xì)庠睢鲍@第八屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外科技作品競賽三等獎;“水蒸氣吸熱式空氣溫度調(diào)節(jié)器”獲第二屆“升華杯”學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽特等獎;“周期熱流體導(dǎo)熱系數(shù)測定儀”獲第四屆“升華杯”學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽一等獎;“泵綜合性能實(shí)驗(yàn)可視化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”,實(shí)現(xiàn)了利用計(jì)算機(jī)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的功能,大大縮短了實(shí)驗(yàn)時間,提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性;低氧彌散燃燒關(guān)鍵部件—蜂窩陶瓷蓄熱體的周期傳熱過程,創(chuàng)新性地應(yīng)用了數(shù)學(xué)物理方程方法中的攝動法求解,完善了薄壁蓄熱體周期傳熱半解析數(shù)值理論方法,相關(guān)論文先后在5個EI和SCI源刊上發(fā)表,并申報了2項(xiàng)專利;論文“Experimental research on compulsive cooling of swirling jet impingement” 在HDP’06(High density microsystem design and packaging and component failure analysis)國際會議上宣讀,獲得最佳學(xué)生論文獎。
五、結(jié)束語
幾年來的教學(xué)實(shí)踐表明:新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺,充分利用了人力資源與設(shè)備資源,使我院的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件與實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平都得到了提高,為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力提供了良好的條件。同時我們也清楚地認(rèn)識到:實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,任重而道遠(yuǎn),不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、手段、方法以提高教學(xué)質(zhì)量,將是我們長期面臨的任務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:熱能動力工程;鍋爐;能源;發(fā)展
中圖分類號:TE08文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言
科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,社會生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,能源缺乏成為了生產(chǎn)生活亟待解決的問題,熱能作為長期廣泛被應(yīng)用的能源,在眾多的企業(yè)發(fā)展,工程作業(yè)中發(fā)揮著重要的作用,尤其是在動力工程中。眾多的企業(yè)鍋爐工廠、藥廠等都對熱能和動力工程有著不時之需。并且應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大,應(yīng)用領(lǐng)域也不斷延伸,發(fā)展前景不可估量。
1、熱能動力工程
熱能動力工程,簡而言之就是熱能與動力工程的有機(jī)結(jié)合體,它的研究范圍廣泛,涉及學(xué)科眾多,與很多相關(guān)專業(yè)出現(xiàn)了交叉現(xiàn)象,專業(yè)研究的方向主要被定位于二者之間的相互轉(zhuǎn)換問題,能源的來源及利用途徑問題。
2、我國的熱能動力工程發(fā)展情況
隨著社會的發(fā)展,我國國民經(jīng)濟(jì)得到很大的發(fā)展,人們也是越來越關(guān)注人才和教育方面,為了能夠更好的適應(yīng)經(jīng)濟(jì)前進(jìn)局勢中對于人才的需要,我國也會加大了對這方面的力度。在1993年我國教委對各個高校下發(fā)了相關(guān)政策,要細(xì)致劃分專業(yè),主要是9個學(xué)科,包括熱能項(xiàng)目、熱能項(xiàng)目以及動力設(shè)備、熱力發(fā)動設(shè)備、制冷和低溫項(xiàng)目、流體設(shè)備以及流體項(xiàng)目、水利水電動力項(xiàng)目、項(xiàng)目熱物理、能源項(xiàng)目以及冷凍冷藏。到了1998年教育機(jī)構(gòu)又重新下發(fā)了更改計(jì)劃,將這些專業(yè)合并到一起,也就是現(xiàn)在的熱能和動力項(xiàng)目,并且在全國的各個高校成立這個專業(yè)。大量的運(yùn)用能源在很大程度上推動了熱能以及動力項(xiàng)目的發(fā)展,它將各類設(shè)備原理,動力學(xué)理論學(xué)識,教育各類優(yōu)異的設(shè)備轉(zhuǎn)化措施進(jìn)行了全面的綜合,正在運(yùn)用到社會的建設(shè)中,促進(jìn)了社會的發(fā)展。能源動力已經(jīng)廣泛的運(yùn)用到各個行業(yè)中,推動了我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。
3、熱力動力工程存在問題的深入研究
熱力動力應(yīng)用于鍋爐是一項(xiàng)新的研究,雖然可以很好的解決資源環(huán)境問題,但在一定程度上它也有一些顯而易見的毛病。其中最為不容忽視的便是風(fēng)機(jī)問題,風(fēng)機(jī)是一種機(jī)械,它通過裝有多個葉片軸旋轉(zhuǎn)來推動氣流,葉片將施加于軸上旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能,轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿託怏w流動的壓力,從而實(shí)現(xiàn)氣體的流動,是一種廣泛應(yīng)用于生活中的設(shè)備。舉例說明,比如說發(fā)電廠,鍋爐,礦井,隧道,車輛,船舶和建筑物的通風(fēng)等,都離不開它或多或少的幫助,其中,作為重要的是應(yīng)用于電站,它發(fā)揮著不可磨滅的作用。如今,機(jī)組向大容量,高轉(zhuǎn)速,高效率,自動化方向飛速發(fā)展,是得風(fēng)機(jī)的安全可靠性受到巨大壓力,一旦發(fā)生巨大事故,如燒壞電機(jī),竄軸,葉輪飛車,軸承損壞等,不僅對當(dāng)?shù)仉姀S造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失,更是威脅著當(dāng)?shù)毓ぷ魅藛T的生命安全。由此可見,風(fēng)機(jī)利弊兼互,但技術(shù)的要求使得風(fēng)機(jī)必須使用,所以,待發(fā)現(xiàn)新技術(shù)之前,還需的是不斷完善風(fēng)機(jī)技術(shù),引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),使其向智能化方向發(fā)展,從而達(dá)到真正的節(jié)能高效。
4、熱能動力工程在能源與鍋爐方面的應(yīng)用
4.1、熱能動力工程在動力能源方面的應(yīng)用與發(fā)展
在我國的工業(yè)發(fā)展中,能源動力是不可缺少的重要生產(chǎn)力,并且在很多工業(yè)領(lǐng)域中,都離不開熱動能這一生產(chǎn)資源。如何提高能源動力的應(yīng)用效率,減少熱動能的無功損耗,成為了當(dāng)前工業(yè)發(fā)展中最需要解決的問題。只有實(shí)現(xiàn)熱能的高效利用,才能起到節(jié)能環(huán)保效果,才能促進(jìn)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。而在熱能動力工程技術(shù)中,其所應(yīng)用在最主要方面就是風(fēng)機(jī)。
風(fēng)機(jī)是一種應(yīng)用非常廣泛的機(jī)械設(shè)備,在多個個工程領(lǐng)域都是不可或缺的重要生產(chǎn)設(shè)備。如發(fā)電廠、車輛、船舶等。風(fēng)機(jī)的主要運(yùn)行原理是利用多個葉片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生機(jī)械能,并應(yīng)用在工程機(jī)械的動力能源中,從而推動工程機(jī)械運(yùn)作。隨著工程機(jī)械的性能要求越來越高,對風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率也提出了更高的要求。提高風(fēng)機(jī)性能同時還對于節(jié)省動力工程能源也有著重要意義,這是熱能動力工程的研究方向之一。
另外,工業(yè)鍋爐中的風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部機(jī)械流場的不定性非常強(qiáng),所以,做詳細(xì)的試驗(yàn)去研究鍋爐風(fēng)機(jī)是非常困難的,因?yàn)闀婕暗胶軐Φ募?xì)節(jié),比較繁瑣,就目前的情況對其的力學(xué)解釋和分析方法也不是非常的完善,尤其是對于流動分離等現(xiàn)象的研究在鍋爐研究中時非常重要的。進(jìn)行研究的時候還需要建立比較可靠的實(shí)驗(yàn)?zāi)P秃蛿?shù)值模擬,從而能夠仔細(xì)的分析機(jī)械流場內(nèi)部。為了能夠準(zhǔn)確的研究鍋爐風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)的空氣流動情況,一般情況下都是利用軟件建立二維數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)的方式。對于這個軟件數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)首先是要建立一個二維模型,然后根據(jù)提供的相關(guān)的數(shù)值進(jìn)行網(wǎng)格的劃分,設(shè)定邊界區(qū)域,然后是求解輸出的網(wǎng)格,主要是利用這些相關(guān)條件進(jìn)行,也可以使用求解器。最后將求解出的結(jié)果在建立一個二維數(shù)值模擬,然后模擬求解空氣留角下的流動,然后分析比較得出的結(jié)果與速度矢量圖,從而能夠得出鍋爐風(fēng)機(jī)葉片分離和攻角之間的關(guān)系。
4.2、熱能專業(yè)中工業(yè)爐的發(fā)展
1)、空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)
這種系統(tǒng)的組成涉及很多,主要是燒嘴、燃燒控制器、空氣/燃?xì)獗壤y、空氣/燃?xì)怆妱拥y、空氣/燃?xì)饬髁坑?jì)、熱電偶、氣體分析裝置、PLC等。它的主要工作原理是首先將熱電偶或氣體分析裝置檢測出數(shù)據(jù),然后將這些數(shù)據(jù)傳送到PLC,然后將這個值和設(shè)定的值進(jìn)行比較,偏差值就按照比例積分、微分運(yùn)算輸出4-20mA的電信號,然后調(diào)節(jié)空氣/燃?xì)獗壤y和空氣/燃?xì)怆妱拥y的開度,從而能夠很好的控制空氣/燃?xì)獗壤蜖t內(nèi)溫度。
2)、雙交叉限幅控制系統(tǒng)
這種系統(tǒng)的組成涉及的方面也很多,主要包括燒嘴、燃燒控制器、空氣/燃?xì)饬髁块y、空氣/燃?xì)饬髁坑?jì)、熱電偶等。它的主要工作原理是通過一個溫度傳感器熱電偶,將測量的溫度轉(zhuǎn)變成電信號,這個信號主要是代表測量點(diǎn)的實(shí)際溫度,而對于這個點(diǎn)的溫度期望值主要是通過預(yù)存貯在上位機(jī)中的工藝曲線進(jìn)行自動設(shè)定的。這兩個溫度之間存在的溫差剛好由PLC對燃?xì)?空氣流量閥的開度進(jìn)行自動校準(zhǔn)。對于該空氣流量閥測量的方式主要是通過電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位、控制空氣/燃料比,以及借助外界的儀器進(jìn)行的(主要是孔板和差壓變送器),測量燃?xì)獾牧髁恐饕峭ㄟ^一臺安裝在燃?xì)庵Ч苌系馁|(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行的,從而能夠很好的控制溫度。
5、熱能動力工程的未來發(fā)展方向
5.1、往熱能動力和控制工程發(fā)展
熱能動力和控制工程的發(fā)展需要掌握熱能和動力之間的相關(guān)知識內(nèi)容,與此同時對鍋爐的原理、汽輪機(jī)的原理、風(fēng)機(jī)的原理等方面也是需要了解和掌握的,與此相關(guān)的動力機(jī)械設(shè)計(jì)、熱力發(fā)電廠、燃燒污染與環(huán)境、傳熱傳質(zhì)數(shù)值計(jì)算以及流體機(jī)械相關(guān)的領(lǐng)域知識也需要了解和掌握的。
5.2、往熱力發(fā)動機(jī)和汽車工程發(fā)展
對于熱力發(fā)動機(jī)和汽車工程的發(fā)展需要掌握熱力發(fā)動機(jī)的原理與車輛工程兩個主要方面的知識。在此基礎(chǔ)上,還可以往制冷低溫工程和流體機(jī)械方面做進(jìn)一步的發(fā)展,因而需要進(jìn)一步的掌握制冷、流體力學(xué)以及機(jī)械方面的相關(guān)知識。
5.3、往水利水電動力工程發(fā)展
水利水電動力工程需要掌握水輪機(jī)、水輪機(jī)的安裝檢修和運(yùn)行、水輪機(jī)調(diào)節(jié)、水利機(jī)組輔助設(shè)備、現(xiàn)代控制理論、電機(jī)學(xué)、發(fā)電廠電氣設(shè)備、發(fā)電廠自動化、繼電保護(hù)原理等眾多領(lǐng)域的知識,與此同時還需要了解水電廠的計(jì)算機(jī)監(jiān)控與現(xiàn)代測試技術(shù)的相關(guān)知識。
結(jié)束語
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,使得熱能動力工程也有了進(jìn)一步的發(fā)展,同時也促進(jìn)了我國熱力發(fā)動機(jī)行業(yè)的發(fā)展以及一些新興行業(yè)的發(fā)展。另外,熱能動力工程在能源和鍋爐中的應(yīng)用,也因?yàn)榻?jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步得到了廣泛的應(yīng)用。隨著熱能動力工程對日常生活的重要作用,希望相關(guān)的研究者更加的努力,繼續(xù)在能源和鍋爐的應(yīng)用中發(fā)掘新的功能,進(jìn)一步的滿足人類的需求。
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1、熱能與動力工程專業(yè):本專業(yè)培養(yǎng)具備熱能工程、傳熱學(xué)、流體力學(xué)、動力機(jī)械、動力工程等方面基礎(chǔ)知識,能在國民經(jīng)濟(jì)各部門,從事動力機(jī)械的動力工程的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、管理、實(shí)驗(yàn)研究和安裝、開發(fā)等方面的高級工程技術(shù)人才。
熱能與動力工程是多門科學(xué)技術(shù)的綜合,其中包括現(xiàn)代能源科學(xué)技術(shù),信息科學(xué)技術(shù)和管理技術(shù)等,主要涉及熱能動力設(shè)備及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、自動控制、信息處理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、環(huán)境保護(hù)、制冷空調(diào)、能源高效清潔利用和新能源開發(fā)等工作,面向及培養(yǎng)知識面廣、基礎(chǔ)扎實(shí)、創(chuàng)新能力強(qiáng)的復(fù)合型高級人才。
2、汽車發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)專業(yè):屬于熱能與動力工程的一門學(xué)科。
【關(guān)鍵詞】熱能與動力工程;鍋爐
引言
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,現(xiàn)有的化石資源已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國現(xiàn)下經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源問題越來越受到黨和人民的密切關(guān)注。所以,在有限的能源下,想要發(fā)展經(jīng)濟(jì)就必須用提高科學(xué)技術(shù)的手段來使能源的利用率得到提高。熱能與動力工程是一門工程應(yīng)用專業(yè),這門學(xué)科的包含機(jī)械工程學(xué)和跨熱能與動力工程,這兩門學(xué)科也是其主要的理論基礎(chǔ),該學(xué)科的應(yīng)用與發(fā)展原理就是將熱能與機(jī)械能在一定的條件下進(jìn)行互相的轉(zhuǎn)化,來產(chǎn)生各機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的動力。我國經(jīng)過長時間的探索,熱能動力工程已經(jīng)得到了很大的發(fā)展,取得了很好的發(fā)展成果,其應(yīng)有的價值在鍋爐方面體現(xiàn)的淋漓盡致。目前,我國在鍋爐的利用和發(fā)展過程中存在的主要問題就是能耗過大,這是每個從業(yè)人員都必須面對的現(xiàn)實(shí)問題。我們應(yīng)致力于用熱能動力工程技術(shù)來對燃料的燃燒進(jìn)行創(chuàng)新,來使能源的利用率得到改善。鍋爐是主要的熱能與動力工程的承載者,能量轉(zhuǎn)化是其在生產(chǎn)過程中的主要動力,因此要提高鍋爐的利用率就必須在設(shè)計(jì)鍋爐初期就應(yīng)該用熱能與動力工程的標(biāo)準(zhǔn)來武裝設(shè)計(jì)方案,唯有這樣才可以使鍋爐的燃燒效率以及能源利用率得到很好的提高。
1 熱能與動力工程的基本內(nèi)容以及發(fā)展概況
1.1 熱能與動力工程的基本內(nèi)容
熱能與動力工程包含多們學(xué)科知識內(nèi)容,因此是一門綜合性比較強(qiáng)的學(xué)科。熱能的研究以及用適當(dāng)方法進(jìn)行熱能與動力學(xué)之間的轉(zhuǎn)化是其主要的研究方向和內(nèi)容。在能源利用高效的鍋爐上我們可以看到,熱能和動力工程的很多系統(tǒng)性的應(yīng)用都體現(xiàn)在了鍋爐的設(shè)計(jì)上,研究內(nèi)容對鍋爐的運(yùn)行也起到了指導(dǎo)的作用。我們在對熱能與動力工程研究的同時,也必須兼顧其他領(lǐng)域的研究,畢竟它是一門綜合性的學(xué)科,尤其應(yīng)將研究的重點(diǎn)放在熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化上,這樣才可以更好的提高對這門學(xué)科的認(rèn)知度。同時,作為一門有著廣大發(fā)展前途的學(xué)科,它也設(shè)計(jì)很多的發(fā)展方向,自動化的發(fā)展方向就是隨著科技的不斷進(jìn)步而衍生出來的。目前我國在熱能與動力工程這方面的人才相對匱乏,人才的培養(yǎng)也是未來發(fā)展的一項(xiàng)重要的工程,用知識性的人才來解決能源方面的使用問題,來使熱能動力工程的作用得到發(fā)揮,從而為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供一個很好的平臺,從這個角度來說,馬不停蹄的進(jìn)行科技創(chuàng)新,提高對熱能與動力工程的研究的意義已經(jīng)變得非常重要。熱能與動力工程旨在解決的是能源和環(huán)保方面的問題,減少廢物的產(chǎn)生將能源高效的利用是一件十分艱巨的同時也是我們需要克服的任務(wù)。
1.2 我國熱能與動力工程的發(fā)展概況
我國的熱能與動力工程始發(fā)與中國成立初期的50年代,我國各種企業(yè)以及生產(chǎn)方式都是遍地狼藉,后期的一切發(fā)展以及人才的培養(yǎng)都是借助于蘇聯(lián)的模式,所以我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人才的培養(yǎng)都得到了很大的改善。隨著改革開放后我國社會主義經(jīng)濟(jì)進(jìn)行的如火如荼,熱能與動力工程呈現(xiàn)出勃勃的發(fā)展生機(jī)。隨著市場經(jīng)濟(jì)的要求,熱能與動力工程的人才需求越來越高,因此教育部將原來零零散散的九門關(guān)于熱能與動力的學(xué)科整合為一體并將其納入大學(xué)生的學(xué)習(xí)行列。整合后的學(xué)科綜合性以及學(xué)科內(nèi)容針對性極強(qiáng),尤其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域是在鍋爐方面。解決能源短缺的事實(shí)是熱能與動力工程發(fā)展的主要目的,這是不爭的事實(shí),所以其有很高的地位在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中是不容置喙的,人們對它的高度重視一定會持續(xù)高溫,使我國的能源提供能夠更加流暢、高效。最新的熱能與動力工程發(fā)展將環(huán)保理念融入到了工程實(shí)踐的發(fā)展之中,減少能源的浪費(fèi),降低水、大氣以及固體廢物的排放,將生態(tài)化提到日程表上?,F(xiàn)在的熱能與動力工程的發(fā)展會為以后的經(jīng)濟(jì)發(fā)展夯下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),將經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可靠性得到很大的提高。
2 熱能與動力工程在鍋爐方面的應(yīng)用以及發(fā)展創(chuàng)新
2.1 熱能與動力工程在鍋爐方面的應(yīng)用
是否成功的將熱能與機(jī)械能進(jìn)行轉(zhuǎn)化的核心技術(shù)就是鍋爐內(nèi)部的燃燒控制,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,鍋爐填料的技術(shù)已經(jīng)取得了很大的發(fā)展,由以前的人工填料演變成現(xiàn)在的燃料填充的自動化階段。熱能動力自控技術(shù)可以將鍋爐的燃燒分為兩個類型。第一種是由各種元件組成的連續(xù)性控制系統(tǒng),這種方式能有效的進(jìn)行鍋爐內(nèi)部的溫度調(diào)節(jié),以此來提高燃燒效率,但是溫度控制不夠精確,需要仔細(xì)認(rèn)真的態(tài)度進(jìn)行細(xì)致確認(rèn);第二中是雙交叉控制系統(tǒng),這種方式可以節(jié)省材料,更重要的是能較為精確的控制溫度在合適的范圍內(nèi)。目前,工業(yè)爐是應(yīng)用比較廣泛的一種爐子,是工業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分。工業(yè)爐的主要作用就是通過更加深入的研究能源利用率來達(dá)到鍋爐發(fā)展的新時期。經(jīng)過對熱能動力學(xué)的研究,現(xiàn)在的步進(jìn)式以及推鋼式鍋爐在熱能的轉(zhuǎn)化方面取得了令人欣喜的進(jìn)展,雖然這兩種方式在輸料方式上有一定的不同點(diǎn),但是使用起來效果卻是非常好的。在未來的發(fā)展方向上我們可以清楚的看出,熱能動力學(xué)工程可以在能源方向、汽車工程方向以及低溫控制技術(shù)方向上有著很大的提高空間,在未來的市場上有著無限的發(fā)展?jié)摿?,能夠逐漸的將人們的生活方式發(fā)展成自動化。鍋爐供暖、電能供電技術(shù)等等都應(yīng)耳熟能詳了,這些已經(jīng)完全融入到人們的生活生產(chǎn)中,當(dāng)然世界上還有很多的未知之謎需要我們求探索,需要有識之士去開發(fā)、去展望,去實(shí)現(xiàn)我們美好的明天。將鍋爐等行業(yè)的能源利用達(dá)到最高,實(shí)現(xiàn)能源的高效化。
2.2 熱能與動力工程在鍋爐方面的發(fā)展創(chuàng)新
2.2.1 熱能與動力工程在鍋爐方面的發(fā)展
世界第一臺鍋爐在英國產(chǎn)生,隨之進(jìn)行了蒸汽時代的工業(yè)革命,雖然鍋爐是工業(yè)爐的一種,利用燃燒來提供所需要的熱量,但是這樣不但對能源有著很大的浪費(fèi),而且也會造成生態(tài)環(huán)境的惡化。隨著科技的進(jìn)步,越來越多的技術(shù)應(yīng)用到了改良鍋爐行業(yè)中。當(dāng)前,在我國各行各業(yè)上廣泛應(yīng)用、工業(yè)上加熱裝置普遍使用的鍋爐就是工業(yè)爐,它的種類很多,數(shù)量涉及的范圍廣,我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展很大程度就是依賴工業(yè)爐的改良與使用,因此它的發(fā)展與國家建設(shè)以及戰(zhàn)略息息相關(guān)。在國家節(jié)能減排的號召下,鍋爐業(yè)首當(dāng)其沖,節(jié)約型的鍋爐建設(shè)是各個行業(yè)努力發(fā)展的目標(biāo),在高校中熱能與動力學(xué)的學(xué)生應(yīng)該積極涉獵各種技術(shù),在學(xué)習(xí)好理論基礎(chǔ)知識的前提下還需要培養(yǎng)一定的分析問題、解決問題的能力,作為21世紀(jì)的學(xué)生,必備的素質(zhì)之一就是進(jìn)行計(jì)算機(jī)操作,那樣才能跟上時代的步伐。能源對于一個國家的重要性不言而喻,國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展是否長久受能源利用效率的直接影響,創(chuàng)新、環(huán)保能力的培養(yǎng)是當(dāng)代人才的迫切需要。發(fā)展新技術(shù),提高能源利用率尤其是在鍋爐行業(yè)的效率是擺在我們面前的主要問題。
2.2.2 熱能與動力工程在鍋爐方面的創(chuàng)新
眾所周知,進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)是鍋爐燃燒控制中非常重要的一環(huán)。隨著時代的不斷發(fā)展,鍋爐的類型以及填充燃料的方式都有了很大的發(fā)展,同時也有效的控制了鍋爐的燃燒效率。在燃料的消耗系統(tǒng)中,有兩類是能夠進(jìn)行能量控制的。一類是調(diào)節(jié)空氣與燃料的比例值,通過和鍋爐的設(shè)定值進(jìn)行比較來得出所想要的結(jié)果,但是這種方式比較復(fù)雜,而且精確的計(jì)算也沒有實(shí)現(xiàn),要想使技術(shù)的準(zhǔn)確性能夠保障,還需要對鍋爐的設(shè)定值進(jìn)行多次的確認(rèn)才可以?,F(xiàn)在的主要手段是經(jīng)過計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算來提高鍋爐的效率,通過計(jì)算機(jī)來控制鍋爐的運(yùn)行與操控,達(dá)到自動化的目的。通過調(diào)整鍋爐的燃燒方式提高了能源利用率,減少了對環(huán)境的污染。在鍋爐風(fēng)機(jī)上,熱能與動力工程為降低風(fēng)機(jī)故障而造成設(shè)備損害,因此在改良風(fēng)機(jī)的問題上熱能與動力工程也進(jìn)行了很大的創(chuàng)新,保障了鍋爐電機(jī)的安全運(yùn)行。熱能與動力學(xué)工程在最近幾十年的發(fā)展中研發(fā)出一種可以在不同方向上測定燃料速度的軟件,通過數(shù)學(xué)模型得出一系列的模擬結(jié)果,從而可以有效的改善鍋爐內(nèi)部某些部件的性能。
3 熱能與動力工程在鍋爐應(yīng)用方面存在的問題
熱能與動力工程在鍋爐應(yīng)用方面存在的主要問題除了如何提高能源利用率外,最主要的就是鍋爐風(fēng)機(jī)方面問題。鍋爐的風(fēng)機(jī)主要是用于傳送以及壓縮氣體,也就是將氣體風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,從而保證鍋爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著人們大量的需求能源,越來越多的負(fù)荷強(qiáng)加到鍋爐上,致使風(fēng)機(jī)的自身性能降低,從而導(dǎo)致鍋爐電機(jī)的損害,嚴(yán)重影響鍋爐的效率,并且在一定情況下會導(dǎo)致鍋爐其他設(shè)備受損,這將直接導(dǎo)致大量的經(jīng)濟(jì)損失,同時也會對操作工人造成安全威脅。良好的熱能動力工程技術(shù)能有效的盡心鍋爐的改進(jìn),但是由于葉輪機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,很多不確定性的因素都會影響溫度的測量,致使我國到目前為止還沒有有效的方法來解決這個問題。所以如何行之有效的將熱能與動力工程技術(shù)應(yīng)用到風(fēng)機(jī)的改良上,順利的產(chǎn)生持續(xù)性能高的鍋爐已經(jīng)成為熱能與動力工程人員需要考慮的問題。只有不斷的依靠熱能與動力工程技術(shù)不斷的對風(fēng)機(jī)進(jìn)行改進(jìn),才能保障工作人員安全以及鍋爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn),才能不斷的對鍋爐進(jìn)行改造,才能使鍋爐在運(yùn)轉(zhuǎn)和工作中發(fā)揮出應(yīng)有的作用。
4 結(jié)語
鍋爐有著悠久的歷史,經(jīng)過人類科技文明的發(fā)展,鍋爐也經(jīng)歷了很大的改善,拓展了自己的性能。本文在對鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)以及設(shè)計(jì)理念上應(yīng)用熱能與動力工程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,并對該工程對鍋爐中存在的問題提出了有效的解決辦法,深入的研究了熱能動力工程在技術(shù)上對鍋爐在燃燒方面的應(yīng)用,盡所能的通過提高燃燒效率增強(qiáng)燃料利用率。簡而言之,目前我國人才尚很缺乏,需要大量的培養(yǎng)相關(guān)知識性人才,用實(shí)際行動來提高他們對該行業(yè)的探索能力,不斷的對該工程涉及的領(lǐng)域進(jìn)行研究,勇于創(chuàng)新,挖掘出熱能與動力工程在包括鍋爐在內(nèi)的使用領(lǐng)域上的其他潛力,行之有效的降低能量的消耗,為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展事業(yè)奉獻(xiàn)自己的一份力量。
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【關(guān)鍵字】:鍋爐;能源領(lǐng)域;熱能動力工程;發(fā)展現(xiàn)狀;
就現(xiàn)階段的世界能源使用情況來看,積極的開發(fā)新能源,已經(jīng)成為了一項(xiàng)重要的責(zé)任指標(biāo),我們從能源的利用率出發(fā),對其工程的能源資源利用率來說,其高低就決定了工程的合理性。專業(yè)領(lǐng)域在研究的過程中,會 影響到自身能源資金的有效性,因工程領(lǐng)域內(nèi)的環(huán)境來說,其所發(fā)揮出的基本能力以及供給發(fā)揮作用,都能夠?qū)ζ溥\(yùn)行效率有所提升。下面我們對鍋爐與能源領(lǐng)域額熱能動力工程進(jìn)行簡要分析。
一、能源動力工程概述
能源動力工程是對現(xiàn)代熱能工程以及熱力發(fā)動機(jī)的研究,其主要包括了對基本工程技術(shù)與熱物冷藏等多個工程方面的合理化設(shè)計(jì),這一點(diǎn)與熱能的動力轉(zhuǎn)化形式來說,可根據(jù)其技術(shù)的熱能工程以及熱力發(fā)動機(jī)的多個方面,其作用在于對熱能和動力發(fā)動機(jī)的綜合設(shè)計(jì)。在我國的煤炭資源豐富建設(shè)上,可結(jié)合企業(yè)的節(jié)制性質(zhì)來看,可結(jié)合世界范圍內(nèi)的場景分析,并完善其在廢氣的處理,根據(jù)土壤環(huán)境的諸多危害,改善對脫硫技術(shù)等多方面的改進(jìn),對于基本的威脅作用,都會嚴(yán)重影響到資源的使用率,在應(yīng)用的過程中,我們從環(huán)境的污染情況進(jìn)行綜合發(fā)展研究,其利用率是影響其轉(zhuǎn)化率的重點(diǎn)。
就我國近年來的社會發(fā)展程度來說,對于工業(yè)鍋爐的電站鍋爐發(fā)展情況,其作用對于鍋爐的使用來說,作用也可以確保其基本的設(shè)施需求,在連接上,根據(jù)整體的能應(yīng)用渠道進(jìn)行整體檢測控制,這從基本的燃?xì)忾y冰箱調(diào)控等,都會產(chǎn)生主體形式上的調(diào)控失調(diào),從配件的通過率上,可滿足其整體的設(shè)計(jì)。其作用技術(shù)形式,對熱力的發(fā)動機(jī)以及工程物理作用等,都會形成一套有效的促進(jìn)作用,這在我國的人口基數(shù)以及促進(jìn)的煤炭效應(yīng)等方面,根據(jù)其科技水平的發(fā)展,也逐漸的影響到了對科技水平的實(shí)踐作用。對于存儲量的資源設(shè)施受益建設(shè),其科技的進(jìn)步是確保電腦控制方法得體的根本所在。
二、鍋爐與能源領(lǐng)域的動力工程中存在的相關(guān)問題
從現(xiàn)代的設(shè)施發(fā)展情況來看,其動力工程中存在的諸多問題,都會因鍋爐內(nèi)部問題而導(dǎo)致其基本運(yùn)行出現(xiàn)故障問題,這就需要我們加強(qiáng)基本的設(shè)施建設(shè),并通過安全威脅上的控制,從而確保其發(fā)展過程中的有效性。下面從不同方面的問題進(jìn)行簡要分析。
(一)鍋爐方面存在的諸多問題
鍋爐建設(shè)過程中對主要問題的設(shè)施檢查,則主要集中在了鍋爐的內(nèi)部以及風(fēng)機(jī)上,從現(xiàn)代鍋爐的主體設(shè)施,在建設(shè)中,就可根據(jù)其相互的轉(zhuǎn)換過程,實(shí)現(xiàn)對基本器件設(shè)施上的安全防護(hù)建設(shè),這對于風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)動上的策略發(fā)展上,間接的影響到基本設(shè)施上的基本設(shè)施建設(shè),這對于我們的鍋爐基本設(shè)施,其設(shè)施風(fēng)機(jī)的安置工作,也就形成了對整體運(yùn)動負(fù)荷作用的合理化創(chuàng)建,對于經(jīng)濟(jì)損失操作上的現(xiàn)象調(diào)整問題,可根據(jù)人員的安全威脅,促進(jìn)其不同階段上的安全性能保障,從而讓避免出現(xiàn)操作中的特重大事故發(fā)生。對于熱能的動力工程設(shè)置,就需要建立在對基本發(fā)展措施上的有機(jī)控制,這對于基本形式上的有效控制,都能避免事故發(fā)生。
(二)熱能動力工程在風(fēng)機(jī)應(yīng)用中的問題
從我們現(xiàn)階段所出現(xiàn)的風(fēng)機(jī)作用來看,其機(jī)械的轉(zhuǎn)化率,對人們在應(yīng)用過程中對動能形式上的控制,這對隨著能源的需求量問題來說,是促進(jìn)其增加作用上的有機(jī)發(fā)展,我們從風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中所呈現(xiàn)出來的算壞問題,都會影響到基本設(shè)施的正常使用,對于基本的措施控制來說,促進(jìn)熱能的使用作用,可結(jié)合實(shí)際的使用規(guī)律來進(jìn)行綜合的控制調(diào)整。但是在實(shí)際使用過程中自身存在的問題,會影響到對風(fēng)機(jī)裝備的設(shè)施改善。
三、熱能動力工程在建設(shè)過程中的鍋爐應(yīng)用策略
從現(xiàn)代社會的發(fā)展情況來看,對于基本設(shè)施的建設(shè)發(fā)展規(guī)律,需要結(jié)合以下的幾點(diǎn)應(yīng)用來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,其主要分為以下幾點(diǎn)。
(一)熱能動力工程的應(yīng)用
能源動力的發(fā)展,是影響國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn),這在國防、民生多個方面都有極大的影響作用,我們從現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展積極性來看,其適應(yīng)效果對熱能動力工程的影響來說,都是影響自身發(fā)展的重點(diǎn),為加強(qiáng)這一形式的風(fēng)機(jī)作用應(yīng)用等,需要從風(fēng)機(jī)的應(yīng)用效果來進(jìn)行電廠等多個角度上的就控制,并促進(jìn)對領(lǐng)域內(nèi)通風(fēng)效果的全面監(jiān)控管理。為滿足現(xiàn)代社會的告訴發(fā)展,對已有的機(jī)組容量與效率等,都需要進(jìn)行操作上的控制強(qiáng)化,并通過安全性分析,從而實(shí)現(xiàn)對需求上的加強(qiáng)。這對系統(tǒng)的安全性,以及可靠性等,都能夠?yàn)槠涮峁┯行У谋U献饔谩?/p>
(二)動力工程的鍋爐應(yīng)用
從我國現(xiàn)階段的動力工程應(yīng)用來說,其燃料的使用對電能的轉(zhuǎn)化作用等,都需要加強(qiáng)對物料以及使用工件形態(tài)結(jié)構(gòu)上的有效控制,這對于鍋爐隊(duì)伍的動力能力來說,需要促進(jìn)其在工程應(yīng)用過程的綜合作用,并以軟件的方針鍋爐效應(yīng)進(jìn)行綜合的發(fā)展,并以此來加強(qiáng)對鍋爐內(nèi)部燃燒技術(shù)上的有效控制,通過有效的策略控制建設(shè),從而是吸納對控制方式上的交叉控制,這對于幅度的控制體系來說,都能夠極大的促進(jìn)其燃料比例上的有效控制,是促進(jìn)其連續(xù)性的根本所在。
對于動力工程的應(yīng)用,熱能鍋爐的使用,是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力的根本所在,因此只有更好的完成對這掛歷形式上的控制,才能夠確保其使用的運(yùn)作正常。
四、鍋爐與能源動力工程的未來發(fā)展路線展望
伴隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展,在能源的使用理論上,需要結(jié)合實(shí)際使用過程中的是操作,而這對實(shí)際的生產(chǎn)需求來說,其能源的不可缺少效果,均會影響到對基本設(shè)施上的控制。從能源動力的利用效率來看,基本的熱能控制,需要從風(fēng)機(jī)的實(shí)際應(yīng)用范圍進(jìn)行機(jī)械設(shè)施上的嚴(yán)格監(jiān)控。
為提高能源動力的應(yīng)用效率,我們從無用功率形式損耗形式上的有效 調(diào)控,并以此來加強(qiáng)對工業(yè)發(fā)展渠道內(nèi)部的合理控制,這樣對工業(yè)的發(fā)展持續(xù)作用來說,也能更好的促進(jìn)其在基本設(shè)施方向上的有效控制,并促進(jìn)其生產(chǎn)設(shè)備的安全性發(fā)展建設(shè)。
對于現(xiàn)代能源的綜合性應(yīng)用,我們需要加強(qiáng)對電廠、船舶等方面的控制,并通過風(fēng)機(jī)的有效控制實(shí)現(xiàn)對主要能源需求上的控制,并促進(jìn)其機(jī)械能的有效運(yùn)作。
結(jié)語:
對于現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展,對能源需求上逐漸出現(xiàn)了供能不足的情況,這一問題的出現(xiàn),在現(xiàn)代的社會發(fā)展中,就成為了主要的影響因素,我們需要結(jié)合綜合行為上的合理化調(diào)控,從根本上完成對基本行為策略上的調(diào)整,真正的做到可持續(xù)發(fā)展。在實(shí)踐中,通過不斷的挖掘相關(guān)工程的技術(shù)動能,從領(lǐng)域內(nèi)的潛力發(fā)展上,哇哈才能對高效率鍋爐的有效轉(zhuǎn)變,并以此來完成對高燃料利用率形式上的創(chuàng)新創(chuàng)建。
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[4]張子軒.熱能動力工程在鍋爐和能源方面的發(fā)展?fàn)顩r分析[J].電子制作,2015,(3):263-263.
關(guān)鍵詞:熱能與動力工程;鍋爐領(lǐng)域;風(fēng)機(jī)監(jiān)控;燃燒控制
熱能與動力工程在鍋爐領(lǐng)域的應(yīng)用,是改善我國鍋爐應(yīng)用中,能源過度浪費(fèi)、資源量減少的重要舉措。經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要能源支撐,近些年環(huán)保意識提升,對于能源應(yīng)用方面更注重利用率的提高。作為能源轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵媒介,鍋爐的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大,逐漸成為熱能與動力工程研究關(guān)注的焦點(diǎn)。我國地大物博,有豐富的能源資源,但是若一度過度浪費(fèi)或者無節(jié)制消耗,能源會不斷減少,甚至限制城市建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在此基礎(chǔ)上,就需要及時將鍋爐領(lǐng)域發(fā)展以及熱能與動力工程研究力度加大,推進(jìn)鍋爐建設(shè)步伐的同時,不能忽視熱能與動力工程的創(chuàng)新升級,植入更多學(xué)科知識,并激發(fā)熱能與動力工程作用,扎實(shí)鍋爐發(fā)展基礎(chǔ),提高運(yùn)行效率,有效節(jié)約能源消耗。
1鍋爐應(yīng)用研究
鍋爐在很多工業(yè)生產(chǎn)中都是必備組成。通過化學(xué)能轉(zhuǎn)換的方式,將能源以熱能或者其他能的方式為人們提供,除了化學(xué)能與熱能轉(zhuǎn)換之外,還能夠?qū)⒄羝D(zhuǎn)換為機(jī)械能,其具體結(jié)構(gòu)詳見圖1。鍋爐實(shí)際應(yīng)用中,與發(fā)電機(jī)相互配合,將普通能源轉(zhuǎn)換為電能,滿足生產(chǎn)生活需要的同時,方便產(chǎn)業(yè)發(fā)展。鍋爐的應(yīng)用種類受到燃料差別影響存在一些不同,如熱水鍋爐或者蒸汽鍋爐等,天然氣、煤等都是鍋爐運(yùn)行的關(guān)鍵燃料。應(yīng)用最普遍的為熱水鍋爐,是正常生活的必備器械,滿足民用熱水需求。工業(yè)、傳播或者機(jī)車等行業(yè)則應(yīng)用的鍋爐類型為蒸汽鍋爐。鍋爐應(yīng)用為人們生活提供了很多方便,同時也為工業(yè)發(fā)展等創(chuàng)造更多發(fā)展與創(chuàng)新的契機(jī)。鍋爐應(yīng)用價值巨大,但是能源消耗也比較大,這方面是鍋爐長久發(fā)展與創(chuàng)新必須關(guān)注的內(nèi)容。如何提高鍋爐應(yīng)用作用,減少鍋爐運(yùn)行能耗,是當(dāng)前鍋爐應(yīng)用研究的重點(diǎn)內(nèi)容。
2熱能與動力工程介紹
熱能與動力工程研究中,必須掌握其中的組成內(nèi)容,這樣才能在提高熱能與動力工程轉(zhuǎn)化效率方向引導(dǎo)下,取得更理想的創(chuàng)新效果。流體機(jī)械、熱力發(fā)動機(jī)、熱能動力、火力火電、水利水電、制冷低溫工程、能源環(huán)境、新能源開發(fā)等都是熱能與動力工程研究的重點(diǎn),尋找更科學(xué)的方式,有效轉(zhuǎn)化熱能與動力,是熱能與動力工程研究的主要方向,同時也是綜合性較強(qiáng)的體現(xiàn)。熱能與動力工程研究中,加大深入研究力度,從系統(tǒng)化角度出發(fā),融入更多自動化元素,簡化能量轉(zhuǎn)化過程的同時,真正將能源利用率提高,并且為鍋爐的應(yīng)用與升級提供更多幫助。
3鍋爐領(lǐng)域中熱能與動力工程應(yīng)用問題剖析
針對當(dāng)前的鍋爐應(yīng)用來講,其生產(chǎn)運(yùn)行期間,風(fēng)機(jī)非常關(guān)鍵,是幫助其實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ),及時為鍋爐運(yùn)行輸送所需要的有效氣體。在這種情況下,熱能與動力工程的應(yīng)用,將其有效滲透到風(fēng)機(jī)運(yùn)行中,經(jīng)過行之有效的優(yōu)化與調(diào)整,對鍋爐風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)加以升級,并且提高鍋爐運(yùn)行效能。當(dāng)然整個過程中必須認(rèn)識到,鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)尤其復(fù)雜,特別是葉輪方面,外界因素極易對溫度變化值造成影響,造成鍋爐測量的結(jié)果準(zhǔn)確性下降,系統(tǒng)安全可靠性降低,這方面必須提高重視。面對這方面的問題,熱能與動力工程植入研究中,雖然不斷尋找更合理的創(chuàng)新方式,但是所提出的處理辦法缺乏確切性。兩者的融入并非一無所獲,熱能與動力工程幫助鍋爐及時對風(fēng)機(jī)葉片燃燒環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測,不僅能夠精準(zhǔn)掌握其速度,同時還能夠根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)對燃燒速度進(jìn)行模擬,對風(fēng)機(jī)葉片的使用壽命進(jìn)行高精度模擬與評估,嚴(yán)格控制鍋爐運(yùn)行與燃燒速度,將鍋爐運(yùn)行期間可能存在的風(fēng)險排除。
4鍋爐領(lǐng)域熱能與動力工程應(yīng)用必要性
熱能與動力工程在鍋爐的應(yīng)用中,根據(jù)鍋爐運(yùn)行依靠的機(jī)械工程學(xué)原理,及時在其中注入跨熱能動力學(xué)內(nèi)容,從而對轉(zhuǎn)化規(guī)律進(jìn)行掌握,梳理與總結(jié)將能量進(jìn)行最大化轉(zhuǎn)化的方法。從整體上來講,熱能與動力工程在鍋爐中的應(yīng)用,工程專業(yè)性特點(diǎn)非常突出。實(shí)際應(yīng)用中,研究的主體為熱能與動力轉(zhuǎn)化,根據(jù)鍋爐應(yīng)用特點(diǎn),注重轉(zhuǎn)化效率提高的同時,還要綜合機(jī)械、工程熱物理以及其他領(lǐng)域工程變化規(guī)律,以達(dá)到鍋爐運(yùn)行中熱能與動力工程應(yīng)用目的。作為鍋爐運(yùn)行中的重要組成,熱能與動力工程實(shí)際應(yīng)用中,必須尊重其中的系統(tǒng)性變化,并且總結(jié)鍋爐運(yùn)行規(guī)律。加大信息技術(shù)與自動化技術(shù)等的應(yīng)用,明確鍋爐發(fā)展的方向,核心在于綜合應(yīng)用自動化技術(shù),有效將其融合到熱能與動力工程中,將其作用發(fā)揮到最大化。與此同時,還要將鍋爐運(yùn)行效率提高,保證鍋爐運(yùn)行安全的同時,激發(fā)鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)價值。
5鍋爐中熱能與動力工程運(yùn)用創(chuàng)新舉措總結(jié)
5.1風(fēng)機(jī)監(jiān)控中熱能與動力工程的應(yīng)用
熱能與動力工程在鍋爐的運(yùn)用中,針對鍋爐中的風(fēng)機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化與創(chuàng)新。對風(fēng)機(jī)的應(yīng)用進(jìn)行了客觀分析,認(rèn)識到風(fēng)機(jī)作為鍋爐結(jié)構(gòu)的重要組成,及時為鍋爐提供運(yùn)行所需要的氣體,以保證燃料得到充分燃燒。社會建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下,鍋爐能源消耗率增加,及時將風(fēng)機(jī)運(yùn)行時間延長,才能真正將鍋爐運(yùn)行效率以及能源供應(yīng)率等提高。部分鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行中,過度追求效率提升,以不科學(xué)的手段將風(fēng)機(jī)運(yùn)行時間延長,如此會增加風(fēng)機(jī)運(yùn)行負(fù)荷,熱量迅速增加,風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)位置特殊,若熱量增加卻得不到及時措施予以降溫,必然會出現(xiàn)問題,不僅無法將鍋爐運(yùn)行效率提高,甚至還會對正常運(yùn)行造成影響,威脅鍋爐運(yùn)行安全。面對這種情況,熱能與動力工程的應(yīng)用,及時明確風(fēng)機(jī)運(yùn)行期間所承受的負(fù)荷點(diǎn),并制定科學(xué)合理的散熱方案,保證風(fēng)機(jī)恒溫運(yùn)行,延長風(fēng)機(jī)使用壽命,提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率。熱能與動力工程與風(fēng)機(jī)運(yùn)行的結(jié)合,必須對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)全面了解,認(rèn)識到風(fēng)機(jī)運(yùn)行期間溫度數(shù)據(jù)的測量與統(tǒng)計(jì),常規(guī)測量手段并不能滿足其要求,尤其是技術(shù)方面存在明顯的限制性因素,在這種情況下,從電氣技術(shù)方面著手,利用軟件的方式,對風(fēng)機(jī)葉片燃燒速度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,及時統(tǒng)計(jì)監(jiān)測數(shù)據(jù)并迅速創(chuàng)建二維模型,在網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)上,得到風(fēng)機(jī)葉片燃燒的準(zhǔn)確速度。求解器的協(xié)助下完成計(jì)算與結(jié)構(gòu)分析,這種方法在一定程度上解決了風(fēng)機(jī)運(yùn)行期間溫度控制、燃燒速度等監(jiān)測短板,當(dāng)然實(shí)際應(yīng)用中比較容易受到溫度影響而出現(xiàn)一些溫差,這方面還需要進(jìn)一步深入研究。
5.2鍋爐燃燒控制方面熱能與動力工程的應(yīng)用
熱能與動力工程在鍋爐中的應(yīng)用,還體現(xiàn)在燃燒控制方面。鍋爐整體運(yùn)行中,燃燒控制是重要組成,不僅對能量轉(zhuǎn)換幅度進(jìn)行有效調(diào)整,同時也是自動化控制升級的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?,F(xiàn)代化技術(shù)與自動化模式的融入,幫助鍋爐實(shí)現(xiàn)了人力填充燃料的轉(zhuǎn)變,升級為步進(jìn)式自動控制填料,當(dāng)前部分鍋爐已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全自動燃燒控制,自動化水平明顯提高。結(jié)合當(dāng)前鍋爐中熱能與動力工程應(yīng)用情況,其與自動控制技術(shù)的融合等,科學(xué)控制鍋爐的燃燒速度。具體控制方法主要包括兩方面。(1)空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng),組成部件包括燒嘴、熱電偶、流量計(jì)、PLC、燃燒控制器以及氣體分析裝置、電動蝶閥等。從熱點(diǎn)偶檢測的方式,對燃燒控制數(shù)據(jù)及時掌握,隨后是數(shù)據(jù)傳輸,對比鍋爐運(yùn)行規(guī)定數(shù)值,通過比例積分以及鍋爐輸出電信號等對存在的偏差值進(jìn)行調(diào)節(jié),還要控制電動蝶閥以及比例閥等開合的具體程度,由此幫助空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)空氣、燃料比例的嚴(yán)格控制,從而達(dá)到對鍋爐內(nèi)溫度有效調(diào)節(jié)的目的(圖2)。當(dāng)然這種溫度控制方式在實(shí)施中受影響因素較多,所以精確性方面還需要進(jìn)一步提高,特別是其中的額定數(shù)值,必須提前仔細(xì)確認(rèn)。(2)雙交叉限幅控制系統(tǒng),同樣是熱能與動力工程在鍋爐燃燒控制中的應(yīng)用體現(xiàn)。此系統(tǒng)的運(yùn)行,涉及到燒嘴、流量計(jì),還應(yīng)用到燃燒控制器、熱電偶以及流量閥等。溫度傳感器積極配合熱電偶,將測量溫度的相關(guān)信息及時轉(zhuǎn)換成電信號是基本工作原理。測量點(diǎn)實(shí)際溫度便是電信號,結(jié)合工藝曲線測定的方式,對電信號進(jìn)行數(shù)值對比,隨后在PLC的幫助下,對空氣流量閥開合程度適當(dāng)調(diào)整,并調(diào)整燃料,嚴(yán)格按照規(guī)定比例對空氣、燃料等加以控制??諝饬髁啃枰装迮c差壓變送器的支持完成測量。在此基礎(chǔ)上還要安裝質(zhì)量控制裝置,及時對鍋爐燃料量進(jìn)行控制,保證溫度控制在合理范圍內(nèi)。
6鍋爐中熱能與動力工程運(yùn)用發(fā)展方向研究
鍋爐中科學(xué)應(yīng)用熱能與動力工程,不僅幫助鍋爐實(shí)現(xiàn)了各方面數(shù)值的嚴(yán)格控制與實(shí)時監(jiān)督,同時也完善了鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu),升級了鍋爐運(yùn)行性能。熱能與動力工程在其中的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大,幫助鍋爐對熱能有效控制,節(jié)約鍋爐運(yùn)行能耗,降低鍋爐對環(huán)境的污染,同時協(xié)助鍋爐實(shí)現(xiàn)熱工自動控制。除此之外,熱能與動力工程的研究,在汽車工程或者制冷低溫工程等方面也有明顯應(yīng)用。及時對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行優(yōu)化,科學(xué)控制熱力發(fā)動機(jī)的運(yùn)行排放等,協(xié)調(diào)其與環(huán)境的關(guān)系。通過低溫技術(shù)學(xué)以及制冷原理等研究,完善了制冷低溫系統(tǒng),提高制冷低溫系統(tǒng)運(yùn)行效率。
7結(jié)束語
對于鍋爐來講,熱能與動力工程在其中的運(yùn)用,不僅從多方面對鍋爐自動化運(yùn)行水平加以提高,同時也優(yōu)化了鍋爐運(yùn)行結(jié)構(gòu),提高了燃燒效率,協(xié)助鍋爐真正實(shí)現(xiàn)精細(xì)化能耗控制。尤其是風(fēng)機(jī)監(jiān)控以及燃燒控制等方面,經(jīng)過有效磨合與優(yōu)化,鍋爐以及熱能與動力工程都取得明顯進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)