能源動力工程概論精選(九篇)

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第1篇：能源動力工程概論范文

關鍵詞：熱能；動力；鍋爐

中圖分類號： R151 文獻標識碼： A

一、熱能動力工程

熱能動力工程顧名思義主要研究熱能與動力方面，其包括熱力發動機，熱能工程，流體機械及流體工程，熱能工程與動力機械，制冷與低溫技術，能源工程，工程熱物理，水利電動力工程，冷凍冷藏工程等九個方面，其中鍋爐的運行方面主要運用熱力發動機，熱能工程，動力機械，能源工程以及工程熱物理等部分專業技術。熱能動力工程主要研究方面為熱能與動力之間的轉換問題，其研究方面橫跨機械工程、工程熱物理等多種科學領域。其發展方向多為電廠熱能工程以及自動化方向、工程物理過程以及其自動控制方向、流體機械及其自動控制方向、空調制冷方向、鍋爐熱能轉換方向等，熱能動力工程是現代動力工程的基礎。熱能動力工程主要需要解決的問題是能源方面的問題，作為熱能源的主要利用工程，熱能動力工程對于我國的國民經濟的發展中具有很高的地位。

二、我國的熱能動力工程發展情況

隨著改革開放,我國國民經濟體制發生很大的變化。社會對人的培養提出了新的要求。為了適應這種要求, 1993年7月國家教委頒布的普通高等學校本科專業目錄,將幾十個小專業壓縮為9個專業,即熱能工程、熱能工程與動力機械、熱力發動機、制冷及低溫工程、流體機械與流體工程、水利水電動力工程、工程熱物理、能源工程和冷凍與冷藏。1998年教育部頒布的新專業目錄進一步將以上9個專業合并為1個,即熱能與動力工程專業。從原來的幾十個專業合并為1個專業,全國現在有120多所高校設有熱能與動力工程專業。熱動主要研究熱能與動力方面,是跨熱能與動力工程、機械工程等學科領域的工程應用型專業。熱動主要學習機械工程、熱能動力工程和工程熱物理的基礎理論,學習各種能量轉換及有效利用的理論和技術。本專業涵蓋的產業領域十分廣泛。能源動力產業既是國民經濟的基礎產業,又在各行各業中有特殊的應用,也是國家科技發展基礎方向之一。能源動力領域人才教育的成敗關系到國家的根本利益。隨著我國市場經濟的建立,社會需求和經濟分配狀態的變化、科技發展的趨勢、對本專業的生源、就業等形成了挑戰,更是熱能動力專業教育的關鍵。同時,熱動還是現代動力工程師的基本訓練,可見熱動是現代動力工程的基礎。

三、熱能動力工程在鍋爐風機方面需要解決的問題

風機主要作用為氣體的壓縮和氣體的輸送，其原理是吧旋轉的機械能轉換為氣體壓力能和動能，將氣體輸送到特定的地點的機械，風機經常用于鍋爐中，隨著對于能源的需求越來越大，鍋爐中的風機在工作中經常會燒壞電機的事故，對于工廠的經濟產生巨大損失，嚴重危害工作人員的人身安全，因此，正確運用熱能動力工程技術不斷改進風機，對于風機和鍋爐的安全性提出更高的要求勢在必行。

四、熱能動力工程中鍋爐及工業爐的發展

1872 年第一臺鍋爐在英國被制造，隨著鍋爐的產生，蒸汽機時代出現，1796 年瓦特發明了分離冷凝器，代表著鍋爐的完整運作體系的初步確立，工業爐和鍋爐原理類似，從某些方面來講，鍋爐也是工業爐的一種，工業爐是指在工廠的工業生產過程中通過燃料的燃燒進行熱量的轉換，對材料進行加熱的設備，工業爐產生于中國商代，主要的工作方式是通過加熱提煉銅器，春秋時期產生了鑄鐵技術，這證明著工業爐的溫度控制正在進步。1794 年熔煉鑄鐵的高爐出現，1864 年馬丁建造了氣體燃料加熱的平爐，隨著現代化科技的進步，計算機逐漸代替了人工進行對鍋爐系統的控制，推鋼式爐和步進式爐成為吸納帶連續加熱爐的兩種基本類型，兩者只有運輸燃料的方式有所不同而已。

五、熱能動力工程爐內燃燒控制技術運用

鍋爐的燃燒控制是調整能量轉換幅度的核心技術，在當今社會，鍋爐由人力向鍋爐內填充燃料逐漸轉型為步進式的自動控制填充燃料所代替，更加先進的鍋爐甚至使用全自動燃燒控制，根據其運用熱能動力自動控制技術的不同，鍋爐的燃燒控制分為以下幾種：

1、以燒嘴、燃燒控制器、電動蝶閥、熱電偶、比例閥、流量計、氣體分析裝置以及PLC 等部件組成的空燃比里連續控制系統。這種燃燒控制系統是由熱電偶檢測出數據傳送至PLC 與其本身設定的數值進行比較，偏差值通過使用比例積分及微分運算輸出電信號同時分別對比例閥門以及電動蝶閥的開放程度進行調節，從而達到控制空氣與燃料比例調節鍋爐內溫度的目的，此種方式溫度控制并不十分精確，需要仔細確認額定數值。

2、由燒嘴、燃燒控制器、流量閥、流量計、熱電偶幾個部分組成的雙交叉先付控制系統，其工作原理主要是通過溫度傳感器熱電偶吧需要進行精確測量的溫度變成電信號，這個電信號即是用來代表測量點的實際溫度，此測量點溫度期望給定值是由預先存貯在上位機中的工藝曲線自動給定的，并根據兩者數據之間的偏差值的大小，由PLC 自動調整燃料與空氣流量閥門的開合程度，通過電動的方式運行機構的定位以及空氣和燃料的控制比例，并接住孔板和差壓變送器測量空氣的流量，燃料的控制也通過一個專用的質量控制裝置來測量，是溫度精確的控制在必要的數值上。這種燃燒控制優點在于方式節省部件，并且溫度控制精確。

六、仿真鍋爐風機翼型葉片

鍋爐的內部的葉輪機械內部流暢需要帶有十分強烈的非定常特征，并且其內部構造十分復雜，不容易進行十分細致的測量實驗，并且到目前為止，仍然沒有可以解釋流動分離、失速和喘振等流動現象的完善的流體力學原理，因此要了解機械內部流動的本質需要更加可靠詳細的流動實驗和數值模擬實驗，通過使用軟件二維數值模擬鍋爐風機翼型葉片，對空氣以不同方向吹入翼型葉片造成流動分離進行模擬，并根據模擬的數值創建而未模型，進行網格的劃分，設定邊界條件和區域，最后輸出網格，在使用求解器求解，這樣才可以對不同的氣流攻角的流動進行二維數值模擬，，達到模擬的目的，同時可以根據模擬不同攻角下所得到的速度矢量制成矢量圖進行比較和分析，最后得出鍋爐風機翼型邊界層分離和攻角的關系。

七、熱能動力工程的發展方向

1、熱能動力及控制工程方向(含能源環境工程方向)主要掌握熱能與動力測試技術、鍋爐原理、汽輪機原理、燃燒污染與環境、動力機械設計、熱力發電廠、熱工自動控制、傳熱傳質數值計算、流體機械等知識。

2、熱力發動機及汽車工程方向掌握內燃機(或透平機)原理、結構,設計,測試,燃料和燃燒,熱力發動機排放與環境工程,能源工程概論,內燃機電子控制,熱力發動機傳熱和熱負荷,汽車工程概論等方面的知識。

3、制冷低溫工程與流體機械方向掌握制冷、低溫原理、人工環境自動化、暖通空調系統、低溫技術學、熱工過程自動化、流體機械原理、流體機械系統仿真與控制等方面的知識。使學生掌握該方向所涉及的制冷空調系統、低溫系統,制冷空調與低溫各種設備和裝置,各種軸流式、離心式壓縮機和各種容積式壓縮機的基本理論和知識。

4、水利水電動力工程方向掌握水輪機、水輪機安裝檢修與運行、水力機組輔助設備、水輪機調節、現代控制理論、發電廠自動化、電機學、發電廠電氣設備、繼電保護原理等方面的知識,以及水電廠計算機監控和水電廠現代測試技術方面的知識。

結束語

熱能動力工程的迅速發展使得熱力發動機專業方向,其中包括熱力發動機主要研究高速旋轉動力裝置,包括蒸汽輪機、燃氣輪機、渦噴與渦扇發動機、壓縮機及風機等的設計、制造、運行、故障監測與診斷以及自動控制等行業的發展都到了提速。熱動能的發展為航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、鐵路及輕工等部門培養高級工程技術人才,若能將這些理論知識轉換成實際的運用,我國的能源壓力將大大降低。

參考文獻

第2篇：能源動力工程概論范文

關鍵詞：實踐教學；卓越工程師；教學體系

中圖分類號：G642.423      文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2014）17-0103-03

卓越工程師教育培養計劃是教育部著力實施的高等工程教育改革措施之一，旨在為未來工程領域培養面向工業、面向未來、面向世界的優秀工程技術人才。熱能與動力工程專業涵蓋的產業領域十分廣泛，能源動力產業既是國民經濟的基礎產業，又在各行各業中有特殊的應用，也是國家科技發展基礎方向之一；熱能與動力工程專業的學生畢業后，可以在事業單位和企業單位從事能源利用的教學、研究、設計、生產及管理工作，涉及的行業有能源、建筑、機械、電力、鋼鐵、化工、航空航天、環保等。隨著國家工業化進程的發展，在能源與動力方面的人才需求將會急劇增加；目前國家對能源利用、環保等工作十分重視，能源方面的人才也是供不應求。南昌大學熱能與動力工程專業一直堅持采用應用型人才培養模式，近幾年在教學改革和特色專業建設方面做了大量工作與改革嘗試，根據熱能與動力工程專業卓越人才培養目標及針對應用型人才應該具有的素質和能力，構建了“校企深度融合”分層次熱能與動力工程專業實踐教學體系。在教學實踐中強化學生動手能力培養與學生創新素質訓練，逐步提高學生的實踐動手能力及創新意識等綜合素質，在“江鈴卓越工程師實驗班”及“吉利汽車卓越工程師實驗班”試點實踐工作中，取得了良好的教學效果。

一、卓越工程師應具備的素質與能力

工程實踐能力就是能夠理論聯系實際，將所學知識應用于設計、制造、試驗、運行、管理、營銷或其他工程實踐環節，并且綜合考慮技術、經濟、文化、法律、環境等諸多因素，為社會創造和提供目的在于使用的系統、產品、工藝流程或技術服務或其他解決現實工程問題的能力。

1.動手操作能力

所謂的動手操作能力，是指通過用手而且按照一定的程序和技術要求進行活動的能力。動手操作能力又可分為三種：一是操縱使用工具的能力；二是加工制作產品的能力；三是科學實驗研究能力。

2.綜合運用知識能力

學習知識的目的在于運用。大學教育的核心目標就是使學生將四年所學到的知識應用于工作實際中，為經濟社會的發展作出貢獻。在工程實踐中，無論是設計水平的高低，還是施工質量的好壞，反映出來的都是綜合運用知識能力的強弱。

3.工程設計能力

工程設計能力是指對工程實踐活動進行組織謀劃的能力。任何工程實踐活動都包括實踐目的、實踐條件和手段、實踐過程、實踐結果等因素，只有把這些因素組織謀劃好，才能使實踐活動順利進行且有成效，這就需要工程設計能力。

4.分析和解決問題的能力

由于工程實踐活動中充滿著許多可預測和不可預測的問題，要把工程實踐活動做好，必須具備善于分析和解決問題的能力。

5.人際交往實踐能力

現代工程就像一個大的舞臺，需要許多人的參與才能完成一臺大戲的演出。從一定程度上說反映的是與他人的溝通、交流和合作能力。進入21世紀以來，工程的相關利益者隊伍將擴大到許多學科的團隊、全球范圍內的多樣化成員、世界性顧客群等，這就進一步提高了對工程技術人員人際交往能力的要求。人際交往中的實踐能力包括表達能力、合作能力、溝通能力、組織管理能力等。[1]

為實現上述能力的培養，切實提高學生的工程實踐能力，必須在重視理論基礎教育的同時，拓展學生的知識面，面向社會，面向工程實際，實行開放式辦學。同時，要注重教學內容和方法的改革，強化實驗和實踐教學環節，加強實踐能力培養。

二、面向企業需求、構建“校企深度融合”分層次培養實踐教學體系

自南昌大學熱能與動力工程專業實施“卓越計劃”試點以來，加強對應用型卓越工程師培養規格和培養標準的研究，進一步明確人才培養目標，深入實施學生工程實踐能力培養的工程文化教育，營造培養卓越工程師的良好氛圍；圍繞卓越計劃展開實踐教學改革，使整個實踐教學貫穿大學四年，極大地提高了學生的實踐動手能力，有力地保證了培養目標的實現。

南昌大學熱能與動力工程專業一直是以大專業、小方向、模塊化培養學生為主，開設了三個專業方向：內燃機、制冷與空調、能源工程。根據三個方向的培養計劃，面向企業構建了以創新人才培養為目標的“校企深度融合”分層次培養實踐教學體系。整個實踐教學體系是在一個基本目標下，根據認知性訓練、基本技能訓練、專業綜合能力訓練、創新能力訓練四個層面開展基礎型、專業型、綜合型、創新型和應用型五個層次的實踐內容。訓練內容由淺入深，能力培養逐級提高，保證學生在掌握扎實的理論基礎上，強化對學生實踐能力和創新能力的培養，構建漸進式、貫通式的實踐能力培養體系。

1.專業認知實踐層

在新生入學階段或是即將進入專業課學習的前期，利用校內外實習專業認識實習，可開展各類參觀實習和體驗實習。校內外實習基地能較直觀、形象、生動地展示各種專業技術，能增強學生的感性認識，使他們了解專業發展的現狀，培養學生對專業的興趣，為今后的專業課學習奠定一定的基礎。

2.專業實踐層

學生進入專業課學習階段，可結合專業課的需要，開設校內外實踐項目，如某課程的課程設計、專業實習、生產實習等。進一步培養學生的專業技能和工程實踐能力，使學生在掌握理論知識的同時，鍛煉動手能力，學會運用理論知識解決實際生產中的問題。

3.綜合實踐層

在學生專業課學習的后期，可設計難度較大、過程較復雜的實踐項目，綜合多門專業課的知識，通過實踐把所學知識串聯起來，培養學生的綜合運用能力。另外，綜合型實踐可訓練學生的邏輯思維能力，提高學生的系統分析能力。綜合型實踐的形式有綜合性專業實驗、綜合性課程設計等。

4.創新實踐層

在學生的課外活動中，可利用校內實習基地開展各類科技競賽和課外科研實踐，組織學生參加各類專業競賽活動，有利于培養學生獨立思考問題的能力與創新精神。

5.應用實踐層

學生在企業實習培養階段，綜合應用學校所學知識，從而提高學生理論和實踐相結合以及應用知識的能力。表現形式是做企業真題的畢業設計、定崗實習或參與產品開發研究。

這五個層次互為補充，實現學生在大學四年每一個階段綜合實踐能力和創新實踐能力培養不斷線。

三、實踐教學體系實施運行的教學實踐

“校企深度融合”分層次培養實踐教學體系成功實施必須依靠相應教學改革、實踐教學條件的配套提升，其中實踐基地建設是必要的硬件條件，是實踐教學的保證。根據熱能與動力工程專業特點和資源配置條件，進一步加強了校內、校外實踐基地建設。校外實踐基地的開拓是以校企合作為途徑，在已有和企業合作的基礎上通過建立有效的產學研合作模式，提高企業與高校合作的積極性，完善校外實踐基地建設；校內實踐基地的建設重點是加強實驗室基礎教學實驗訓練平臺和教學實習基地的建設，通過雙管齊下共同確保五個實踐層面的工程實踐能力的培養。

1.調整和優化課程體系，使理論教學與實踐教學相互融合

由于教育部2012年對本專業名稱變更，由熱能與動力工程變更為能源與動力工程，為體現新專業學科特色，刪減部分機械類課程，如“公差”“控制工程基礎”等；增加能源類課程，如“能源工程概論”“節能原理與技術”“合同能源管理”等。融合專業方向課程，減少專業方向選修課數量，開設“能源與動力裝置基礎”課程，該課程包括內燃機、壓縮機、空調與制冷機、鍋爐、汽輪機、熱力發電廠、換熱器等的構造及工作原理。

整合不同專業方向課程的實驗項目，組成綜合性實驗課程：“內燃機實驗”“制冷空調實驗”“熱與流體綜合實驗”等。為了配合實驗課程的整合，學校加大對實驗設備購買經費的投入，完善綜合性實驗設備的建設，力爭盡量多的實驗項目對學生開出。

2.創新實踐教學模式，改革實踐教學內容和教學手段

為了構建重在強化學生實踐動手能力的“3＋1”人才培養模式，在原有培養計劃的基礎上，加大力度培養學生的工程實踐能力，增加專業實訓和實踐課程，提高實踐學分比例，授予學位要求總學分為164分，實踐環節學分為50分，實踐環節學分占總學分的比例為31%。在實踐教學內容上，以創新能力培養為核心和目的，對熱能與動力工程專業實踐內容進行改造和優化，改變傳統的演示性、單一性的實踐訓練內容，創新實踐項目；積極融入大熱能學科的新知識、新技術，凸現教學內容的先進性、科學性；用綜合性實驗、設計性實驗取代傳統的驗證性實驗，以培養學生的專業綜合能力；同時，不斷將教師最新的科研成果應用到教學中，豐富了教學內容。在教學手段上，采用案例教學法來改變傳統的實踐教學方式，最大限度發掘學生的學習主動性和學習興趣，培養學生綜合運用知識和解決工程項目的創新能力；通過大量的實踐項目，每個專業方向都增加了一個綜合性的大型課程設計，使學生直接進行詳細的實際操作訓練，從而在較短的時間內掌握專業技能；進一步加大實踐教學考核力度，改革考核方式，從而客觀評價實踐教學效果和學生實踐操作能力與水平。

3.以學生科技競賽為基礎，推動學生創新能力的培養

制定學生科技訓練計劃，組織學生組隊參與校級、省級、國家級的科技競賽，參與教師科研課題研究，主持各類本科生科技創新項目，培養學生的應用能力和創新意識；扶持學生創新團隊，孵化創新項目，培養學生的創新能力和提高學生的綜合素質。

三年來，先后建立了校內學生開放實驗室和校外實習基地，為大學生構筑了良好的科技創新硬件平臺；進行“開放式”實踐創新改革，鼓勵學生申請各級各類大學生科技創新項目，參加各種創新和專業科技與設計大賽，由專業教師組成創新能力培養指導小組，并且給予學生科技創新經費上的支持。低年級的學生以參加各種大學生創新大賽及學校組織的各種學科競賽為主，高年級學生以參加省級及國家級的專業競賽為主。對學生開放專業的實訓技能操作實驗室，學生課余時間可以到實驗室完成各種實訓訓練及創新項目的模型制作，如學生可以在制冷空調實訓實驗室完成切割銅管、彎管、焊接、抽真空、充制冷劑等制冷空調專業的基本操作，也可以在實驗室內完成各種參賽的實際模型制作。

有些全國性的專業科技比賽只允許每所學校派一個參賽隊參加，為了提高學生參與科技競賽的積極性，首先在學校本專業開展校級比賽，在初選賽的基礎上選出幾個小組，經過一個學期的培育，再進行學校的決賽，從而選出參加國家比賽的團隊，代表學校參加國家比賽。經過該過程，只要參加了比賽的學生都能得到全面的鍛煉。正是基于這樣的選拔和培育，南昌大學于2012年、2013年連續兩年派隊參加了由國家制冷工業協會組織開展的“全國大學生制冷空調科技大賽”，南昌大學代表隊在華中賽區比賽中成績突出：2012年獲二等獎，2013年獲一等獎。為了讓學生參加全國性的設計大賽，在畢業設計中積極組織學生參加，認真指導學生按照比賽要求完成設計，用畢業設計作品直接送去參賽。2012年，南昌大學有二位學生獲中國制冷學會主辦的“美的杯空調設計大賽”優秀設計獎；該舉措極大地提高了學生做畢業設計的積極性，使學生努力了解企業的產品，把企業新型的節能產品應用到畢業設計實際項目中去。如“空調調節”課程就是在課程開始就把課程設計的題目布置給學生，讓學生帶著問題學習，極大地提高了學生學習的主動性，歷年都有大三學生參加各種空調設計大賽。

4.校企深度融合是推動卓越計劃成功實施的關鍵

學校教育實質上是把教與學對象的知識與技能從工作現場中剝離，從實際運用的情景中抽象出來，以教材、教科書等形式獨立存在，由此造成了理論與實踐的明顯脫節。在教育部卓越工程師計劃中，“3+1”培養模式中的“1”是要求在企業完成的，這就需要企業積極參與。南昌大學以實施“卓越工程師教育培養計劃”為契機，以社會需求為導向，大力加強校企合作，南昌大學與江鈴汽車股份有限公司本著優勢互補、互相支持、平等互利、共同發展的原則，于2011年6月簽署戰略合作協議，共建教育部“卓越工程師”培養計劃“江鈴實驗班”，旨在培養適應汽車產業發展需要、系統掌握工程基礎理論及應用知識、具有創新能力和國際競爭力的高素質、實用型、復合型高級工程人才。同時，江鈴汽車股份有限公司將每年出資16萬設立“南昌大學江鈴汽車獎學獎教金”，用于獎勵南昌大學品學兼優的優秀學生和優秀教師；企業作為實施“卓越計劃”的主體之一，擔負著至少一年的“卓越工程師”培養任務，并直接參與全部專業培養方案的制定，重點是負責企業階段培養方案的制定、管理和實施，保證企業階段教學任務的完成。南昌大學與江鈴股份有限公司聯合成立江鈴實驗班教學指導委員會，構建學校與企業共同負責與管理的教學管理機制。在委員會指導下以強化實踐動手能力和創新能力為突破口，依據培養卓越工程師的目標制定新的培養方案。根據行業發展要求及發展趨勢，積極開發反映社會需求和學科發展的新課程，將行業與產業發展形成的新知識、新成果、新技術引入教學內容，制定出了南昌大學合作“3+1”培訓方案，實驗班按照制定的培養方案對學生進行培養實習。

“江鈴實驗班”至今已經開辦三期，正是基于校企良好的合作，南昌大學與江鈴股份有限公司合作于2012年共同申報成功教育部“國家級工程實踐教育中心”，該國家級工程實踐教育中心將為南昌大學“卓越計劃”的全面實施提供強有利的實踐條件保障。另外，還積極開展大學生校外實踐教育基地的建設工作，南昌大學與浙江吉利控股集團有限公司的子公司浙江吉利動力總成有限公司合作聯合建立了大學生校外實踐教育基地，每年有15名學生到浙江吉利動力總成有限公司進行卓越工程師培養，2014年已經是第二年進行“吉利卓越工程師”試點工作。學生在企業為期一年實習，分別進行了崗位知識培訓、制圖軟件培訓、下線實習、拆裝實習、定崗實習等。下線實習讓學生分別在公司的模具廠、合資總廠、全順廠的生產線上跟隨生產一線的工人師傅學習不同崗位的技能，從而達到能夠頂崗的要求。與此同時，學生還在企業完成了畢業設計任務。除此之外，學生還要學會如何與線上工人師傅溝通交流，如何認真做好自己分內的工作，如何進行團隊之間的配合，理解團隊的重要性。

四、結束語

工程教育必須回歸工程，實踐教學是工程教育的重要組成部分，是培養學生理論聯系實際、充分運用所學基本知識進行工程設計、加強能力培養的重要環節，也是培養學生創造能力、開發能力、獨立分析問題和解決問題能力，全面提高學生綜合素質的重要教學環節，實踐教學的效果如何，對提高教學質量、實現培養目標有著至關重要的作用。因此構建有利于學生卓越工程師能力培養的實踐教學體系十分必要，且要在實踐探索過程中不斷加以完善。

參考文獻：

[1]林健.卓越工程師創新能力的培養[J].高等工程教育研究,

2012,(5).