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機械與動力工程范文1
關鍵詞:CDIO；AGV小車；工程創新
中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1002-2589（2010）33-0135-02
當前，隨著科學技術水平的快速發展，國際競爭日益激烈，工程人才短缺和工程教育質量問題是全世界面臨的一個共同問題。工程技術對經濟和社會的具有十分巨大的推動作用,而工程技術人才的培養質量直接決定了一個國家的工程技術水平和發展速度，從而也決定了這個國家的工業競爭力和綜合實力 [1] 。
CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會近2000萬美元巨額資助，經過四年的探索研究，創立了 CDIO 工程教育理念，并成立了以 CDIO命名的國際合作組織。CDIO代表構思（ConcEive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate）,它以產品研發到產品運行的生命周期為載體 ,讓學生以主動的、 實踐的、 課程之間有機聯系的方式學習工程。
我國高等工科教育的迫切任務是盡快培養與國際接軌的中國工程師，然而我國工科的教育實踐中還存在不少問題，如重理論輕實踐、強調個人學術能力而忽視團隊協作精神、重視知識學習而輕視開拓創新能力的培養等問題。
CDIO 的理念不僅繼承和發展了歐美二十多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統地提出了具有可操作性的能力培養、全面實施以及檢驗測評的12條標準。目前，已有幾十所世界著名大學加入了CDIO組織，國內也有39所高校分兩批陸續成為CDIO試點，在此模式培養的學生深受社會與企業的歡迎。國內外的經驗都表明CDIO的理念和方法是先進可行的，適合工科教育教學過程中的改革。
一、“機械工程及自動化”CDIO培養計劃框架
工程設計是整個工程系統的精髓。功能、技術、經濟的要求，以及環境、社會乃至歷史的約束，都將在工程項目的設計過程中發揮其影響力?；谶@一理念，我們確定了以項目設計為導向(Design-Directed Learning) 、以能力培養為目標的CDIO 人才培養模式,通過項目設計將整個課程體系系統地、有機地結合起來 [2] 。具體說來,就是所有需要學習和掌握的專業知識都圍繞工程項目設計這個核心展開,并形成一個有機整體。
在編制培養計劃時,依據項目所涉及的專業知識范圍以及項目本身的規模,為學生設置了三個級別的項目。一 級項目包含本專業主要核心課程,體現本專業主要能力要求；二級項目則引導一組相關核心課程的學習，重點突出了對某項能力要求；三級項目則針對單門課程,是為增強學生對該門課程內容的理解而設置的。在這三個層次的項目中,由于一級項目完整地貫穿于整個本科教學階段,對學生系統地進行構思、設計、實現、運作的整體訓練，因此是CDIO 培養計劃中最為重要的環節。針對上海發展先進制造業及航運中心的需求，選取開發設計AGV智能小車作為一級項目課題，對滿足現代工廠柔性化生產或立體倉庫的自動貨運需求具有重要的實踐意義。為此,我們設計了基于CDIO 理念的“機械工程及自動化”專業學生培養計劃魚骨架圖(如圖1 所示) 。
由圖1 可見，在新生入學的第一學年里，我們要求學生首先完成高等數學、大學物理、工程數學、大學英語等基礎學科知識的學習，使學生具備基本的科學素養,并為將來的3 級項目做好必要的知識儲備。在此基礎上,以項目設計為導向,開展后續專業知識的教學過程。
二、學習CDIO課程體系內涵
一級項目初級階段開始，由指導教師向即將開始專業學習的新生介紹CDIO 的內涵與思想。首先,結合CDIO 能力大綱,使學生了解CDIO理念將工科畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力以及工程系統能力四個層面,要求學生參照這四個層面的能力要求為自己設定專業學習目標及今后的努力方向。由于CDIO 能力大綱是直接參照工業界對工程人才的要求(如波音公司對人才素質的要求、ABET 的標準EC2000) 而制定的,因此，不僅提出了系統的能力培養理念,更重要的是,提供了全面的實施指引(包括培養計劃、教學方法、學生考核以及學習構架) 以及實施檢驗的12 條標準，具有系統性及可操作性，作為學生的專業學習指南是完全可行的。
由于不同學科有著不同的內涵,雖然CDIO 能力大綱在“工程基礎知識”這一條目下只粗略提到了“基礎科學知識”、“核心工程基礎知識”和“高級工程基礎知識”這三點內容,但這些內容對于后三個層面的能力培養是非常重要的。其次,向學生講解基于CDIO 理念的培養計劃的內容,使學生對將要學習的專業課程及將要參與的各種CDIO 實踐活動具備初步的認識,了解培養CDIO 各項能力(如溝通能力和協調能力等個人能力,協同能力,項目的組織、設計、開發和實施能力) 的重要性;同時,通過各種案例(cases)激發學生的創新意識,引導他們培養創新能力及協作精神,形成理論聯系實際的嚴謹學風。
三、圍繞1級項目實施CDIO模式的教學過程
在實施過程中,對10名學生組成項目團隊再分為機械設計和控制設計兩組，學生根據自己的興趣和特點自愿加入，提倡兩組之間的交流合作。在初始階段，先引導學生查閱相關資料，對AGV智能貨運小車功能特點、應用場合、結構組成、以及成本預算等方面建立總體的認識，然后再具體地從車體框架設計、驅動結構設計、控制器設計、信號接收與發送單元、轉向運動控制設計等做出具體構思。通過這樣的一個構思過程，學生能夠充分體會到相關專業課程設置的目的和意義,如機械原理、機械設計、機電傳動控制、傳感器測試技術、單片機原理及應用等相關課程。這樣，學生就是帶著具體問題開始學習理論知識，大大提高了學習的主動性和目的性，明顯有助于提高學習效果。
基于CDIO理念的教學過程不應該僅拘泥于課堂教學，而是應當爭取更多地走進企業，了解企業的實際需求和運作。為此，我們定期組織學生到一些汽車生產企業、電子設計企業和機械加工企業進行參觀學習，參加大型的工業博覽會，把握相關技術領域的發 展動態，學生反應收獲頗多。
結語
總之，本校對“機械工程及自動化” 專業的CDIO試點班制定了特殊的培養計劃，圍繞三個層次級別的項目實施基于CDIO理念的教學過程，其中1級項目貫穿整個“構思、設計、實現、運作”的過程。結合上海的城市發展需求和學科發展方向，選取了“AGV智能貨運小車的設計與開發”為1級項目的課題。在初始階段指導教師引導學生進行產品剖析、查閱資料、方案設計以及研討交流，組織學生深入企業參觀學習，激發了學生的學習興趣，培養了學生的團隊合作意識，在和企業交流的過程中，這種基于CDIO理念的培養方式也得到了企業的廣泛認可。
參考文獻：
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[2]莊哲民，沈民奮.基于CDIO 理念的1 級項目設計與實踐[J]. 高等工程教育研究，2008 ,(6):19-22.
[3]Zhuang zhemin ,Tang yajuan , Shen minfen , Cornerstone ConcEive forelectronic engineering Fresher - Experience with CDIO innovation and project, Proceedings of the 4rd International CDIO Conference ,University College Ghent (Hogeschool Gent) ,Belgium ,June 16-19 , 2008.
[4]Yellowley I . and Gu , P. , Design Directed Education , Journal of Engineering Design and Innovation , Vol1, Paper 1-6 , 2005.
機械與動力工程范文2
關鍵詞：熱能；動力；鍋爐
中圖分類號：TK223文獻標識碼： A 文章編號：
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。熱能與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
機械與動力工程范文3
關鍵詞：熱能與動力；工程；應用；鍋爐；科技創新
熱能與動力工程是個一項新興的科技工程項目，其作用主要是高效節能，以降低能源消耗為前提。熱能與動力工程科技的發展，減少了人力資源的浪費和資源在使用過程中造成的損失，不僅有效的提高了能源的使用效率，同時也提高了經濟效益，對能源的使用和發展有著重要的意義。
一、熱能動力工程
熱能動力工程其主要內容是熱能和動力之間的轉換，是對能源的產生和使用進行一系列的分析總結，從而更好的加以利用，使節能效果達到最大化。熱能動力工程是工科中的一種，也是目前最為重點的學科之一，其中所涉及的內容較為廣泛，實用性也較強。熱能動力工程的研究中，是以熱能的轉換與利用為主，以提高電能、機械能和熱能之間轉換效率為目的的。在不斷的發展過程中，同時加入了環境保護的概念，在提高能源利用效率的同時，加強對環境的保護也是熱能動力工程中的一項新的發展。做好熱能動力工程的科技創新工作，對于提高能源的使用率有著重要的作用，同時對我國經濟的發展和社會的進步也打下了堅實的基礎，提供了可靠的保證。
二、熱能動力工程的應用
1.熱電廠中的應用
熱能動力工程在熱電廠中的應用相對較為廣泛，在很多項目環節中都會涉及到熱能動力工程的應用。下面從幾方面來簡單闡述：
（1）噴管調節
噴管調節是熱電廠的主要應用裝置，在使用噴管調節時，調節閥的使用是有一定差別的，根據調節閥數目的變化會出現一定的改變，同時，負荷適應的前提下，平衡了各種汽輪機的變化，若要提高利用效率，需要使用分負荷的方式。在控制各類調節的數值中，多種運行方式是有著明顯差距的，以單機運行和多機運行為例，在啟動時單機運行可以保證增加機組在一個適當的范圍內，而多機運行則需要保證電網頻率變化不大的前提下，使負載荷度重組和分配，從而實現新一輪的調頻。
（2）節流調節
節流調節的方式在工況發生變化時會產生一定的負面效果，同時造成一定的經濟損失。而在溫度變化不大時，負載荷度的適應性會相對較高。所以，節流調節系統的應用對于整個系統的要求相對較高，因此，在應用時，往往在小容量機組中使用，在大機組中的應用就體現不出明顯的效果。
（3）調壓調節
調壓調節的經濟性僅僅用于機組在某些負載荷度的情況下，隨著負荷程度的提高，調壓調節不再具有經濟性的特征。在工作時，對于機械能的轉換可能存在一部分的機械能損失，因為在這部分中機械能不具備轉換成動能的條件，會帶來一定的機組剩余速度上的損失。
2.鍋爐中的應用
鍋爐是由兩部分構成的，除了外殼還有燃氣鍋爐電器控制部分，鍋爐的底殼的主要功能是固定鍋爐用于燃燒的部分，在底殼上還要安裝一些控制鍋爐的控制器部件，可以對鍋爐進行一個良好的保護功能。這個部分是鍋爐中最重要的部分，是保護鍋爐的關鍵，是控制燃料燃燒等一系列運行方式的關鍵，隨著科學技術的快速發展，在進行熱能控制中已經逐漸向電腦全自動控制轉換，用電腦來對鍋爐進行智能控制，可以提高鍋爐的運行精密度，保持燃燒的均衡。
三、熱能動力工程的發展創新
1.在熱電廠方面的發展
（1）合理利用重熱現象
一般來說，重熱數值在一定的范圍內是比較合理的，可以減少一些能量的損失，但并非越大越好，因此在熱電廠中要做到合理且充分的利用重熱現象，首先要對重熱數值進行合理的選取，重熱數值即為重熱系數，是根據熱電廠的動能動力工程運行的實際過程來確定的。
（2）工況變動的應對措施
機組變工況的發生存在著很多的因素，其中不能預料的因素有電能的供給不能滿足熱電廠所需的電功率，鍋爐燃燒的不充分造成蒸汽數值的變化不能滿足熱電廠的需求。一般來講，對于電力數據的變化在一次調頻不能滿足時，要進行二次調頻，二次調頻為了保證工程的正常開展最好選用自動調頻。
（3）一次調頻和二次調頻
一次調頻是一種被動的調頻措施，是根據調節發動機的轉速來進行進一步的調節，這種調頻措施不能對外界數值的變化而進行精準的調節，只能進行一定的控制。而二次調頻在把電網頻率控制在一定數值的情況下，可以利用智能調節預先設定方程式，來對機組進行重組和分配，這種調頻方式可以對數據進行有效的控制，相對精確可靠。
2.在鍋爐方面的發展
（1）鍋爐燃燒控制技術
在鍋爐燃燒控制中，如何調節能量轉換才是關鍵，隨著時代的發展，鍋爐的類型也在發展著變化著，由從前的人力填充燃料到現在變成智能填充燃料，還可以對鍋爐的燃燒度進行有效的控制。在燃燒系統中一般有兩類，一類對鍋爐溫度的調節是通過控制空氣與燃料的燃燒調節，是與鍋爐本身的設定值進行比較的，這種方式雖然運算復雜但沒有達到精確的目的，對于鍋爐的設定值也要進行反復的確認才能保證技術的準確。
（2）仿真鍋爐風機翼型葉片
鍋爐內部的風機構造復雜，運行精密，在測量起來也比較困難，這就造成了到目前為止，還沒有一項科學、完整的體系來完善鍋爐葉輪的制造和運作發展。要想取得相對準確的數值，可以利用模擬實驗的方法對機械內部的氣體流動做一個評估，對不同方式的空氣吹入對風機的流動分離進行模擬。然后根據電腦網絡來對這些數值進行模擬設定，模擬的目的是根據不同的速度得到的矢量圖來進行分析，在多組數據進行比較下，可以確定出鍋爐風機翼型邊界層分離和攻角的關系而進行進一步的研究。
四、總結
在對熱點廠的熱能與動力工程研究的過程中，需要以實際的應用為基礎，通過不斷的觀察總結來掌握熱能與動力工程之間轉換的過程，從而提高在實踐中的處理方法，保證日后工作的規范。在研究創新過程中，要保證以提高工作效率和減少能源的消耗為前提，使能源能夠最大限度的合理利用。同時根據實踐總結來不斷提高熱能與動力工程在實踐中的應用，從而使能源的利用效率提高到一個新的高度?！?/p>
參考文獻
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機械與動力工程范文4
【關鍵詞】熱能動力；能源利用；特點；節能減排
一、熱能動力裝置
隨著工業化程度的提高，熱能動力工程無論是在人們的生產還是生活當中，都發揮著極其重要的作用，對于人類的發展，有著積極的意義，所以，深入地對其相關設備裝置進行研究，對設備的工藝技術以及操作的具體流程進行探析，對于此項技術的建設是非常有必要的。其工作的原理，首先，將其工程所需的燃料，放置在相應的設備當中進行燃燒，進而產生熱能，然后在相關的熱能動力裝置之中，通過技術手段，將其熱能轉化成有效的機械能。燃燒的相關裝置以及相應的熱能動力機，再加上輔助的設備，此套整體稱之為熱能動力裝置。主要的來講，熱能動力裝置分為兩大基本類型：（1）主要是以燃燒之中產生的燃氣進入到發動機之中，進而進行相關能量的轉換，并且加以循環利用，比如內燃機等裝置，是此種類型的典型代表；（2）首先將燃料燃燒過程之中所產生的熱能，通過技術手段，傳遞至相關液體之中，并且使液體汽化，進而氣化之后產生的蒸汽導入到發動機當中，從而進行熱能的傳遞以及轉換，蒸汽機是其典型的代表。
二.熱能的特點以及利用
1、熱能的特點?，F階段當中，人類所使用的熱能，主要是通過一次能源的轉換而得來的，所以，分析熱能的特點，需要從以下三個方面來入手進行：（1）太陽能及其能量的轉換。太陽能，通過對植物的照射，進而使植物的內部存有的葉綠素，發生一系列的能源轉換以及光合作用，進而將太陽能轉換成為生物的質能，而太陽能的光，則是經過熱量的轉換以及點的轉換，進而成為我們所使用的能源物質；（2）燃料化學能及其轉換過程。燃料化學能的轉換，主要是通過燃燒的方式，將存在于其中的化學能，轉換成為熱能，進而再通過相關的技術手段，將其轉換成為人類生活和生產所需要的機械能，例如常見的汽輪機等，其工作的方式，就是首先將化學能源，轉換成為蒸汽的熱能，進而再通過相關的設備以及技術，將汽輪機之內的熱能轉換成為機械發動所需的機械能；（3）熱能的轉換，其中主要包括兩種能量的形式，即電能以及機械能，電能包括熱電發電機，而機械能，則主要有汽輪機以及內燃機。
2、熱能的利用。熱能在我國許多行業當中都有著廣泛的運用，并且，在國民經濟當中，也占據了核心的地位?？偟膩碇v，熱能的相關利用，在以下幾個行業當中最為廣泛：電力工業，熱能動力工程在其中有著非常重要的應用，在核發電、火力發電等裝置設備的使用之中，熱能動力工程及相關的技術，是其工作的基礎；鋼鐵工業，尤其在高爐煉鐵、煉鋼以及軋鋼等工藝當中，應用極為廣泛；相關的有色金屬工業，其中包括有鋁、銅等有色金屬，其冶煉，均使用的是熱能；化學工業，在化學工業的相關應用之中，合成氮、酸堿等的相關生產工藝程序，主要使用到的是熱能動力工程之中的技術手段，以其基本的原理來作為理論依據；石油工業，其中包括石油的采集、冶煉、運輸等等多個環節，都運用到了熱能動力工程當中的相關技術理論；機械工業以及相關的建筑工業，包括材料的生產、材料的制造、相關工藝鍛造、焊接技術以及鑄造等，都有熱能的利用；交通運輸領域當中，包括汽車、輪船、飛機等的使用；農業生產以及水產養殖等方面，也有著廣泛的運用，包括蔬菜的溫室培養、魚池的加溫加熱、電力方面的農業灌溉等方面，均有著廣泛的使用。同時，在人們的日常生活之中，熱能也有著廣泛的使用，例如冬天之時的供暖設備等。根據上述的分析，可以看出，熱能及其相關的動力工程，在人們的生活以及生產當中，發揮著非常重要的作用，是一項極為重要的能源，下文將針對熱能的特點，進行深入細致的探究，幫助在日常的使用過程當中，發揮出更大的效應。
三、熱能動力工程對于環境的影響
熱能動力工程對于環境的影響，主要存在于四個方面，即熱污染、空氣污染、噪音污染以及放射性的危害等，在熱污染當中，帶來的主要危害是溫室效應，其主要是河水發電站等，在很大程度上會影響水源當中生物的生存以及空氣質量的變化，空氣污染，則主要是發電廠、工業設備企業以及暖氣、汽車尾氣的排放，同樣會造成溫室效應，所以，針對以上幾點問題，需要在相關的工作當中予以改進，更好地為環境的可持續性發展做出積極的貢獻。
四、節能減排工作重點
通過上述分析可以對熱能動力工程的技術要點、實際的應用以及對于環境的影響等多個方面，有著清晰的了解和認識，接下來，將著重地針對熱能動力工程當中的節能減排工作，進行研究和分析，力求更加高效率地使用能源，并且減少對于環境的污染以及能源的損耗等。針對熱能動力工程的實際特點和具體的應用，相關工作的重點，應該從以下幾個方面來入手進行：（1）加快相關產業結構的調整。（2）強化技術創新。建設好相關的能源高效循環利用模式，積極地開展相關的減量技術、替代技術、再利用技術以及資源化技術，全面地將熱能動力工程當中生產效率較為低下的方面進行改進，力求減少排放、減少對于環境的污染，同時提升能源的利用效率。
五、結束語
本文重點地分析了相關熱能動力工程設備裝置的使用、工藝流程，并且針對熱能的特點、利用以及對于環境的污染、節能減排工作的重點等進行了分析，力求更加全面地掌握熱能動力工程的實際狀況，更好地加以運用，逐步地提升生產的質量和效率，為相關的節能減排工作做出突出的貢獻。
參考文獻：
機械與動力工程范文5
【關鍵詞】熱能與動力工程;鍋爐
引言
隨著經濟的不斷發展，現有的化石資源已經遠遠不能滿足我國現下經濟的快速發展，能源問題越來越受到黨和人民的密切關注。所以，在有限的能源下，想要發展經濟就必須用提高科學技術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用專業，這門學科的包含機械工程學和跨熱能與動力工程，這兩門學科也是其主要的理論基礎，該學科的應用與發展原理就是將熱能與機械能在一定的條件下進行互相的轉化，來產生各機械設備運轉所需要的動力。我國經過長時間的探索，熱能動力工程已經得到了很大的發展，取得了很好的發展成果，其應有的價值在鍋爐方面體現的淋漓盡致。目前，我國在鍋爐的利用和發展過程中存在的主要問題就是能耗過大，這是每個從業人員都必須面對的現實問題。我們應致力于用熱能動力工程技術來對燃料的燃燒進行創新，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，能量轉化是其在生產過程中的主要動力，因此要提高鍋爐的利用率就必須在設計鍋爐初期就應該用熱能與動力工程的標準來武裝設計方案，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容以及發展概況
1.1 熱能與動力工程的基本內容
熱能與動力工程包含多們學科知識內容，因此是一門綜合性比較強的學科。熱能的研究以及用適當方法進行熱能與動力學之間的轉化是其主要的研究方向和內容。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性的應用都體現在了鍋爐的設計上，研究內容對鍋爐的運行也起到了指導的作用。我們在對熱能與動力工程研究的同時，也必須兼顧其他領域的研究，畢竟它是一門綜合性的學科，尤其應將研究的重點放在熱能與機械能的轉化上，這樣才可以更好的提高對這門學科的認知度。同時，作為一門有著廣大發展前途的學科，它也設計很多的發展方向，自動化的發展方向就是隨著科技的不斷進步而衍生出來的。目前我國在熱能與動力工程這方面的人才相對匱乏，人才的培養也是未來發展的一項重要的工程，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揮，從而為我國的經濟發展提供一個很好的平臺，從這個角度來說，馬不停蹄的進行科技創新，提高對熱能與動力工程的研究的意義已經變得非常重要。熱能與動力工程旨在解決的是能源和環保方面的問題，減少廢物的產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。
1.2 我國熱能與動力工程的發展概況
我國的熱能與動力工程始發與中國成立初期的50年代，我國各種企業以及生產方式都是遍地狼藉，后期的一切發展以及人才的培養都是借助于蘇聯的模式，所以我國的經濟發展以及人才的培養都得到了很大的改善。隨著改革開放后我國社會主義經濟進行的如火如荼，熱能與動力工程呈現出勃勃的發展生機。隨著市場經濟的要求，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于熱能與動力的學科整合為一體并將其納入大學生的學習行列。整合后的學科綜合性以及學科內容針對性極強，尤其廣泛的應用領域是在鍋爐方面。解決能源短缺的事實是熱能與動力工程發展的主要目的，這是不爭的事實，所以其有很高的地位在國民經濟發展中是不容置喙的，人們對它的高度重視一定會持續高溫，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展將環保理念融入到了工程實踐的發展之中，減少能源的浪費，降低水、大氣以及固體廢物的排放，將生態化提到日程表上?，F在的熱能與動力工程的發展會為以后的經濟發展夯下堅實的基礎，將經濟發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用以及發展創新
2.1 熱能與動力工程在鍋爐方面的應用
是否成功的將熱能與機械能進行轉化的核心技術就是鍋爐內部的燃燒控制，隨著科學技術的不斷進步，鍋爐填料的技術已經取得了很大的發展，由以前的人工填料演變成現在的燃料填充的自動化階段。熱能動力自控技術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性控制系統，這種方式能有效的進行鍋爐內部的溫度調節，以此來提高燃燒效率，但是溫度控制不夠精確，需要仔細認真的態度進行細致確認;第二中是雙交叉控制系統，這種方式可以節省材料，更重要的是能較為精確的控制溫度在合適的范圍內。目前，工業爐是應用比較廣泛的一種爐子，是工業生產中的重要組成部分。工業爐的主要作用就是通過更加深入的研究能源利用率來達到鍋爐發展的新時期。經過對熱能動力學的研究，現在的步進式以及推鋼式鍋爐在熱能的轉化方面取得了令人欣喜的進展，雖然這兩種方式在輸料方式上有一定的不同點，但是使用起來效果卻是非常好的。在未來的發展方向上我們可以清楚的看出，熱能動力學工程可以在能源方向、汽車工程方向以及低溫控制技術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展潛力，能夠逐漸的將人們的生活方式發展成自動化。鍋爐供暖、電能供電技術等等都應耳熟能詳了，這些已經完全融入到人們的生活生產中，當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、去展望，去實現我們美好的明天。將鍋爐等行業的能源利用達到最高，實現能源的高效化。
2.2 熱能與動力工程在鍋爐方面的發展創新
2.2.1 熱能與動力工程在鍋爐方面的發展
世界第一臺鍋爐在英國產生，隨之進行了蒸汽時代的工業革命，雖然鍋爐是工業爐的一種，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，而且也會造成生態環境的惡化。隨著科技的進步，越來越多的技術應用到了改良鍋爐行業中。當前，在我國各行各業上廣泛應用、工業上加熱裝置普遍使用的鍋爐就是工業爐，它的種類很多，數量涉及的范圍廣，我國國民經濟的發展很大程度就是依賴工業爐的改良與使用，因此它的發展與國家建設以及戰略息息相關。在國家節能減排的號召下，鍋爐業首當其沖，節約型的鍋爐建設是各個行業努力發展的目標，在高校中熱能與動力學的學生應該積極涉獵各種技術，在學習好理論基礎知識的前提下還需要培養一定的分析問題、解決問題的能力，作為21世紀的學生，必備的素質之一就是進行計算機操作，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，國家經濟發展是否長久受能源利用效率的直接影響，創新、環保能力的培養是當代人才的迫切需要。發展新技術，提高能源利用率尤其是在鍋爐行業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新
眾所周知，進行能量的轉換調節是鍋爐燃燒控制中非常重要的一環。隨著時代的不斷發展，鍋爐的類型以及填充燃料的方式都有了很大的發展，同時也有效的控制了鍋爐的燃燒效率。在燃料的消耗系統中，有兩類是能夠進行能量控制的。一類是調節空氣與燃料的比例值，通過和鍋爐的設定值進行比較來得出所想要的結果，但是這種方式比較復雜，而且精確的計算也沒有實現，要想使技術的準確性能夠保障，還需要對鍋爐的設定值進行多次的確認才可以。現在的主要手段是經過計算機的設計計算來提高鍋爐的效率，通過計算機來控制鍋爐的運行與操控，達到自動化的目的。通過調整鍋爐的燃燒方式提高了能源利用率，減少了對環境的污染。在鍋爐風機上，熱能與動力工程為降低風機故障而造成設備損害，因此在改良風機的問題上熱能與動力工程也進行了很大的創新，保障了鍋爐電機的安全運行。熱能與動力學工程在最近幾十年的發展中研發出一種可以在不同方向上測定燃料速度的軟件，通過數學模型得出一系列的模擬結果，從而可以有效的改善鍋爐內部某些部件的性能。
3 熱能與動力工程在鍋爐應用方面存在的問題
熱能與動力工程在鍋爐應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機方面問題。鍋爐的風機主要是用于傳送以及壓縮氣體，也就是將氣體風能轉化為機械能，從而保證鍋爐的正常運轉。隨著人們大量的需求能源，越來越多的負荷強加到鍋爐上，致使風機的自身性能降低，從而導致鍋爐電機的損害，嚴重影響鍋爐的效率，并且在一定情況下會導致鍋爐其他設備受損，這將直接導致大量的經濟損失，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能有效的盡心鍋爐的改進，但是由于葉輪機械結構復雜，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應用到風機的改良上，順利的產生持續性能高的鍋爐已經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不斷的對風機進行改進，才能保障工作人員安全以及鍋爐的正常運轉，才能不斷的對鍋爐進行改造，才能使鍋爐在運轉和工作中發揮出應有的作用。
4 結語
鍋爐有著悠久的歷史，經過人類科技文明的發展，鍋爐也經歷了很大的改善，拓展了自己的性能。本文在對鍋爐運轉以及設計理念上應用熱能與動力工程進行了詳細的闡述，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上對鍋爐在燃燒方面的應用，盡所能的通過提高燃燒效率增強燃料利用率。簡而言之，目前我國人才尚很缺乏，需要大量的培養相關知識性人才，用實際行動來提高他們對該行業的探索能力，不斷的對該工程涉及的領域進行研究，勇于創新，挖掘出熱能與動力工程在包括鍋爐在內的使用領域上的其他潛力，行之有效的降低能量的消耗，為我國的經濟發展事業奉獻自己的一份力量。
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機械與動力工程范文6
[關鍵詞]熱能與動力工程 鍋爐 應用問題
中圖分類號：TK227 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）15-0386-01
引言
隨著當下我國能源問題的日益加劇，經濟的持續發展了也受到一定的影響，這就要求了我們在能源不充足的條件下，大力提高能源的利用率。鍋爐在我國的工業生產中使用很廣泛，也是我們主要研究的對象，研究在鍋爐中進行的能量轉換。由于某些企業貪圖私利，對資源無節制的開發，政府管理不力等造成能源大量浪費。我們知道，煤炭完全或不完全燃燒會產生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等有毒的氣體（二氧化碳無毒），對動植物和環境都有較壞的影響。因此，我們的主要任務是，在將煤炭資源較為高效的轉化和利用的同時，盡量減少有害氣體的產生。
一、熱能與動力工程簡介
“熱能與動力工程”是多門科學技術的綜合，其中包括現代能源科學技術，信息科學技術和管理技術等，主要涉及熱能動力設備及系統的設計、運行、自動控制、信息處理、計算機應用、環境保護、制冷空調、能源高效清潔利用和新能源開發等工作。我們顧名思義，也能了解熱能與動力工程專業是研究熱能和動力之間的相互轉化，具體了包括熱力發動機、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、水利電動力工程和冷凍冷藏工程等九個方面。熱能動力工程的研究層面橫跨多種科學領域，并且，具有多方面的發展方向。熱能與動力工程是現代動力工程的基礎，其主要解決的問題是能源方面的，并且是可以用來解決熱能源問題的有效工具，應該起到一定的緩解資源壓力、保護環境的作用，我們應該給予熱能與動力工程專業以高度的重視。
二、熱能動力工程的發展前景
我國的動能與動力工程專業設置的比較早，近些年來，在實踐中又經過不斷地創新和發展，動能與動力工程專業的技術也漸趨成熟，主要發展趨勢如下：
一方面，控制工程方面會有發展，并且前景較廣，為了在該方面獲取較大的發展，需要我國的相關人員了解并熟悉控制工程方面的各種知識等，并且對實際進行大膽的創新，將熱能與動力工程與控制工程領域更完全的融合。
另一方面，在熱力發動機及汽車工程方向有一定的發展前景，這就需要相關人員了解并掌握“內燃機”的原理、設計結構、并對內燃機進行一系列的數據測試，內燃機所用燃料以及燃燒產物，汽車工程概論、環境工程以及能源工程概論，內燃機電子控制、熱力發動機排放與環境工程以及制冷低溫工程和流體機械方向等各方面的知識概念。在豐富的知識積累中，工作人員會對目前汽車工程中存在的熱力發電機問題做出改善，大大提高能源利用效率。
三、鍋爐的結構組成
熱能與動力工程鍋爐的兩個重要組成部分包括一個金屬殼和燒氣鍋爐電器的操縱部分。鍋爐的外殼包括底殼和面殼。鍋爐的底殼的作用是使鍋爐固定，以免發生未知的意外。同時，在其底殼上還放置著通過底殼連接著的其他的一些零件，能夠使功能發揮的更加完善。鍋爐的外殼作用與底殼不同，它主要是在鍋爐正常工作時，它能夠起到防風防塵的作用。筆者認為鍋爐最重要的還是燃氣鍋爐電器控制部分，它起著至關重要的作用。其主要是通過對燃料的充分燃燒使鍋爐能正常工作。之后，隨著計算機不斷走進我們的生活，它的精確度和科學性也受到了許多企業的青睞，因此，許多企業都會采用計算機來控制燃料的燃燒。
四、熱能動力工程中鍋爐的發展及存在的問題
鍋爐在世界上出現的歷史很悠久，鍋爐的創造和使用對人類文明的進步和發展有著很大的作用。鍋爐是由鍋和爐組成的，上面的盛水部件為鍋，下面的加熱部分為爐，鍋和爐的一體化設計稱為鍋爐。鍋爐是一種能量轉換設備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能、高溫煙氣的熱能等形式，經過鍋爐轉換成蒸汽能。在一般工廠的工業生產過程中，使用的是工業爐來進行燃料的燃燒和能量的轉換。根據文獻材料可知，最早的工業爐出現在我國的商代時期，它的主要作用是提煉熔鑄青銅器，并且，我國在春秋時期就能夠鑄造鐵器，這個進步說明了我國控制工業爐的工藝有了很大的進步。在當代，工業爐更是有著廣泛的應用和較大的發展。
工業爐在工業生產中仍然存在著較大的問題，主要包含四個，一是污染物排放量大、面廣。二是單體容量小，平均容量在8噸/小時左右，10噸/小時以下燃煤小鍋爐的數量為42萬臺，占總數的2/3.三是排放貼近地面，對環境質量影響很大。四是鍋爐技術、主輔機不匹配，運行狀況差。此外，大多數小鍋爐缺乏除塵、脫硫和脫硝裝置，導致現在鍋爐的二氧化硫和粉塵排放普遍不達標。煤粉燃燒是先進的燃煤技術，具有燃燒速度快、燃盡率高、煙氣熱損失低等優點，實踐證明，煤粉燃盡率達98%以上，鍋爐運行熱效率達88%以上，與傳統燃煤鍋爐相比，可節能35%。同時，我國還有幾個比較綜合型的大問題，工業鍋爐技術基礎工作比較薄弱，管理水平、工藝水平落后，制造廠家多且生產能力低，難以形成規?；a等，所以，我國如果想解決工業爐的問題，還需要進行多方面的整治。
結束語
總而言之，熱能動力工程一定要根據實際出發。在鍋爐方面的掌握，我們一定要提高它的燃燒效率，降低它的能源損耗率。掌握了鍋爐的基本組成，從而促進對能源損耗的掌握。要熟練掌握熱能動力技術，才能使燃料在鍋爐的使用上，提高燃料利用率。要深刻意識到能源損耗與經濟發展息息相關。面對鍋爐的能源損耗問題上，我們要直面面對，努力學習相關的理論知識，掌握熱能動力工程技術，成為這方面的人才，降低能源的損耗。
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