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熱工基礎發展歷史

1.關於熱工基礎知識

工程熱力學與傳熱學的簡稱。其中工程熱力學主要是研究熱力學機械的效率和熱力學工質參與的能量轉換在工程上的應用,如將熱力學能轉化成機械能推動動力機械做功以及其效率的學科,再如,空調將機械能轉化成熱力學能等;而傳熱學是研究熱量傳遞的壹門學科,如反應堆的導熱,對流換熱,輻射能的傳遞等。

熱工主要應用於熱能與動力工程,核能科學與工程,熱加工工程等方面,還應用於非工程方面。

熱現象是人類生活中最早接觸到的自然現象之壹。遠古時代的鉆木取火,就是機械能轉換為熱能的例子。隨著人類在生產、生活上的需要,對熱的利用和認識,經歷了漫長的歲月,從取暖、熱食到制作金屬工具,有過不少發明創造,我國在12至13世紀就有用火力來產生旋轉運動的走馬燈和使用火藥向後噴氣加速箭的飛行記載,這與現代燃氣輪機和火箭等噴氣推進原理是壹致的。可是,由於歷代王朝的封建統治,勞動人民的創造發明得不到重視更談不到總結經驗,形成壹整套的理論,來促進生產力的發展和人民生活的改善。

人類對熱的本質的認識並逐漸形成熱力學這門學科,只是近300年的事。18世紀以前,動力的來源主要是人力、畜力以及風力、水力等自然動力。隨著人類社會的發展,人們迫切地要求解決生產上動力不足的問題,因此在18世紀發明了蒸汽機,實現了熱能向機械能的轉換。蒸汽機在工業上的廣泛使用,促進了工業的迅速發展。但是,由於蒸汽機笨重、效率不高等缺點,因而促使人們對於水和蒸汽以及其它物質的熱力性質進行研究;與此同時,卡諾對如何提高熱效率,邁耶、焦爾等人對熱與功的轉換規律進行了大量實驗,從而建立了熱力學兩個基本定律,大大地促進了熱力學這門學科的形成和發展,促使熱力發動機不斷地發展與改進以及新型動力機的創造與發明。由於蒸汽機不宜用於運輸工具上,而且也不能滿足由於工業生產的不斷發展與高度集中所需要的巨大動力,因此在熱力學有關理論的指導下,於19世紀末期,遂發明了內燃機及蒸汽輪機,內燃機具有效率高、重量輕的優點,蒸汽輪機則具有效率高、功率大的優點。內燃機及蒸汽輪機的出現,極大地促進並發展了熱力學中熱力過程和熱力循環的研究。而蒸汽輪機又推動了高參數蒸汽性質及高速氣流等問題的研究,使熱力學兩個定律應用於工程實際中,形成了工程熱力學學科。

第二次世界大戰期間出現的噴氣式飛機和遠射程火箭所用的噴氣發動機,由於能產生巨大的動力等優點,所以能滿足高速高空飛行的要求,成為進入宇宙空間的主要動力。對航空燃氣輪機作部分改造,即成為地面上所用的燃氣輪機,在發電站、機車和船舶中已廣泛使用,並在工程熱力學中也發展了相應的研究內容。

近年來原子能動力裝置的利用,為人類開辟了利用能源的新紀元。此外,還出現了能量直接轉換的新技術,它既可提高轉換的效率,又可免去龐大的熱力機械,例如化學能直接轉化成為電能的燃料電池,熱能直接轉化成電能的溫差電池和磁流體發電等。這在熱力學中也現出相應的研究課題。

2.熱能與動力工程從在中國出現到現在的發展過程

動力工程及工程熱物理壹級學科下設6個二級學科——工程熱物理、熱能工程、動力機械及工程、流體機械及工程、制冷及低溫工程和化工過程機械學科。工程熱物理學科是研究能量在以熱、功以及其他相關的形式轉化、傳遞和利用過程中的基本規律及其應用的壹門應用基礎學科。其內容包括:工程熱力學、流體力學、傳熱傳質學和燃燒學等,其工程應用輻射至能源、機械、材料、動力、化工、建築、冶金、航空航天、輕工、交通、電子等廣泛工業部門以及諸多民生領域。工程熱物理學科是其他五個二級學科的基礎理論,與各二級學科廣泛交叉促進,相互滲透依存,在本壹級學科中起著支撐和指導作用,它的原理甚至廣泛滲透於其他壹級學科範圍,幾乎與所有產業部門和科技領域密不可分。熱能工程、動力機械及工程、流體機械及工程、制冷及低溫工程和化工過程機械學科屬於工程應用學科,它們運用工程熱物理的理論與方法解決現實工程領域中的實際技術問題。

在四屆人大的 *** 工作報告中,周恩來總理提出到二十世紀末要把我國建設成為農業、工業、國防和科學技術現代化的社會主義國家。但直到文革動亂結束後的1978年12月十壹屆三中全會上,黨的工作重點轉移到經濟建設上來以後,四個現代化的建設才開始進行。這時,中央把實現四個現代化的具體目標確定為從1981年到2000年的二十年裏,在不斷提高經濟效益的前提下,使全國工農業生產總值翻兩番,達到人均800~1000美元。但是,就當時我國的單位產值能耗水平、能源生產和消費總量、能源的資源貯存量等方面來看,到2000年不可能提供總量高達24億噸標準煤(ton coal equivalent, tce. ?29.31GJ)的能源供給,而預計最多僅能生產出壹半即12億噸標準煤的能源。只能翻壹番的能源需要支持產值翻兩番,看起來形勢相當嚴峻。在以吳仲華等為代表的能源科學界科技工作者的建議下,黨中央提出了“開發與節約並重,近期以節約為主”的能源政策,掀起了壹場節能降耗的浪潮,並取得了矚目的成就。

同時,能源科學的教育工作也引起了能源領域老壹輩科技工作者的重視,他們認為實現“開發與節約並重,近期以節約為主”的能源政策目標,必須培養壹大批掌握紮實深厚理論基礎的人才隊伍。在1978年全國科技大會前後,吳仲華、史紹熙、王補宣等幾位京津地區的學部委員,能源動力領域數壹數二的領軍人物,經過多次研究討論,確定了目前這種研究生培養方面的動力工程及工程熱物理學科的格局,並籌備在天津大學、重慶大學、南京工學院、華中工學院建立工程熱物理本科專業,建立了師資、教材、實驗基地等協作與建設機制。在當時的歷史條件和經濟人事制度條件下,這是快速培養各層次適用人才的最好辦法。實際上,工程熱物理專業本科生的理論基礎和研究能力達到了準研究生的水平,為後來各單位迅速提高學術水平奠定了人才基礎。但這批學生也存在工科基礎訓練不足的缺點,為以後的工程實際工作造成了壹定的困難。進入社會主義市場經濟時代以後,這種格局的劃分就不合理了。工程熱物理學科與其他幾個二級學科的分割不再清晰,其它各個二級學科之間的界限也相當模糊。

工程熱物理學科與其他學科的交叉是如此緊密,我們根本無法把它們分離出來。在實際工作中,沒有任何壹個從事與熱沾邊的工作的科技工作者不使用工程熱物理理論,不研究工程熱物理的問題,從事工程熱物理理論研究的人們也決不可能完全脫離工程背景——從而必須介入熱能工程、動力機械及工程、流體機械及工程、制冷及低溫工程和/或化工過程機械等等其他學科,甚至不只介入幾個。建築環境與設備工程、農業建築環境與能源工程、飛行器動力工程、環境工程、核技術與核工程、特種能源工程與煙火技術、消防工程等學科的理論基礎顯然也是工程熱物理,化學工程、石油化工等等學科還要使用工程熱物理的理論方法,就連冶金學科發展到現在,也在使用工程熱物理提供的理論和方法——運用流體力學、傳熱學、傳質學的基本方程和解決方法來研究、掌握和控制冶金過程。

3.熱能與動力工程

壹、專業歷史沿革與發展動態 能源動力工業是國民經濟與國防建設的重要基礎和支柱型產業,也是涉及多個領域高新技術的集成產業,在國家經濟建設與社會發展中壹直起著極其重要的作用。

隨著國民經濟的發展,動力機械和熱工設備在各個領域的需求日益擴大,因而需要大量專業人才,目前我國有 120多所院校開設有熱能與動力工程專業。 按照 1998 年國家教育部重新修訂調整的普通高等院校專業目錄,熱能與動力工程專業(080501)屬於工學 (08),對應的二級學科為能源動力類 (0810),是由舊本科的九個相關專業合並而成,它包括了原來的熱力發動機(080311)、熱能工程(080501)、流體機械及流體工程(080313)、熱能工程與動力機械(080319W)、制冷與低溫技術(080502)、能源工程(080506W)、工程熱物理(080507W)、水利水電動力工程(080903)、冷凍冷藏工程(081409)專業,是壹個寬口徑的專業,拓展空間很大。

我校熱能與動力工程專業(制冷與空調方向)是依托於機電工程系建立的,機電工程系有相近專業“機械設計制造及其自動化”,新辦的熱能與動力工程專業所需開設的專業基礎課程及其實驗與原有專業相似,很多教學設施可***用,教學條件具有互補性。在充分論證並經教委批復後,我專業於 2006年開始招生,計劃招收50名。

二、專業辦學理念及特色 隨著科學技術的發展,知識更新和學科交叉滲透的速度加快,能源動力類專業的覆蓋面、涉及面越來越廣,需要解決的問題也更為復雜,對能源動力專業人才的知識結構也提出了更高的要求(如環境、新能源、新材料、新工藝等知識)。在全球變暖、臭氧層的破環、全國很多地區電力緊缺以及 SARS 以後,制冷與空調技術發展更強調人與環境的協調發展,要把舒適性與節能、環保、高效結合起來綜合評價;更重視保護環境,節約能源和資源,提高能源利用率;更關註室內空氣品質,提高人們的生活質量。

德州擁有很多制冷企業,如亞太集團、中大-貝萊特中央空調集團、格瑞德集團和山東雙壹集團等,為使我們的教育能夠與國際和地方經濟接軌,使學生適應充滿挑戰的21世紀,在廣泛調研國內外熱能動力學科發展基礎上,結合學校“服務於地方經濟發展的需要”的定位及本科學科專業結構調整的需要,將現代制冷空調技術作為專業主要發展方向,並開設動力機械及工程方向的專業選修模塊;考慮企業對專業人才的實際需要,對專業課程設置、教學內容、知識體系進行優化整合充實,加強專業課程設計、實驗、實習等實踐環節,以解決能源動力類寬口徑專業人才培養與我國企業對專業人才知識結構強調專門化之間的矛盾,培養熱能與動力工程領域、建立在大機械平臺上,具有紮實專業基礎、強烈的創新意識、良好的動手能力和自學能力,綜合素質高的應用型高級專門人才,以滿足經濟建設需要。 本專業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。

學生主要學習機械工程、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,受現代動力工程師的基本訓練。通過理論力學、材料力學、工程制圖、機械設計、電工與電子技術、工程熱力學、流體力學、傳熱學、控制理論、熱工測試技術以及專業方向課程的學習,使學生具備工程熱力學、流體力學、傳熱學和熱工測試技術等熱能與動力工程領域的基礎理論、實驗技能和基本專業知識,掌握制冷空調設備、制冷裝置、動力機械與動力工程、流體機械等設計、制造和實驗研究的基本技術,具有較強的計算機應用能力和較高的外語水平。

本專業畢業生將具有較紮實的自然科學基礎,較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確運用本國語言、文字的表達能力,較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識,具有初步的科學研究、科技開發和組織管理能力和較強的自學能力、創新意識和較高的綜合素質,能在國民經濟各部門從事能量的轉換和利用、動力機械與動力工程的設計、節能技術、制冷設備關鍵技術和制冷空調工程的設計、制造、實驗研究、熱工控制、安裝和運行管理及營銷等方面工作。 在教學計劃制定中,盡量體現重基礎、寬專業的主導思想,強調大機械平臺,並不削減熱工基礎,學生除了必修傳統的熱工三大基礎課程《工程熱力學》、《傳熱學》和《流體力學》之外,還需必修機械基礎課程《理論力學》、《材料力學》、《機械原理》、《機械設計》,充分體。

4.熱能與動力工程專業以後是幹什麽的

先說下我自己的情況吧!我是中南林業科技大學 07級熱能與動力工程專業的,現已畢業壹年。

這個專業的就業面很廣,要看妳選擇的是什麽專業方向了。我們學校是動力機械和流體機械兩個方向,所學的典型代表分別是汽車發動機和水泵。當然,其他學校還有制冷、熱能、核能等方向,分別代表了空調、發電、熱核。

由於很多用人公司對本專業不是太了解,不清楚實際所學是分了這麽多方向,所以招聘有些盲目。就像我,畢業設計做的是水泵的,但現在是汽車設計公司做空調系統的。不過,在某些專業知識方面還是有點相通的。

5.熱能與動力工程專業是研究什麽的就業方向好嗎

熱能與動力工程專業

該專業設有五個專業方向:熱能工程、熱力發動機、流體機械及工程、空調與制冷、大氣環境汙染控制工程。本專業具有碩士、博士學位授予權。

主幹課程有機械類、電學類課程以及計算機組成技術、微機接口、高級語言程序設計、工程熱力學、傳熱學、工程流體力學、燃燒學、鍋爐設計和計算、壓力容器強度、透平機械原理、透平強度與振動、透平自動調節、液力傳動、葉片式流體機械、空調工程、制冷工程、大氣汙染控制工程等。

熱能工程專業方向:熱能工程是研究熱能的釋放、轉換、傳遞以及合理利用的學科,它廣泛應用於能源、動力、空間技術、化工、冶金、建築、環境保護等各個領域。培養從事熱能工程及工程熱物理方面的研究、設計、運行管理、產品開發的高級工程技術人才。

熱力發動機專業方向: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。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。

流體機械及流體動力工程專業方向:主要研究流體機械及其工作系統自動化,在水電水利、機械制造、交通運輸、石油化工、工程機械、食品紡織、航天航空、艦船武備乃至市政設施、工民建築等部門都有廣泛的應用。該專業方向以流體機械及各類流體動力系統的設計、運行和自動化管理、控制理論及工程應用為側重,培養從事葉片泵、風機、液力、流體傳動及控制方面的研究、設計、制造、運行及產品開發的高級工程技術人才。

空調與制冷專業方向:主要研究制冷與低溫技術。它廣泛應用於能源、航天、航空、汽車、石油化工、食品與藥品的生產、醫療設備與空調制冷設備的生產等領域。本專業方向培養從事空調制冷工程與設備的設計、運行管理、產品開發和科學研究的高級工程技術人才。

大氣環境汙染控制工程專業方向:主要研究大氣環境保護理論和技術,應用於能源、動力、化工、冶金、市政等領域的大氣環境保護事業。該培養專業方向從事大氣環境保護理論和技術研究和開發及從事環境管理和規劃的高級工程技術人員。

熱能工程涉及的能量轉換、傳遞和有效利用,是國民經濟發展中的重要組成部分。隨著世界性能源問題的日趨嚴峻,從事能源、熱能工程的學生大有用武之地。

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