克劳修斯主要从事分子物理、热力学、蒸汽机理论、理论力学、数学等方面的研究,特别是在热力学理论、气体动理论方面建树卓著。他是历史上第一个精确表示热力学定律的科学家。1850年与兰金(WilliamJohnMa-ZquornRankine,1820~1872)各自独立地表述了热与机械功的普遍关系──热力学第一定律,并且提出蒸汽机的理想的热力学循环(兰金-克劳修斯循环)。1850年克劳修斯发表《论热的动力以及由此推出的关于热学本身的诸定律》的论文。他从热是运动的观点对热机的工作过程进行了新的研究。论文首先从焦耳确立的热功当量出发,将热力学过程遵守的能量守恒定律归结为热力学第一定律,指出在热机作功的过程中一部分热量被消耗了,另一部分热量从热物体传到了冷物体。这两部分热量和所产生的功之间存在关系:。式中dQ是传递给物体的热量,dW表示所作的功,U是克劳修斯第一次引人热力学的一个新函数,是体积和温度的函数。后来开尔文把U称为物体的能量,即热力学系统的内能。论文的第二部分,在卡诺定理的基础上研究了能量的转换和传递方向问题,提出了热力学第二定律的最著名的表述形式(克劳修斯表述):热不能自发地从较冷的物体传到较热的物体。因此克劳修斯是热力学第二定律的两个主要奠基人(另一个是开尔文)之一。在发现热力学第二定律的基础上,人们期望找到一个物理量,以建立一个普适的判据来判断自发过程的进行方向。克劳修斯首先找到了这样的物理量。1854年他发表《力学的热理论的第二定律的另一种形式》的论文,给出了可逆循环过程中热力学第二定律的数学表示形式:,而引入了一个新的后来定名为熵的态参量。1865年他发表《力学的热理论的主要方程之便于应用的形式》的论文,把这一新的态参量正式定名为熵。并将上述积分推广到更一般的循环过程,得出热力学第二定律的数学表示形式:≤0等号对应于可逆过程,不等号对应于不可逆过程。这就是著名的克劳修斯不等式。利用熵这个新函数,克劳修斯证明了:任何孤立系统中,系统的熵的总和永远不会减少,或者说自然界的自发过程是朝着熵增加的方向进行的。这就是“熵增加原理”,它是利用熵的概念所表述的热力学第二定律。后来克劳修斯不恰当地把热力学第二定律推广到整个宇宙,提出所谓“热寂说”。 在气体动理论方面克劳修斯作出了突出的贡献。克劳修斯、麦克斯韦、玻耳兹曼被称为气体动理论的三个主要奠基人。由于他们的一系列工作使气体动理论最终成为定量的系统理论。1857年克劳修斯发表《论热运动形式》的论文,以十分明晰的方式发展了气体动理论的基本思想。他假定气体中分子以同样大小的速度向各个方向随机地运动,气体分子同器壁的碰撞产生了气体的压强,第一次推导出著名的理想气体压强公式,并由此推证了玻意耳-马略特定律和盖·吕萨克定律,初步显示了气体动理论的成就。而且第一次明确提出了物理学中的统计概念,这个新概念对统计力学的发展起了开拓性的作用。1858年发表《关于气体分子的平均自由程》论文,从分析气体分子间的相互碰撞入手,引入单位时间内所发生的碰撞次数和气体分子的平均自由程的重要概念,解决了根据理论计算气体分子运动速度很大而气体扩散的传播速度很慢的矛盾,开辟了研究气体的输运过程的道路。 热力学理论的奠基者克劳修斯一生研究广泛,但最著名的成就是提出了热力学第二定律,成为热力学理论的奠基人之一。人类科学发展到19世纪,蒸汽机的应用已经十分广泛,如何进一步提高热机的效率问题越来越受到人们的重视,成了理沦物理研究的重点课题。1824年,卡诺在热质说和永动机不可能的基础上证明了后来著名的卡诺定理,这不仅推论出了热机效率的最上限,而且也包含了热力学第二定律的若干内容。此后,经过许多科学家长期的研究,到19世纪中叶,能量转化和守恒定律建立了起来,这个物理学中极其重要的普遍规律,很快就成为研究热和其他各种运动形式相互转化的坚实基础。克劳修斯从青年时代起,就决定对热力进行理论上的研究,他认为一旦在理论上有了突破,那么提高热机的效率问题就可以迎刃而解。有了明确目标,克劳修斯学习异常勤奋,他知道只有在学生阶段打下坚实的数理基础,才能在今后的研究道路上有所建树。因此,克劳修斯用了近10年时间在学校里埋头苦读。有志者事竟成,1850年,克劳修斯发表了第一篇关于热的理沦的论文——《论热的动力以及由此推出关于热本身的定律》。在论文里,他首先以当时焦耳用实验方法所确立的热功当量为基础,第一次明确提出了热力学第一定律:在一切由热产生功的情况中,必有和所产生的功成正比的热量被消耗掉;反之,消耗同样数量的功,也就会产生同样数量的热。按照这个基本定律,克劳修斯又以理想气体为例,进行进一步的论述,否定了热质理论的基本前提,即宇宙中的热量守恒,物质内部的热量是对气体分子运动论的贡献作为热力学理沦的奠基人,克劳修斯一生的成就远不止于此,他在许多方面都取得了令人瞩目的研究成果,尤其在气体分子运动论方面,人们也习惯性地把他和麦克斯韦、玻耳兹曼一起称为分子运动论的奠基人。 早在18世纪,科学家们就发现气体是由大量激烈运动的粒子组成的,气体的压力来自于粒子对器壁的碰撞。到了19世纪50年代,克劳修斯等建立了热力学理论,并用热的运动学说作为基础来进行分子运动研究,这大大促进了分子运动学说的发展。1857年,克劳修斯发表了一篇具有奠基性质的论文《论我们称之为热的那种运动》,论文内容丰富,阐述了多个有关分子运动的问题。克劳修斯从气体是运动分子集合体的观点出发,认为考察单个分子的运动既不可能也毫无意义,系统的宏观性质不是取决于一个或某些分子的运动,而是取决于大量分子运动的平均值。因此,他提出了统计平均的概念,这是建立分子运动论的前提。根据这个前提,克劳修斯建立了理想气体分子运动的模型,并强调分子的动能不仅是它们的直线运动,而且是分子中原子旋转和振荡的运动,从而正确确定了实际气体和理想气体的区别。在此基础上,克劳修斯计算了碰撞器壁的分子数和相应的分子的动量变化,并通过一系列复杂的演算和论证,最终得出了因分子碰撞而施加给器壁的压强公式,从而揭示了气体定律的微观本质。不仅如此,克劳修斯还把目光投向了气体的固态和液态。他论断说:三种聚集态中的分子都在运动,只是运动的方式有所差异而已。在1857年的论文中,克劳修斯第一次计算得到了氧、氮、氢3种气体分子在冰点时的速率。然而这个气体分子运动速度高达每秒数百米的结论,远远超出了人们的意料,因为在现实生活中,气体的扩散(比如烟雾的弥漫)过程是相当的缓慢,因此人们对于克劳修斯的研究成果表示了极大的怀疑。如何才能解释这个根据理论计算得出的分子运动速度,与气体扩散现象所显示的速度二者之间的矛盾呢?克劳修斯陷入了新的困惑之中。他意识到,自己以前把分子看作数学几何点的模型不够确切,必须加以修正。他从分析气体分子间的相互碰撞人手,把分子的作用范围作为他依据的主要概念,引人了在单位时间内所发生的碰撞数和分子运动的自由程两个概念,并得出了第一个子均自由程的公式。通过这些全新的研究方法,克劳修斯认为,尽管单个分子运动的速度非常快,但由于分子间的相互碰撞,分子运动的轨迹十分曲折,就整个分子的集合体而言,其前进的路程就更加漫长,远远小于分子运动速度绐出的结果,这也就是气体扩散缓慢的原因。克劳修斯开创性地解决了气体扩散速度小于分子运动速度之间的矛盾,终于打消了人们心头的疑虑,使得他们对于分子运动论充满了信心,开辟了研究气体运动现象的道路。 克劳修斯在1867年发表的论文“Abhandlungen über die mechanische Wärmetheorie, Zweite Abteilung”中,首次为熵概念提供了数学版本,并为它命名,他用了现已弃用的熵单位“克劳修斯”(符号为Cl)。1 Cl = 1 cal/°C = J/K 克劳修斯在其他方面贡献也很多。他从理论上论证了焦耳-楞次定律。1851年从热力学理论论证了克拉珀龙方程,故这个方程又称克拉珀龙-克劳修斯方程。1853年他发展了温差电现象的热力学理论。1857年他提出电解理论。1870年他创立了统计物理中的重要定理之一──位力定理。1879年他提出了电介质极化的理论,由此与O.莫索提各自独立地导出电介质的介电常数与其极化率之间的关系──克劳修斯-莫索提公式。主要著作有《力学的热理论》、《势函数与势》、<热理论的第二提议》等。
卡诺定理错误及热力学第二定律逻辑推理不成立的证明学物理者必知的逻辑证明卡诺定理错误 及热力学第二定律不成立 源自科技创新导报2010年25期10页 邮箱: 源自科技创新导报2010年25期10页本文旨在探索没有任何假说条件下,认识物质的物理规律时如何遵守逻辑规则推理形成正确结论,今后不被证明存在错误。亚里士多德物理学关于重物下落更快的理论存在一千多年后,某一天被伽里略是用一根绳子链接轻重物体时,推证亚里士多德的物理学错误。我做了一个试验:用两个乒乓球,一个注满水,一个是空的,然后同时从高处落下,现象确实是重的下落更快。说明伽里略的发现并没有改变现象,伽里略和亚里士多德都看见了重物下落更快。但是现象还不是科学,亚里士多德的物理学错误。卡诺定理存在同样的严重缺陷——我们在卡诺热机的内部加入固体物质后产生了随意改变它的热容的新情形,发现卡诺热机的内部热容可以任意改变。实质上就使得理想过程从始态到终态的P—V线可以被任意改变,据此可知在不留下痕迹时热机效率可以大于η。这样逻辑推理就能证明卡诺定理错误。不要因为看见了热从高温向低温流动的现象就认为热力学第二定律成立。如果一个理论在逻辑形式上表达出现错误,那就难以成立。摘 要:新型理想热机就是在卡诺热机的内部增加了固体物质,因此可以随意改变卡诺热机的内部热容,以前科研工作者还没有发现卡诺热机存在可以随意改变热容这个严重问题。对它的循环工作进行分析发现最高理想工作效率大于η,这样从逻辑形式上证明卡诺定理不成立。关键词:卡诺热机,卡诺定理,热力学第二定律自然界的热量通过温差的形式能转化为有用功后输出动力。1824年,法国工程师卡诺经过对蒸汽机的研究,总结了蒸汽机循环工作的四个过程,即高温恒温膨胀过程、绝热膨胀过程、低温恒温压缩过程、绝热压缩过程。提出了被称为卡诺热机的理想热机 [1],证明了利用温差的形式产生动力的热机使热量完全转化为有用功的最高工作效率η为[2]:η=(T1-T2)/T1 (式中η卡诺热机效率,T1表示高温,T2表示低温。)卡诺还在证明卡诺热机的循环工作效率的基础上建立了卡诺定理[2]:在理想条件下,任何热机使热量转化为有用功的效率不可能大于η[3],任何热机无法从单一热源获得有用功。后来,克劳修斯在卡诺定理的基础上建立了热力学第二定律。根据热力学第二定律,热机从单一热源取热作功,就要产生熵 (痕迹) [4]。1新型理想热机 图1 新型理想热机图1是新型理想热机或系统。系统内部分为两部分:上部装有活塞,活塞下面装有理想气体,中部是一块导热良好的隔板把系统隔开为上下两部分,下部装有固体物质。可见,新型理想热机就是在卡诺热机的下部增加了固体物质。卡诺热机的内部增加了固体物质后,我们可以利用固体物质随意改变它的内部热容。当卡诺热机没有增加固体物质时,其内部热容为理想气体的热容Cr气。然而,在增加了固体物质后,其内部热容变为理想气体的热容Cr气和固体物质的热容Cr固之和即: Cr气 + Cr固 。卡诺热机内部增加了固体物质后再进行绝热膨胀或压缩过程时,其内部的温度变化△T与活塞运动距离S的关系为: △T= k×S× P÷Cr(式中△T温度变化,K:k关系常数:S活塞运动距离,m:P压强,kgf / m2:Cr内部热容。)令温度变化△T时,其内部热容Cr越大,要求活塞运动距离S越大。理想气体压强P越大,则要求活塞运动距离S越小。如果再在理想条件下分析利用固体物质随意改变卡诺热机的内部热容,那么逻辑推理就能够证明卡诺定理逻辑上不成立:首先,取卡诺热机置于低温T2之中,在它的内部增加固体物质,使其内部热容随意变大为理想气体热容Cr气的4倍,开始让其从低温T2状态{P2、V2、T2}进行绝热压缩过程达到高温T1状态{P1、V1、T1}[5],设定活塞压缩的运动距离为1米。然后,先让其在高温热源T1之中进行高温恒温膨胀从热源T1中取热输出功,令活塞膨胀1/2米的运动距离。之后,把卡诺热机内部的固体物质取出,使其内部热容恢复到理想气体的热容Cr气。这时,再让其从高温T1{P1/2、V1/2、T1}开始进行绝热膨胀过程,因为卡诺热机的内部热容变得很小,只有绝热压缩过程的1/4倍,那么,活塞膨胀只需要余下的 1/2 米的运动距离,最后就能够回到低温T2状态{P2、V2、T2}上复原。由于它的膨胀复原过程中存在高温恒温膨胀取热输出功。整个循环工作中其膨胀过程输出功大于压缩过程耗用功,所以,它改变内部热容后获得的效率逻辑上大于η。如果把这个过程循环下去,它就能够不断从单一热源T1取热输出有用功。由于我们在高温T1之中取出了固体物质,这不是痕迹。仍然可以利用固体物质改变卡诺热机的内部热容输出有用功:我们可以另取一个卡诺热机,置于高温T1之中,在它的内部增加固体物质改变内部热容为Cr气的4倍,开始,让其从高温T1状态{P1、V1、T1}进行绝热膨胀过程达到低温T2状态{P2、V2、T2},并且设定活塞膨胀的运动距离为1米。然后,(利用绝热膨胀得到的输出功)对其进行低温恒温压缩在低温热源T2之中放热耗用功,令活塞压缩1/2米的运动距离。之后,把卡诺热机内部的固体物质取出,使其内部热容恢复为Cr气。这时,再让其从低温T2进行绝热压缩过程,因为它的内部热容变得很小,只有绝热膨胀过程的1/4倍,那么,活塞压缩只需要余下的 1/2 米的运动距离,最后就能够回到高温T1状态{P1、V1、T1}上复原。由于它的压缩复原过程中存在低温恒温压缩放热耗用功。结果是其膨胀过程输出功大于压缩过程耗用功。这样就让高温T1之中的固体物质又回到了低温T2,不会留下痕迹。以上利用固体物质改变卡诺热机的内部热容的两个方式中,关键是存在高温恒温膨胀从高温热源T1中取热输出功,与低温恒温压缩在低温热源T2之中放热耗用功,从而保证了它在改变内部热容后复原时获得的效率逻辑上大于η。证明卡诺定理错误。因此:在增加了固体物质后的卡诺热机进行的绝热膨胀和压缩工作过程中,如果我们利用固体物质的热胀冷缩、热磁、热电这样几种物理性质来对外做功,同样有改变卡诺热机的内部热容的效果,并且在改变它的内部热容的贡献中也不留下任何痕迹。所以:热力学第二定律结论不成立。亚里士多德物理学关于重物下落更快的理论存在一千多年后,某一天被伽里略是用一根绳子链接轻重物体时,推证亚里士多德的物理学错误。我做了一个试验:用两个乒乓球,一个注满水,一个是空的,然后同时从高处落下,现象确实是重的下落更快。说明伽里略的发现并没有改变现象,伽里略和亚里士多德都看见了重物下落更快。但是现象还不是科学,亚里士多德的物理学错误。卡诺定理存在同样的严重缺陷,我们在卡诺热机的内部加入固体物质后产生了随意改变它的热容的新情形。实质上就使得理想过程从始态到终态的P—V线可以被任意改变,据此可知在不留下痕迹时热机效率可以大于η。不要因为看见了热从高温向低温流动的现象就认为热力学第二定律成立。如果一个理论在逻辑形式上表达出现错误,那就难以成立。现代又出现了一类新型热机和装置,例如日本研制的“热磁发电机”[7]、中国制造的“无偏二极管’’[8]。反映出自然界还存在一个热动力原理。今后:根据这个新型热机探索物理可以揭示更多的热动力规律。[1] 印永嘉、李大珍编:《物理化学教程》,高等教育出版社,1990年修订本。 [2] 靳海芹 ,王筠.热机及其效率研究[J] .湖北第二师范学院学报,2009,26( 8) [3]董艳红.卡诺定理的证明[J] .佳木斯大学学报(自然科学版),2009,27(4) [4]路俊哲 ,吴建琴 ,马晓栋.关于熵的理解上的几个问题[J].新疆师范大学学报(自然科学版),2007,26(1) [5]吴建琴 ,马晓栋.循环过程的基本特征[J] .新疆师范大学学报(自然科学版),2008(2) [6]孟振庭 .热量概念的进一步探讨[J].陕西师范大学学报(自然科学版) [7]日本新技术情报志[R].1983(10) [8]徐业林.单一室温环境获得能量的实验与研究[M]. 第一版.科学出版社,1988
热机热引擎或称热机是能够将热源提供的一部分热量转化成为对外输出的机械能的机器。热机对外输出的机械能称为输出功。热机的工作模式一般可以简化为热力学循环的模型,热机的种类也按背后不同的热学模型命名,比如卡诺热机、迪塞尔热机等等。此外,按照热源或工作特性,也各自有约定成俗的名称,如柴油机、汽油机、蒸汽机等等。热机可以是开放系统,也可以是封闭系统。热源可以是使用煤的蒸汽炉,汽车发动机的燃烧室,也可以是太阳能的蒸汽炉,地热和核反应堆。热机分为内燃机和外燃机两种。人们一方面利用已经有的热能,或者燃烧燃料来创造热能给热力发动机,而另一方面却在浪费很多的热能,比如很多电厂不得不利用大量的水来冷却。法国工程师尼古拉·卡诺在1824年的研究推出了卡诺定理。这个定理表示即使是一个理想热机,它利用热能转化成机械能的效率也低于100%。这个公式是:效率 = 有用功/注入系统中的能量对所有热机对一个卡诺热机来说,这个公式变为:在这里,是高温热源给工作系统的热量,是低温热源给工作系统的热量(是负值)。熵变化量表示变化量卡诺热机中之图上之点,最后会回到原来的点,所以代入熵变化量式子将上式代入上上式只适用于卡诺热机根据卡诺提出的定理:在这里,和是温度以卡尔文为单位,等号仅当热机循环是可逆的时候成立。从而我们可以得出:[1]从这个公式我们可以看出,要得到100%的效率,低温热源需要在绝对零度下,或者高温热源温度无限大。
Yokoyama(2007)采用数值模拟的方法分析研究了外界环境温度对家用风冷式热泵热水器性能的影响。Cavallini(2005)对基本的两级压缩机中间冷却跨临界CO2系统(无回热器)进行了试验测试,并根据实验数据建立了热力学模型,分析优化了两级压缩机中间冷却跨临界CO2系统。通过在回气管路上增加回热器和在气体冷却器后增加后冷却器,可提高COP25%。Agrawal N(2007)同样对两级压缩机中间冷却跨临界CO2系统进行了优化设计,提出了三种优化方式并得出相应循环的最优高压压力和压缩机级间压力的计算公式。Skaugen等人对CO2制冷系统进行了计算机模拟,此模型可以对系统进行稳态模拟,也可以对系统进行优化设计。既可以用于制冷计算,也可以用于制热计算,而且空气和水都可以用做热源和热汇,这样包括了热水加热、空调、制冷和热泵系统。Wang和Hihara对CO2和R22热泵热水器的性能进行了研究,对每个部件和整个系统建立了模型。结果显示,CO2热泵热水器的COP值低于R22装置;但是当系统中加入回热器后,CO2的COP与R22 相当,只不过CO2压缩机的排气温度增加很快,并且最佳高压压力时所对应的制热量明显降低。Sarkar(2006)建立了跨临界CO2热泵系统同时制冷和制热时的稳态模型,得出了最优的COP和高压侧压力的关系式。Skaugen和Svensson对CO2跨临界热泵装置进行了动态模拟。他们首先开发了一个稳态模型,以便为动态模拟提供相关的初始数据,以及为CO2热泵装置的设计和操作进行优化。结果表明,两者在定性方面符合得很好。Pfafferott和Schmitz开发了CO2制冷系统用Modelica程序库模型,并对其进行了稳态和动态模拟,数据进行了比较结果显示符合得很好。国内主要有上海交通大学的丁国良等人进行了CO2汽车空调的仿真研究。Ma?Y?T对膨胀机在跨临界两级压缩CO2制冷系统中的优化配置进行了研究。Yang JL对三种不同循环形式的带膨胀机跨临界两级压缩CO2制冷系统进行了热力学分析比较,得出了膨胀机在两级压缩CO2制冷系统中最优的配置形式。CO2膨胀机构研究现状1) 活塞式膨胀机1994年,德国Dresden大学Heyl P教授和Quack博士开始研制开发跨临界CO2循环膨胀机。Heyl?P教授和Quack H博士(1999)开发出的第一代自由活塞膨胀压缩机,采用双作用对称式结构,具有两个膨胀缸和两个压缩缸,在CO2制冷实验台上的测试结果表明,与采用节流阀时的系统COP相比可提高30%。Nickl(2002)在发表的论文中介绍了第二代自由活塞式膨胀压缩机。通过增加一个双臂摇杆,使膨胀机活塞和压缩机活塞的运动速度不同,从而解决了第一代中膨胀机活塞和压缩机活塞必须同步运转的问题,减小了效率损失,其系统性能比第一代提高10%。Nickl等(2003)开发的第三代自由活塞式膨胀压缩机重新采用了第一代的全压膨胀原理,但是通过三级膨胀的办法,提高膨胀功的回收,减小效率损失。Quack等(2004)对第三代膨胀压缩机样机成功进行了原理性实验。实验验证了膨胀机的控制机构完全可行,同时验证了CO2自身携带的润滑油就可满足机器的润滑需要,无需额外的润滑系统。Nickl(2005)给出了对样机进行进一步实验得出的P-V图,并估算出膨胀机等熵效率达到65%—70%,压缩机等熵效率超过90%。Li等(2000)对CO2循环系统中不同的膨胀设备进行了热力分析,提出采用涡管和活塞式膨胀机来减小节流损失。BaekS(2002)将一商用的四冲程两缸发动机改造成活塞式膨胀机,吸、排气口的开闭采用快速电磁阀控制,实验测得膨胀机的等熵效率为10%左右, CO2制冷系统COP可提高7%—10%。BaekS(2005)对研制的活塞式膨胀机建立了详细的数学模型,并通过模型对样机进行了分析。2) 涡旋式膨胀机Preissner(2001)和HuffJ(2003)将两台半封闭式R134a涡旋压缩机改造成CO2膨胀机。样机Ⅰ的动盘盘高减小为,样机Ⅱ的动盘高度则保持不变,仍为14mm。但是因为内部泄漏比较大,样机Ⅰ的最大等熵效率和容积效率仅为28%和40%。对于样机Ⅱ,由于膨胀机的工作容积大,减弱了内部泄漏的影响,其性能高于样机Ⅰ,最大等熵效率和容积效率分别为42%和68%。Westphalen D(2004)也在理论上对CO2涡旋膨胀机进行了研究,提出了CO2涡旋膨胀机的设计方案和功回收的方式,预测其泄漏损失约为20%,摩擦损失约为15%,总效率可达到72%左右。3) 滚动转子式膨胀机天津大学的魏东,查世彤,李敏霞,管海清等人先后对CO2滚动转子式膨胀机进行了开发和研究。魏东开发了第一代型滚动活塞膨胀机。初步实验表明,膨胀机样机可以正常运转。查世彤在第一代的基础上开发了第二代型滚动活塞膨胀机,通过增加滚针轴承减小膨胀机内部的摩擦,为防止外泄漏,将发电机和膨胀机合并为一体。李敏霞在型膨胀机上进一步的改进成新型滑板滚动活塞膨胀机,型号,将线密封改为面密封,理论计算泄漏可减小50%。此外,李敏霞又设计开发了摆动转子式膨胀机,将滚动活塞与滑板做成一体,以减小膨胀机内部泄漏环节。样机的测试结果表明,型和型膨胀机效率均高于型膨胀机分别为33%—44%和35%—47%。管海清则在前人研究的基础上,设计开发了摆动转子式膨胀压缩机,测试出了样机中膨胀机和压缩机的效率分别为30%—50%和60%—80%。4) 其他膨胀机伦敦City大学的Stosic(2002)在理论上对CO2双螺杆膨胀压缩机进行了研究,膨胀机和压缩机的转子通过共轴方式连接,并置于两个独立的腔中,从而避免工质的内部泄漏。通过该配置方式,膨胀压缩机的轴向负荷可以完全抵消,径向负荷较小20%。Fukuta(2003)对滑片式膨胀机进行了研究,建立的数学模型模拟结果显示,泄漏是影响滑片式膨胀机性能的主要因素,传热的影响相对较小,模型预测滑片式膨胀机总效率在20%—40%,并随着转速的增加而增大。由滑片式油泵改造成的CO2滑片式膨胀机样机,在膨胀机进口压力,温度40℃,出口压力的工况下,总效率可达到43%。Fukuta(2006)研制了滑片式膨胀压缩机样机,其中压缩机部分作为CO2循环的二级压缩机。实验结果显示,压缩机部分的性能主要受压缩机前后压差和转速的影响。英国MIEE?Driver公司对普通的滑片式膨胀压缩机进行了改进,并申请了专利。5) 其它膨胀设备Li DQ建立了喷射器等压混合模型,并在2006年进一步建立了两相流动喷射器和相应的CO2循环系统的模型。计算结果发现,主喷嘴膨胀过程的等熵效率为95%,但副喷嘴的等熵效率很低只有26%。Tdell(2006)对CO2冲击式膨胀机进行了研究,目前这种膨胀机的效率非常低,喷管的等熵效率只有60%左后,能够回收的功仅占等熵膨胀功的20%—30%左右。CO2压缩机的研究现状1) 活塞式压缩机1998年,Süβ和Kurse对Bock公司生产的开启式CO2活塞压缩机和Danfoss A/S公司的斜盘式CO2压缩机进行了研究。Dorin公司在1998年IKK博览会上展示了开发的半封闭CO2活塞式压缩机,包括双缸单级和两级压缩机两种形式。瑞士苏黎世大学对应用在家用热水器上的半封闭小型无油活塞式CO2压缩机进行了研究开发。Nesk等人对半封闭式两级CO2活塞式压缩进行了研究,测试结果显示转速1450 r/min下,效率和等熵效率最大分别达到和,且在低温工况下,其性能要优于单级压缩。日本DENSO公司和静冈大学合作开发了活塞式CO2压缩机,对样机进行了测试并与理论计算结果进行了比较。研究发现活塞环的密封效果很好,但是存在通过气阀的反泄漏,这对相对较小的工作容积的压缩机效率影响很大。国内上海交通大学的陈江平和上海易初通用合作开发了车用斜盘式CO2压缩机并进行了一系列的研究。2) 滚动活塞式和摆动活塞式压缩机日本三洋公司开发出了全封闭CO2双级滚动活塞式压缩机。这种气路设计,使得机壳内压力为一级排气压力,约为5-6MPa,减小了压缩机工作腔与机壳腔体之间的泄漏,有利于提高压缩机的效率,据报道其在50—80Hz的工作频率下,最高绝热效率可达到以上。日本大金公司设计开发了摆动转子式CO2压缩机。日本大金公司研究认为,由于CO2摆动转子压缩机的偏心距较小,虽然其工作压差很大,但设计强度要求与R410A压缩机相当。Hubacher和Groll对一台全封闭两级压缩CO2转子式压缩机进行了实验测试,结果显示压比在—5范围内,容积效率为—。Dreiman和Bunch开发了全封闭式CO2转子压缩机。Yokoyama等人对用于热泵系统的两级压缩级间补气滚动转子式CO2压缩机进行了开发并进行了实验研究,在高压比和低转速情况下,两级压缩型式的CO2压缩机在效率和供热能力方面均优于单级。在国内,庆安制冷从2004年开始对滚动转子式CO2压缩机做了详细研究。主要工作集中在压缩机耐高压整体结构设计、轴承系统可靠性设计、供油系统设计、零件静态和动态强度设计、关键部件耐磨设计、压缩机运行带油量研究和分析、润滑油评估、零部件材料选取、电机设计、集中绕组直流电机拖动控制方案研究、控制器设计和制造工艺技术研究。在2008年开发出样机,样机容积效率达到,并通过了可靠性评价实验。3) 涡旋压缩机日本DENSO公司研制了CO2涡旋压缩机用于CO2热泵热水器中。日本松下公司在410A涡旋压缩机的基础上,对涡圈、壳体等部件进行了重新设计,开发了CO2涡旋压缩机样机。对样机的实验结果表明,压缩机容积效率和绝热效率随转速增大而增加,在—工作频率范围内,容积效率在—之间,等熵效率为—。日本三菱重工也开发了用于CO2热泵热水器的涡旋压缩机,压缩机的绝热效率可达到。Yano和Nakao等人还开发了大容量的CO2涡旋压缩机。4) 滑片压缩机美国马里兰大学和日本静冈大学合作对CO2滑片压缩机进行了理论研究,包括可行性、压缩腔内的温度和压力等关键参数分析、容积效率和指示效率的估算、滑片的受力情况等。研究发现,泄漏损失是影响压缩机效率的主要因素。另还对两级压缩滑片式CO2压缩机和滑片式膨胀压缩机进行了分析。5) 螺杆压缩机日本Maycom公司开发了CO2单级螺杆压缩机,设计的机组同时进行制冷和制热,压缩机排出的CO2首先用来加热热水,节流后用于制冷。英国City大学开发了用于CO2螺杆式膨胀压缩机。CO2换热器的研究现状1998年挪威NTNU的Pattersen开发了CO2系统紧凑换热器,利用多个平板组成传热管,平板被挤压成微通道。Schonfeld和Kraus对超临界流体换热进行理论计算和实验研究,发现计算结果高于实验值,说明超临界不能用常规对流换热方法精确计算。Dang和Hiara也进行了上述工作,比较了多个关联式,并在Pilta方程的基础上建立了新的关联式,计算结果与试验结果误差为20%。东京大学的Hihara和Tanaka对高压下CO2流体沸腾做了大量的试验,由于在蒸发器内,流体涉及两相流换热,流体的流型对换热影响很大。挪威NTNU的Pattersen对CO2流体在微通道内低压沸腾流动流型进行试验研究,给出了流型图,同时对CO2蒸发流动压力降进行了测试。Grol和Kim都对CO2流体干度对水平管换热系数的影响进行了理论与试验研究,当CO2流体完全变为蒸汽,则换热器系数迅速下降,换热效果恶劣。Choi对CO2流体在垂直管道的蒸发换热情况进行了实验研究,发现低流体干度区,随干度的增大,换热系数增大,当干度超过某一值时,换热系数迅速下降。Kim等人对CO2多层微通道蒸发器进行理论和试验研究,所建理论模型与试验吻合较好。Kulkarmi等人对消除CO2微通道换热器各通道的干度不均有性方面进行了研究。
请问太阳能热水器未来发展趋势是怎样的,我正在写一篇有关太阳能热水器的论文,主要是从技术角度分析因为你只有一次的人生及一次机会去做这全部的事。
太阳能长期以来,人们就一直在努力研究利用太阳能。我们地球所接受到的太阳能,只占太阳表面发出的全部能量的二十亿分之一左右,这些能量相当于全球所需总能量的3-4万倍,可谓取之不尽,用之不竭。其次,宇宙空间没有昼夜和四季之分,也没有乌云和阴影,辐射能量十分稳定。因而发电系统相对说来比地面简单,而且在无重量、高真空的宇宙环境中,对设备构件的强度要求也不太高。再者,太阳能和石油、煤炭等矿物燃料不同,不会导致"温室效应"和全球性气候变化,也不会造成环境污染。正因为如此,太阳能的利用受到许多国家的重视,大家正在竞相开发各种光电新技术和光电新型材料,以扩大太阳能利用的应用领域。特别是在近10多年来,在石油可开采量日渐见底和生态环境日益恶化这两大危机的夹击下,我们越来越企盼着“太阳能时代”的到来。从发电、取暖、供水到各种各样的太阳能动力装置,其应用十分广泛,在某些领域,太阳能的利用已开始进入实用阶段。1974年至1997年,美日等发达国家硅半导体光电池发电成本降低了一个数量级:从每瓦50美元降到了5美元。此后世界各国专家大都认为,要使太阳能电站与传统电站(主要是火电站)相比具有经济竞争力,还有一段同样长的路要走——其成本再降低一个数量级才行。目前美国等国家建的利用太阳池发电的项目很多。在死海之畔有一个1979年建的7000平方米的实验太阳池,为一台150千瓦发电机供热。美国计划将其盐湖的8.3%面积(约8000平方千米)建成太阳池,为600兆瓦的发电机组供热。今年6月,亚美尼亚无线电物理所的专家宣布,已在该国山地开始建造其“第一个小型实验样板”型工业太阳能电站。该电站使用的涡轮机不是新的,而是使用寿命已届满而从直升机上拆下来的涡轮机,装机容量仅100千瓦,但发电成本仅0.5美分/千瓦小时,效率高达40%—50%。俄罗斯学者在太阳池研究方面也取得了令人瞩目的进展。一家公司将其研制的太阳能喷水式推进器和喷冷式推进器与太阳池工程相结合,给太阳池附设冰槽等设施,设计出了适用于农家的新式太阳池。按这种设计,一个6到8口人的农户建一个70平方米的太阳池,便可满足其100平方米住房全年的用电需要。另一家研究机构提出了组合式太阳池电站的设计思想,即利用热泵、热管等技术将太阳能和地热、居室废热等综合利用起来,使太阳池发电的成本大大下降,在北高加索地区能与火电站竞争,并且一年四季都可用,夏天可用于空调,冬天可用于采暖。对于淡水资源缺乏的国家来说,太阳池还有另一项不可多得的好处:据专家测算,在近海浅水区建一个面积2163平方千米、深米的太阳池,可为10吉瓦的发电机组供热,并可每年产淡水2立方千米。在欧美一些先进国家,目前正在广泛开展应用“光电玻璃幕墙制品”,这是一种将太阳能转换硅片密封在(尤如夹层玻璃)双层钢化玻璃中,安全地实现将太阳能转换为电能的一种新型生态建材。美国的“光伏建筑计划”、欧洲的“百万屋顶光伏计划”、日本的“朝日计划”以及我国已开展的“光明工程”将在建筑领域掀起节能环保生态建材的开发应用热潮,极大的促进了太阳能在新型建材产品中的应用。在发展中国家,各国也在积极发展利用太阳能。如菲律宾早在九九年,政府已批出了首个太阳能计划,在澳洲政府“海外援助计划”的协助下,在全国263个社区安装1000个太阳能系统。目前菲政府正在推行全球最大太阳能应用计划,整个计划耗资4800万美元,是目前为止世界上最庞大的太阳能计划。太阳能发电计划共分两期,受惠的除了民居外,还包括25个灌溉系统、97个净水及分配系统、68间学校和社区中心,及35间诊所。由此看来,全人类梦寐以求的太阳能时代实际上已近在眼前,包括到太空去收集太阳能,把它传输到地球,使之变为电力,以解决人类面临的能源危机。随着科学技术的进步,这已不是一个梦想。由美国国家航空和航天局与国家能源部建造的世界上第一座太阳能发电站,最近将在太空组装,不久将开始向地面供电。在我国,太阳能的利用也一直是最热门的话题,经过多年的发展,国内在集热器(含太阳能热水器)已成为太阳能应用最为广泛、产业化最迅速的产业之一。1998年销售总额达到了35亿元,其产量位居世界榜首。我国的太阳能产业已开始运作。中国科学院宣布启动西部行动计划,将在两年内投入亿元人民币开展研究,建立若干个太阳能发电、太阳能供热、太阳能空调等示范工程。目前河北保定国家高新技术开发区正加快建设我国规模最大的多晶硅太阳能电池生产基地,该项目集太阳能电池、组件及应用系统等为一体,一期工程完成后可达到年产3兆瓦多晶硅太阳能电池的能力,填补了我国在太阳能开发应用方面多项空白,并将大大推动太阳能电池用低铁玻璃的生产、销售市场。但从整体上分析,国内太阳能光伏发电系统由于起步较晚,尤其是在太阳能电池的开发、生产上还落后于国际水平,整体上仍处于产量小、应用面窄、产品单一、技术落后的初级阶段。经粗略统计表明,国内目前仅建有5个(单晶硅)太阳能电池生产厂,年产量约有兆瓦(注:1兆瓦(MW)为1000千瓦),工厂设施仍停留在已有引进的生产线上。而国外不少企业已把眼光瞄准更为先进的薄膜晶体太阳能电池的开发与生产上。这种新一代的先进的薄膜晶体太阳能电池其转换效率可高达%,比目前平均转换效率提高了3个百分点。据业内人士介绍,我国太阳能电池平均转换效率不高,其主要原因是专用材料国产化程度低,如封装玻璃就完全依赖进口,低铁含量的高透过率基板玻璃市场仍不能满足需求,科研成果还没有迅速及完全转化为产业优势。目前国家计委和国家科委对发展太阳能技术及其应用给予了大力的支持,国内已有多家企业涉足。北新集团是最早率先组织专家对国内、国际太阳能光伏发电产业进行调查的单位之一。于1998年在国内首家引进了76千瓦国际上先进的屋面太阳能发电系统,至今一直运行稳定、效果良好。这套系统日均发电量为12千瓦时以上,可满足1个小康之家用电要求。该集团还与瑞士的ATLANTIS公司合资组建了北京-阿脱兰太阳能科技有限公司,合资生产太阳能光伏发电组件和屋面发电组件两大系列、多个品种的光伏发电产品,并将这一世界领先的太阳能利用新技术引入了中国。河北振海铝业集团公司是德国皮尔金顿(Piikington)太阳能国际有限公司在中国独家总代理,现已投入生产世界先进的太阳能电池玻璃封装设备和配套材料,如德国凯米特化学制品有限公司的优质湿法玻璃层压设备、湿法灌浆液(封装介质)等。振海集团的基地于1999年11月已在我国率先安装了100多平方米的光电玻璃幕墙示范建筑物,现已竣工投入应用,其运行使用效果良好,已成国内一大景观及太阳能光伏发电工程的典范。太阳能集热管是清华大学的一项专利技术,经清华阳光公司的产业化生产,目前其年产量为世界第一,其产品性能为世界领先,清华阳光公司的晒乐牌太阳能集热管及集热装置,用六七年时间完成了小试、中试到大规模生产,目前已经建成世界上生产规模最大的集热管生产厂,每年可生产500万支全世界集热效率最高的全玻璃真空集热管,预计这个项目的经营额再过不久将达到10亿元。
介绍有关空气源热泵产品的机型、性能、报价及应用场景
近期,苏州大学材料与化学化工学部的汪胜教授在国际重量级学术期刊Advanced Materials上发表了题为“Ultrastrong and Tough Graphene Aerogel Fibers with Hierarchical Architecture”的论文。该论文报道了一种新型石墨烯气凝胶纤维,该纤维具有超强和韧性的特点,并且具有分层结构。这种新型石墨烯气凝胶纤维的制备方法简单易行,所得纤维具有超高的拉伸强度和韧性,并且具有显著的储能能力和超高的导电性能,因此在柔性电子、高强度材料和先进能源储存等领域有着广泛的应用前景。这项研究成果的发表不仅提高了我国在新型高性能材料领域中的国际影响力,而且也为石墨烯气凝胶纤维的制备和应用提供了新的思路。
现阶段我国城市污水处理厂每年排放的污泥量(干重)大约为130万吨,并以年增长率10%的速率增长。城市污水处理厂污泥的组分复杂,含有大量的有机质、营养元素、重金属、病原菌和有机污染物等,如不及时加以妥善处理,将会对环境造成严重的二次污染。因此,探求安全有效的方法进行污泥处理与处置,实现污泥减量化、无害化、稳定化和资源化就成文本文研究的出发点。1城市污水处理厂污泥处置的现状及发展趋势随着污泥安全处理处置问题的日益突出,国内不少城市自2002年开始建设现代化污泥处置设施。毋庸置疑,污泥处置实质性工作的开展在大部分污水处理厂还处于起步阶段,湿污泥被随意抛弃或露天堆放的现象比比皆是,只有20%不到的湿污泥实现了资源化处置,引起较多的二次污染。现阶段城市污水处理厂污泥资源化处置技术基本上采用引进西方技术,或在吸收西方先进技术的基础上进行改良、创新或国产化。目前水泥窑协同处置、空心桨叶热蒸汽烘干、高温好氧堆肥、污泥制砖、化学调理深度脱水加焚烧及循环流化床干化加焚烧等都在国内污水处理厂中有了实际应用,但诸如污泥低温制油、污泥制陶、污泥熔化、污泥湿式氧化、污泥制活性吸附剂等新技术还仍处于研究阶段,没有进行大规模工程应用。2城市污水处理厂污泥资源化处置的典型技术好氧堆肥污泥好氧堆肥是将固体有机废弃物转化为高质量有机肥的重要无害化和资源化途径,它不仅可以解决城市污泥环境污染问题,而且对于发展有机肥、保持和提高土壤肥力,促进农业持续发展有着重要的意义。例如陶娟娟在常温下以体积为1m3的堆体(包含污泥、稻草和木屑),C/N为30,含水率为55%,通过人工翻堆来进行通风,测得种子发芽系数为,腐熟度高。在塌陷区贫瘠土地上应用堆肥产品后,土壤中的重金属和营养元素等均有所提高,且重金属增加量符合国家标准《土壤环境质量标准(GB15618-1995)》所规定的农田土壤质量控制标准允许值,由此得出城市污水处理厂污泥在常温状态下自然通风堆肥效果较好。污泥制砖污泥制砖是指将污泥经过一定处理筛选后,与其他原料混合(如粘土)加压成型,焙烧后制得污泥砖。近年来,我国越来越多的学者开始对污泥制砖资源化展开相关研究:①有研究者将城市污泥加入到烧结砖中,考察制备得到的污泥粘土烧结砖的各项性能,结果显示当加入的污泥量在5%-6%之间时,生产得到的页岩及粘土烧结普通砖均可作为承重砖体使用。而当污泥的加入量少于5%时,所得到的页岩烧结空心砖强度,可作为填充墙(或隔离墙)使用;②有研究者利用污水处理厂剩余污泥制备粘土砖,结果显示当污泥添加量为5%到25%之间时,制备的砖体具有较好的保温隔音效果。如果投入工业生产,一个普通的陶瓷砖生产厂每天可消耗30吨污泥;③有研究者利用污水处理厂深度脱水污泥制备烧结砖时发现,当污泥掺量为20%时,砖体呈现较好性能,能够用作承重墙体的建造。经计算,生产100万块深度脱水污泥砖,能带来76000元的经济效应,同时分别能减排吨和吨的二氧化硫。污泥燃料化由于污泥具有较高的热值,在许多工业应用中将污泥作为替代燃料,有研究者利用污泥热值,将其添加到水煤浆中制备成生物质煤浆,此举既节约了煤资源,又省掉了污泥前处理等繁琐程序;有研究者以污泥、稻草和烟煤为原料,压制成污泥燃料,结果显示污泥:烟煤:稻草=::且控制成型压力和过量空气系数分别为50MPa和时,其污泥型燃料的燃烧速率最快;有研究者用成型干化工艺制备污泥-煤复合燃料,结果显示污泥的含水率、成型压力以及原材料的添加比例都对燃料的成型有很大影响,并且污泥煤秃先剂舷嘟嫌诖课勰嗑哂薪虾玫母苫性能,能同时实现污泥脱水和资源化的双重目的;有研究者制备了污泥秸秆衍生固体燃料,结果显示该种燃料相较于污泥单独燃烧和煤混合燃烧都具有更好的燃烧特性,能替代燃料使用。3结语城市污水处理厂污泥资源化利用在我国已经有超过20年的历史,自20世纪80年代初,第一座城市污水处理厂天津纪庄子污水处理厂建成投产后,污泥既由附近郊区的农民用于农田。而本文主要对好氧堆肥、污泥制砖和污泥燃料化技术的研究现状进行了阐述,以期为提高城市污水处理厂污泥资源化的效率,提供一些有益的参考。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:
化工专业毕业论文开题报告范文
1.引言
中国有82%的人饮用浅井和江河水,其中水质污染严惩细菌超过卫生标准的占了75%,受到有机物污染的饮用水人口约亿。长期以来,人们一直认为自来水是安全卫生的。但是,因为水污染,如今的自来水已不能算是卫生的了。一项调查显示,在全世界自来水中,测出的化学污染物有2221种之多,其中有些确认为致癌物或促癌物。从自来水的饮用标准看,中国尚处于较低水平,自来水目前仅能采用沉淀、过滤、加氯消毒等方法,将江河水或地下水简单加工成可饮用水。自来水加氯可有效杀除病菌,同时也会产生较多的卤代烃化合物,这些含氯有机物的含量成倍增加,是引起人类患各种胃肠癌的最大根源。目前,城市污染的成分十分复杂,受污染的水域中除重金属外,还含有甚多农药、化肥、洗涤剂等有害残留物,即使是把自来水煮沸了,上述残留物仍驱之不去,而煮沸水中增加了有害物的浓度,降低了有益于人体健康的溶解氧的含量,而且也使亚硝酸盐与三氯甲烷等致癌物增加,因此,饮用开水的安全系数也是不高的。据最新资料透露,目前中国主要大城市只有23%的居民饮用水符合卫生标准,小城镇和农村饮用水合格率更低。水污染防治当务之急,应确保饮用水合格。为此应加大水污染监控力度,设立供水水源地保护区。母亲河黄河1972年第一次断流,1997年断流226天,近700公里河床干涸。海河300条支流,无河不干,无河不臭。华北地下水严重超采,形成面积7万多平方公里的世界上最大的地下水漏斗区,地面下沉,海水入侵。全国668个城市中,有400多个供水不足,100多个严重缺水。上世纪九十年代末以来,土地沙化速度上升到每年3400多平方公里。
更可怕的是,中国水资源总量还在下降。1997年总量为27855亿立方米,而2004年就降到24130亿立方米。从上世纪50年代以来,长江上游20多条河流平均萎缩了。世界自然基金会3月19日发表报告,将长度与水量均为世界第三的长江列入世界面临干涸的10条大河之一。水体污染影响工业生产、增大设备腐蚀、影响产品质量,甚至使生产不能进行下去。水的污染,又影响人民生活,破坏生态,直接危害人的健康,损害很大。目前,人们已意识到不能以破坏生态环境来发展经济,这样的代价太大了。中国已提出社会经济可持续发展和保护人民的身体健康的战略,对整治水域污染采取了一系列强有力的措施。
水污染处理有三种方法:物理法、化学法、生物降解法。
物理法:废水处理方法的选择取决于废水中污染物的性质、组成、状态及对水质的要求。一般废水的处理方法大致可分为物理法、化学法及生物法三大类。
利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。例如用沉淀法除去水中相对密度大于1的悬浮颗粒的同时回收这些颗粒物;浮选法(或气浮法)可除去乳状油滴或相对密度近于1的悬浮物;过滤法可除去水中的悬浮颗粒;蒸发法用于浓缩废水中不挥发性的可溶性物质等[2]。
化学法:利用化学反应或物理化学作用回收可溶性废物或胶体物质,例如,中和法用于中和酸性或碱性废水;萃取法利用可溶性废物在两相中溶解度不同的“分配”,回收酚类、重金属等;氧化还原法用来除去废水中还原性或氧化性污染物,杀灭天然水体中的病原菌等[2]。
生物法:利用微生物的生化作用处理污水中的.有机物。例如,生物过滤法和活性污泥法用来处理生活污水或有机生产污水,使有机物转化降解成无机盐而得到净化[2]。
长期以来污水多采用活性污泥法处理,也是世界各国应用最广泛的一种生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好的优点。
2.课题名称、专业年级、学生、指导老师
课题名称:三价盐氯化铝对活性污泥降解性能的影响
专业年级:××××级应用化工技术
成 员:×××
指导老师:×××
3.课题内容
①活性污泥的培养
实验室活性污泥培养是利用间歇培养的方法,利用曝气装置向活性污泥曝气,即闷曝,只是通入氧气,隔一段时间进行静置沉淀一小时,然后换水,要加入适量养料培养,如此反复,维持实验所需的活性污泥的浓度。
②三价盐氯化铝对活性污泥降解性能研究方法
水体质量的判断主要是依靠某些指标来表示,包括DO,COD,BOD等。其中COD是“化学需氧量(chemical oxygen demand)”的英文缩写,是反映水体中还原性污染物(包括有机的和无机的还原性物质)的指标。这里就采用COD指标来表示。COD的测定方法有很多种。参照大量文献最总总结出一种测定方法,即往试样中加入已知量的重铬酸钾溶液,在强酸介质中,以硫酸银作为催化剂,经高温消解后,用分光光度法测定COD值。当试样中COD值为100mg/L至1000mg/L,在60020纳米波长处测定重铬酸钾被还原产生的三价铬离子的吸光度,试样中COD值与三价铬离子的吸光度的增加值成正比例关系,将三价铬离子的吸光度换算成COD的值。当试样中COD值为15mg/L至250mg/L,在440±20纳米的波长处测定重铬酸钾未被还原的六价铬离子和被还原产生的三价铬离子两种铬离子的总吸光度;试样中COD值与六价铬离子的吸光度的减少值成正比,和三价铬离子的吸光度的增加值成正比,将总吸光度换算成COD值[3-8]。
配置不同浓度的三价盐氯化铝水样,在回流装置中加热,沸腾一小时后,放入锥形瓶中冷却,而后加入指示剂用而配置好的已知浓度的硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定,记录数据。再重复上述操作,从而研究三价盐氯化铝对活性污泥降解性能的影响。
③验证
通过实验数据,作出不同浓度氯化铝水样的COD值随时间的变化曲线,从而分析三价盐氯化铝对活性污泥降解性能是否有影响。
4.本课题的目的、意义
随着社会的发展,造纸、化工行业都排放大量的工业废水。含重金属的废水污染环境,破坏生态平衡,影响动植物生长,严重危害人类健康。因此,国内外学者都在积极探索和研究一种高效的降解活性污泥的方法。
本文主要研究了废水中不同浓度的氯化铝对活性污泥降解性能的影响,通过测定污泥处理前后工业污水的COD值,研究不同浓度驯化下的活性污泥的生长及对有机物的降解情况,为进一步推广活性污泥在工业中的应用提供有力的数据支持[9]。
5.拟使用的主要试剂和仪器
①试剂:
无水氯化铝(分析纯)、六水合硫酸亚铁铵(分析纯)、重铬酸钾(优级纯)、浓硫酸(分析纯)、硫酸汞(分析纯)、硫酸银(分析纯)、葡萄糖(优级纯)(50g/L)、1,10-邻菲罗琳、蒸馏水等。
②仪器:
智能恒温电热套、鼓泡机、托盘天平、电子天平、圆底烧瓶(250mL)、空气冷凝管、小烧杯(50mL)、量筒(100mL)、量筒(10mL)、量筒(5mL)、锥形瓶(250mL)、离心机等。
6.预期目标
影响活性污泥活性的因素有很多,而本实验只研究不同浓度的氯化铝对活性污泥降解能力是否有影响,因此我们选氯化铝为研究对象,测定污泥处理前后污水的COD值,研究不同浓度氯化铝驯化下的活性污泥的生长及对有机物的降解情况,可以给对于活性污泥降解能力的研究提供一个客观的数据支持,另外在课题实验中还要最大可能的排除氯离子的影响,以达到一个客观准确的测量结果。
7.阶段性工作
第4~5周 文献查阅。
第6周 完成开题报告及文献综述,制定实验方案。
第7周 准备实验室,领取仪器和药品,配制所需试剂。
第8~14周 按实验方案完成实验,同时总结试验过程中的不足,以及实验过程中的现象和结论,记录并处理数据。
第15~16周 整理数据,制表画图,撰写毕业论文。
第17周 论文答辩
参考文献
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[5] 顾凤妹.李秀霞.重铬酸钾法测定COD影响因素分析[J].小氮肥,2009,37 (3):18-20.
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[7] 肖肖,陈英姿.BOD5测定的影响因素分析[J].化学工程与装备,2009,9:176-177.
[8] 王锐刚.活性污泥法除磷动力学研究[D].中国矿业大学环测学院,2009:9-11.
[9] 徐航.COD重铬酸钾分析法相关问题的探讨[J].化学工程与装备,2010,6: 171-172.
最近,苏州大学材料与化学化工学部的汪胜教授团队在高水平期刊《Nature Communications》上发表了题为“Hybrid nanogenerator for simultaneously harvesting sun and rain energy”的一篇论文。该研究团队成功地设计并制备了一种新型的混合纳米发电机,可以同时从太阳和雨水中收集能量。该混合纳米发电机采用了多层结构,包括由半导体纳米线、珍珠岩和碳纤维布组成的柔性基板和由钛酸锶、银、氧化锌和聚丙烯腈等复合材料制成的光电极。在实验中,该混合纳米发电机可以同时输出太阳能和雨能电能,达到了不错的能量转换效率。这项研究的成果具有重要的应用价值,可以在实现清洁能源方面发挥重要作用。该研究还证明了科学家们通过将不同技术结合在一起,可以开发出更加高效的能源转换装置。
细胞生物是指所有具有细胞结构的生物。这是我为大家整理的关于细胞生物学术论文,仅供参考!
细胞因子的生物学活性
关键字: 细胞因子
细胞因子具有非常广泛的生物学活性,包括促进靶细胞的增殖和分化,增强抗感染和细胞杀伤效应,促进或抑制其它细胞因子和膜表面分子的表达,促进炎症过程,影响细胞代谢等。
一、免疫细胞的调节剂
免疫细胞之间存在错综复杂的调节关系,细胞因子是传递这种调节信号必不可少的信息分子。例如在T-B细胞之间,T细胞产生IL-2、4、5、6、10、13,干扰素γ等细胞因子刺激B细胞的分化、增殖和抗体产生;而B细胞又可产生IL-12调节TH1细胞活性和TC细胞活性。在单核巨噬细胞与淋巴细胞之间,前者产生IL-1、6、8、10,干扰素α,TNF-α等细胞因子促进或抑制T、B、NK细胞功能;而淋巴细胞又产生IL-2、6、10,干扰素γ,GM-CSF,巨噬细胞移动抑制因子(MIF)等细胞因子调节单核巨噬细胞的功能。许多免疫细胞还可通过分泌细胞因子产生自身调节单核巨噬细胞的功能。许多免疫细胞还可通过分泌细胞因子产生自身调节作用。例如T细胞产生的IL-2可刺激T细胞的IL-2受体表达和进一步的IL-2分泌,TH1细胞通过产生干扰素γ抑TH2细胞的细胞因子产生。而TH2细胞又通过IL-10、IL-4和IL-13抑制TH1细胞的细胞因子产生。通过研究细胞因子的免疫 网络调节,可以更好地理解完整的免疫系统调节机制,并且有助于指导细胞因子做为生物应答调节剂(biologicalresponsemodifier’BRM)应用于临床 治疗免疫性疾病。图4-1 细胞因子与TH1、TH2的相互关系(略)
二、免疫效应分子
在免疫细胞针对抗原(特别是细胞性抗原)行使免疫效应功能时,细胞因子是其中重要效应分子之一。例如TNFα和TNFβ可直接造成肿瘤细胞的凋零(apoptosis)’使瘤细胞DNA断裂’细胞萎缩死亡;干扰素α、β、γ可干扰各种病毒在细胞内的复制,从而防止病毒扩散;LIF可直接作用于某些髓性白血病细胞,使其分化为单核细胞,丧失恶性增殖特性。另有一些细胞因子通过激活效应细胞而发挥其功能,如IL-2和IL-12刺激NK细胞与TC细胞的杀肿瘤细胞活性。与抗体和补体等其它免疫效应分子相比,细胞因子的免疫效应功能,因而在抗肿瘤、抗细胞内寄生感染、移植排斥等功能中起重要作用。
三、造血细胞刺激剂
从多能造血干细胞到成熟免疫细胞的分化发育漫长道路中,几乎每一阶段都需要有细胞因子的参与。最初研究造血干细胞是从软琼脂的半固体培养基开始的,在这种培养基中,造血干细胞分化增殖产生的大量子代细胞由于不能扩散而形成细胞簇,称之为集落,而一些刺激造血干细胞的细胞因子可明显刺激这些集落的数量和大小因而命名为集落刺激因子(CSF)。根据它们刺激的造血细胞种类不同有不同的命名,如GM-CSF、G-CSF、M-CSF、multi-CSF(IL-3)等。目前的研究表明,CSF和IL-3是作用于粒细胞系造血细胞,M-CSF作用于单核系造血细胞,此外Epo作用于红系造血细胞,IL-7作用于淋巴系造血细胞,IL-6、IL-11作用于巨核造血细胞等等。由此构成了细胞因子对造血系统的庞大控制 网络。某种细胞因子缺陷就可能导致相应细胞的缺陷,如肾性贫血病人的发病就是肾产生Epo的缺陷所致,正因如此,应用Epo 治疗这一疾病收到非常好的效果。目前多种刺激造血的细胞因子已成功地用于临床血液病,有非常好的 发展前景。
四、炎症反应的促进剂
炎症是机体对外来刺激产生的一种病理反应过程,症状表现为局部的红肿热痛,病理检查可发现有大量炎症细胞如粒细胞、巨噬细胞的局部浸润和组织坏死,在这一过程中,一些细胞因子起到重要的促进作用,如IL-1、IL-6、IL-8、TNFα等可促进炎症细胞的聚集、活化和炎症介质的释放’可直接刺激发热中枢引起全身发烧’IL-8同时还可趋化中性粒细胞到炎症部位’加重炎症症状.在许多炎症性疾病中都可检测到上述细胞因子的水平升高.用某些细胞因子给动物注射’可直接诱导某些炎症现象’这些实验充分证明细胞因子在炎症过程中的重要作用.基于上述理论研究结果’目前已开始利用细胞因子抑制剂治疗炎症性疾病’例如利用IL-1的受体拮抗剂(IL-1receptor antagonist’IL-lra)和抗TNFα抗体治疗败血性休克、类风湿关节炎等,已收到初步疗效。
五、其它
许多细胞因子除参与免疫系统的调节效应功能外,还参与非免疫系统的一些功能。例如IL-8具有促进新生血管形成的作用;M-CSF可降低血胆固醇IL-1刺激破骨细胞、软骨细胞的生长;IL-6促进肝细胞产生急性期蛋白等。这些作用为免疫系统与其它系统之间的相互调节提供了新的证据。
细胞衰老的分子生物学机制
摘要:细胞衰老(cellular aging)是细胞在其生命过程中发育到成熟后,随着时间的增加所发生的在形态结果和功能方面出现的一系列慢性进行性、退化性的变化。细胞衰老是基因与环境共同作用的结果,是细胞生命活动过程的客观规律。为研究细胞衰老分子生物学机制,本文就此展开研究。
关键词:细胞衰老;分子生物学;机制研究
细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡是两个不同的概念,个体的衰老并不等于所有细胞的衰老,但是细胞的衰老又是同个体的衰老紧密相关的。细胞衰老是个体衰老的基础,个体衰老是细胞普遍衰老的过程和结果。
细胞衰老是正常环境条件下发生的功能减退,逐渐趋向死亡的现象。衰老是生界的普遍规律,细胞作为生物有机体的基本单位,也在不断地新生和衰老死亡。生物体内的绝大多数细胞,都要经过增殖、分化、衰老、死亡等几个阶段。可见细胞的衰老和死亡也是一种正常的生命现象。我们知道,生物体内每时每刻都有细胞在衰老、死亡,同时又有新增殖的细胞来代替它们。
衰老是一个过程,这一过程的长短即细胞的寿命,它随组织种类而不同,同时也受环境条件的影响。高等动物体细胞都有最大增殖能力(分裂)次数,细胞分裂一旦达到这一次数就要死亡。各种动物的细胞最大裂次数各不相同,人体细胞为50~60次。一般说来,细胞最大分裂次数与动物的平均寿命成正比。通过细胞衰老的研究可了解衰老的某些规律,对认识衰老和最终找到延缓或推迟衰老的方法都有重要意义。细胞衰老问题不仅是一个重大的生物学问题,而且是一个重大的社会问题。随着科学发展而不断阐明衰老过程,人类的平均寿命也将不断延长。但也会出现相应的社会老龄化问题以及呼吸系统疾病、心血管系统疾病、脑血管病、癌症、关节炎等老年性疾病发病率上升的问题。因此衰老问题的研究是今后生命科学研究中的一个重要课题。
1 细胞衰老的特征
科学研究表明,衰老细胞的细胞核、细胞质和细胞膜等均有明显的变化:①细胞内水分减少,体积变小,新陈代谢速度减慢;②细胞内酶的活性降低;③细胞内的色素会积累;④细胞内呼吸速度减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,颜色加深。线粒体数量减少,体积增大;⑤细胞膜通透性功能改变,使物质运输功能降低。形态变化总体来说老化细胞的各种结构呈退行性变化。
衰老细胞的形态变化表现有:①核:增大、染色深、核内有包含物;②染色质:凝聚、固缩、碎裂、溶解;③质膜:粘度增加、流动性降低;④细胞质:色素积聚、空泡形成;⑤线粒体:数目减少、体积增大;⑥高尔基体:碎裂;⑦尼氏体:消失;⑧包含物:糖原减少、脂肪积聚;⑨核膜:内陷。
2 分子水平的变化
①从总体上DNA复制与转录在细胞衰老时均受抑制,但也有个别基因会异常激活,端粒DNA丢失,线粒体DNA特异性缺失,DNA氧化、断裂、缺失和交联,甲基化程度降低;②mRNA和tRNA含量降低;③蛋白质含成下降,细胞内蛋白质发生糖基化、氨甲酰化、脱氨基等修饰反应,导致蛋白质稳定性、抗原性,可消化性下降,自由基使蛋白质肽断裂,交联而变性。氨基酸由左旋变为右旋;④酶分子活性中心被氧化,金属离子Ca2+、Zn2+、Mg2+、Fe2+等丢失,酶分子的二级结构,溶解度,等电点发生改变,总的效应是酶失活;⑤不饱和脂肪酸被氧化,引起膜脂之间或与脂蛋白之间交联,膜的流动性降低。
3 细胞衰老原因
迄今为止,细胞衰老的本质尚未完全阐明,难以给明确的定义,只能根据现有的认识,从不同的角度概括细胞衰老的内涵。细胞衰老是各种细胞成分在受到内外环境的损伤作用后,因缺乏完善的修复,使“差错”积累,导致细胞衰老。根据对导致“差错”的主要因子和主导因子的认识不同,可分为不同的学说,这些学说各有其理论基础和实验证据[1]。
差错学派 有以下七种学说,有代谢废物积累学说、大分子交联学说、自由基学说、体细胞突变学说、DNA损伤修复学说、端粒学说、生物分子自然交联说等。其中最主要的自由基学说和端粒学说。
自由基学说 自由基是一类瞬时形成的含不成对电子的原子或功能基团,普遍存在于生物系统。其种类多、数量大,是活性极高的过渡态中间产物。正常细胞内存在清除自由基的防御系统,包括酶系统和非酶系统。前者如:超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT),谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX),非酶系统有维生素E,醌类物质等电子受体。机体通过生物氧化反应为组织细胞生命活动提供能量,同时在此过程中也会产生大量活性自由基。自由基的化学性质活泼,可攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂类等大分子物质,造成损伤,如DNA的断裂、交联、碱基羟基化。实验表明DNA中OH8dG(8-羟基-2‘-脱氧鸟苷)随着年龄的增加而增加。OH8dG完全失去碱基配对特异性,不仅OH8dG被错读,与之相邻的胞嘧啶也被错误复制。大量实验证明实,超氧化物岐化酶与抗氧化酶的活性升高能延缓机体的衰老。Sohal等(1994、1995),将超氧化物岐化酶与过氧化氢酶基因导入果蝇,使转基因株比野生型这两种酶基因多一个拷贝,结果转基因株中酶活性显著升高,平均年龄和最高寿限有所延长。
英国学者提出的自由基理论认为自由基攻击生命大分子造成组织细胞损伤,是引起机体衰老的根本原因,也是诱发肿瘤等恶性疾病的重要起因。自由基就是一些具有不配对电子的氧分子,它们在机体内漫游,损伤任何于其接触的细胞和组织,直到遇到如维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、OPC(原花青素)之类的生物黄酮等抗氧化剂将其中和掉或被机体产生的一些酶(如SOD)将其捕获。自由基可破坏胶原蛋白及其它结缔组织,干扰重要的生理过程,引起细胞的DNA突变。此外还可引起器官组织细胞的破坏与减少[2]。例如神经元细胞数量的明显减少,是引起老年人感觉与记忆力下降、动作迟钝及智力障碍的又一重要原因。器官组织细胞破坏或减少主要是由于自由基因突变改变了遗传信息的传递,导致蛋白质与酶的合成错误以及酶活性的降低。这些的积累,造成了器官组织细胞的老化与死亡。
生物膜上的不饱和脂肪酸易受自由基的侵袭发生过氧化反应,氧化作用对衰老有重要的影响,自由基通过对脂质的侵袭加速了细胞的衰老进程[3]。 自由基作用于免疫系统,或作用于淋巴细胞使其受损,引起老年人细胞免疫与体液免疫功能减弱,并使免疫识别力下降出现自身免疫性疾病。
端粒学说 染色体两端有端粒,细胞分裂次数多,端粒向内延伸,正常DNA受损。
遗传学派 认为衰老是遗传决定的自然演进过程,一切细胞均有内在的预定程序决定其寿命,而细胞寿命又决定种属寿命的差异,而外部因素只能使细胞寿命在限定范围内变动。
参考文献:
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肝纤维化 是由多种因素引起的慢性肝损害病变,患者往往会出现恶心、呕吐、食欲不振、肝肿大等症状。除了医学治疗外,合理的饮食也能对这种疾病的治疗起到一定辅助作用。因此,患者要注意控制蛋白质和脂肪的摄入,同时补充锌镁元素以及维生素c。另外,坚持少量多餐原则。#埋头加班苦了肝#
通常患者会表现为疲乏无力、食欲减退、 消化不良 、出血等。所以在饮食方面也要严格注意,要加强护理,严格戒烟戒酒,不吃刺激性食物和辛辣食品,以及生冷坚硬的食物,尽量不吃太过油腻和油炸的食品,要以清淡容易消化吸收的食物为主,多吃新鲜的水果蔬菜等,也要适当补充高蛋白食物,补充营养。
肝纤维化是一种肝脏病变,并且伴有多种慢性肝病,若这种疾病没有得到及时控制和治疗,会发展成为 肝硬化 、 肝癌 等。所以患者的饮食一定要合理,以免病情恶化,加大治疗难度,导致患者身体严重受损。那么,肝纤维化如何饮食?
1、控制蛋白质的摄入
肝纤维化患者饮食当中不能摄入太多的蛋白质,因为蛋白质在肠道内会被细菌分解,产生氨气,容易出现 肝性脑病 。含有蛋白质的食物很多,但要挑选容易消化的,才更适宜肝纤维患者食用,比如豆腐、低脂牛奶等。
2、多吃锌镁元素丰富的食物
肝纤维化的患者普遍锌和镁的含量都较低,因此要多吃些镁含量丰富的食物,才能满足身体的需求。锌含量丰富的食物有牛肉、鱼类等,而镁含量丰富的食物则有乳制品、绿叶蔬菜等。
3、补充维生素c
肝脏代谢也需要维生素c的参与,从促进肝糖原的合成。因此,患者还要多补充维生素c,可以提高肝细胞的抵抗力以及促进肝细胞再生。
4、油炸、腌制品等食物少吃
油炸和腌制的食物含有比较多的人工添加剂,容易影响到脂肪类食物的吸收。并且这类食物患者比较难消化,所以少吃为宜,从而帮助减轻肝胆负担。
5、少量多餐
肝纤维化患者的消化功能较弱,吃得太饱容易增加肝脏负担,七八分饱即可。
6、适量摄入脂肪
患者要严格控制脂肪的摄入量,占能量的25%是比较合适的。
肝纤维化如果没有及时治疗可能会导致肝硬化,肝硬化又会进一步发展成为肝癌。因此,肝纤维化带来的危害还是比较大的,所以患者一定要重视,尽早接受治疗,控制住病情。另外,合理的饮食对于病情的恢复是有益的,患者一定要注意日常饮食,补充营养的同时,有些食物也是需要忌口的。
肝纤维化食疗原则可归结为“两高两适”:适宜能量、高蛋白、高维生素、适量脂肪。能量应该维持平衡,然后根据病情、年龄、劳动强度做调整。蛋白质原则上维持氮平衡可以促进肝细胞再生;脂肪以占能量25%为宜,此时胆汁合成和分泌减少,脂肪的消化和吸收功能减退。过多则沉积于肝内并影响糖原合成;糖类不应摄入太多。半乳糖血症引起的肝硬化应限制奶及奶制品;而果糖不耐受症引起的肝硬化则需限制蔗糖、含果糖的果蔬。
蓝莓
蓝莓被称为果蔬界的“第一号抗氧化剂”。美国人类营养研究中心发现蓝莓含有大量生理活性物质,富含花青素,多酚类和黄酮类化合物等其他果品中少有的特殊成分,可以清除氧自由基。而有效地清除氧自由基对减轻氧化应激所致的肝损伤至关重要。
在英国权威营养学家列出的全球15种 健康 食品中蓝莓居首位,联合国粮农组织(FAO)将其列为五大 健康 食品之一。
蓝莓较强的抗氧化能力可有效清除自由基,减轻氧化应激引起的肝损伤,从而在一定程度上干预了肝纤维化的发生和发展。
苹果
苹果是另一常见的绿色食品。苹果中富含苹果多酚类抗氧化物质,可与SOD共同清除超氧阴离子,从而维持细胞内的结构稳定,苹果的果胶能通过自身及其发酵产物影响胆固醇的吸收和合成,从而降低脂质过氧化程度。
研究发现,辅食苹果能显著延缓或逆转肝纤维化。苹果在实验性肝纤维化大鼠的逆转过程中起到了有效的辅助作用,其机制可能与刺激SOD表达增加,上调Nrf-2从而刺激HO-1表达,增强抗氧化功能,并下调TGF-β1、基质金属蛋白酶组织抑制因子(TIMP)-1、I型胶原(COL-I)、凝血酶敏感蛋白(TSP)-1的表达有关,从而促进ECM的降解。
咖啡
既往研究发现,长期规律饮用咖啡对慢性肝病的发生发展具有一定预防及抑制作用。
咖啡的成分相当复杂,含有多种化学物质,其中咖啡因、二萜类化合物、多酚类物质可能对肝脏具有保护作用,其发挥保护作用的机制如下:
咖啡因具有强的抗氧化特性,抑制氧化应激,减轻肝脏炎症反应;咖啡醇和咖啡豆醇具有拮抗致癌物质的作用,还可以调节机体胰岛素敏感性、减少患2型糖尿病的风险、而糖尿病与慢性肝病密切相关;咖啡中所含氯原酸能清除活性氧,还具有抑制葡萄糖-6-磷酸酶活性的功能,从而对调节机体胰岛素及血糖水平发挥重要作用。
#埋头加班苦了肝#
还有动物及人体实验发现,咖啡可以缓解肝脏脂肪变性,延缓肝纤维化、肝硬化及肝癌的发生发展,降低慢性肝病患者死亡率。
目前,医学界对于咖啡与慢性肝病的关系仍然进行着不懈的研究,并有望从多角度、多层次更为细致地了解咖啡缓解肝纤维化的确切机制。
绿茶
绿茶具有多种医用价值。研究发现,绿茶中含有糖苷类黄酮、茶多酚等物质。
茶多酚可抑制胶原蛋白的合成进而干预肝纤维化的发生发展,目前,国内外有学者拟开展绿茶与肝纤维化关系的临床研究,有望进一步阐明绿茶辅助延缓肝纤维化的可能机制。
下面为您介绍肝纤维化的食疗方6则:
1、当归炖母鸡
取当归、党参各15克,母鸡1只(约1000克),葱、姜、料酒、盐各适量。将母鸡洗净,当归、党参放入鸡腹内,置沙锅内,加水入调料。沙锅置旺火上煮沸后,改用文火煨至烂,吃肉饮汤。
2、郁李仁粥
取郁李仁10 15克,粳米50克。先将郁李仁捣烂,加水500毫升,煎至400毫升,过滤取汁,入粳米常法煮粥,每日早晚温热服食。
3、冬瓜鲤鱼汤
取冬瓜150克,鲤鱼1条。将鲤鱼洗净,冬瓜洗净切块,共入锅中加水煮,吃肉喝汤。
4、山药桂圆炖甲鱼
取山药片30克,桂圆肉15克,甲鱼1只(约500克)。将甲鱼杀死,洗净去杂肠,与山药、桂圆共入锅,加水1000毫升,清炖至烂熟,每日早晚温热服食。
5、清蒸枸杞圆鱼
取圆鱼1只(约500 700克),枸杞子30克,水口蘑10克,辅料(精盐、味精、葱段、姜片、料酒、清汤)适量。将圆鱼去杂肠洗净切块,在沸水中氽过,与枸杞子、水口蘑和辅料一起上笼清蒸至烂熟。隔日1次,食肉喝汤。
6、橘饼鸡蛋汤
取橘饼30克,鸡蛋2只,鲜田基黄250克(干品100克)。将前3味加水共煮,至蛋熟去壳再煮片刻,喝汤食蛋及橘饼,每日1次,连服10天。枸杞大枣鸡蛋汤取枸杞子15克,大枣8枚,鸡蛋2只。前3味共煮汤,蛋熟去壳再煮片刻,调味,饮汤食蛋,隔日1次,连服2周。
肝纤维化患者还应注意:忌辛辣、忌烟酒、不要滥用抗生素,保持规律的生活。病人应少吃海蜇、乌贼、虾、螺类等含铜多的食品。饮酒、劳累过度、睡眠不足、精神创伤、饮食不节、纵欲、应用伤肝药物等都可能影响肝纤维化的治疗,因此在日常生活中患者应多加注意。#埋头加班苦了肝#
中医药学毕业论文题目
要想写好论文,就要从定一个好的题目开始。以下是我分享的中医药学毕业论文题目,一起来学习吧!
一、中医药学毕业论文题目
中药方剂治疗宫颈糜烂的临床疗效观察
《组合中药学》及其理论系统的建立
—种基于寒性对照抗原的中药药性物质基础研究的新方法
中药外敷治疗静脉炎的疗效观察与护理
中药电泳指纹图谱的构建与应用研究
加入WTO条件下中药行业发展对策研究
中药电导入对关节影响的实验研究
中药质量控制多维指纹图谱共有峰率和变异峰率双指标序列分析法研究 液相色谱和光谱法结合化学计量学用于中药指纹图谱研究
中药安全性问题探悉
论中药的专利保护
论中药的双向调节
攻下清热活血中药对重症胰腺炎大鼠胰腺肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-1β基因表达的影响
近年来我国中药的安全性评价研究现状
中药超微细化及有效成分溶出特性研究
肝外DHBV复制治疗学意义及中药体外抗肝纤维化筛选平台的探讨 抗IBDV中药筛选、作用机制及其临床应用研究
中药对骨髓间充质干细胞免疫调节作用干预的实验研究
中药细胞级微粉碎技术在中药制剂中的应用
针刺中药联合治疗在围绝经期失眠症中的临床研究
基层医院使用小包装中药饮片探讨
中药(新药)临床疗效综合评价的方法学研究
中药注射剂不良反应分析
中药注射剂不良反应的常见原因分析
中药治疗下肢骨折术后肿胀118例临床疗效探讨
中药企业创新路径选择——以香港维特健灵和培力为借鉴
浅谈中药制剂标准化与质量控制科学化
面向新版GMP的中药饮片生产质量管理研究
薄层扫描色谱在中药质量评价中应用的研究
中药鉴定技术的研究进展
补肾中药对体外培养成骨细胞增殖和功能的影响
中药公司投资价值分析
中药外敷及口服扶他林联合微波治疗膝骨性关节炎的护理
我院中药注射剂的应用和不良反应的分析
中药骨康对破骨细胞活性及凋亡的影响
中药对LPS诱导单核巨噬细胞增殖的抑制作用及其差异蛋白质分析 中药四性的研究(Ⅰ)
中药饮片在临床应用中存在的问题及对策
中药饮片在临床应用中存在的问题及对策
中药对细胞色素P450影响的研究进展
术前、术后使用中药结合外剥内扎治疗混合痔的临床效果观察 三伏天应用中药穴位敷贴治疗过敏性鼻炎的疗效观察及护理
拟除虫菊酯生殖毒性及中药干预作用的研究
三种中药有效成份抗人绒癌耐药细胞JAR/MTX作用的体外研究
中药“通腑洁肠汤”对不全性肠梗阻结直肠癌术前肠道准备的效果观察 两种中药方剂联合甲氨喋呤治疗异位妊娠的作用探讨
中药四气理论的现代研究
二、中药治疗肝癌研究现状论文主要内容
原发性肝癌是临床上常见的恶性肿瘤之一。我国原发性肝癌多具有乙型肝炎和肝硬化背景,起病隐匿,进展迅速,确诊时往往已是晚期,患者生存期较短,预后差。积极探寻符合我国国情,高效且不良反应少的系统化中西医联合治疗方案是肝癌治疗的.重要课题。
对于肝癌的认识,中医认为属于“症瘕”“、积聚”、“黄疸”、“肝积”的范畴。已有临床疗效观察研究表明,中医药治疗肝癌的优势一方面在于能有效稳定病情,减轻毒副作用,改善临床症状,延长患者带瘤生存时间,使部分患者肿瘤缩小;另一方面治疗费用相对低廉。因此中医药治疗成为肝癌治疗中不可或缺的重要组成部分。
1中药治疗肝癌的理论基础中医认为肝癌的病因及病机为外受寒邪、损伤脾胃、肝气郁滞、气滞血瘀、结而成积。中医治疗应以清热解毒和活血化瘀为主,同时配合益气健脾和疏肝理气,并与手术、介入、放化疗等其他方法联合应用,可起到减毒增效之功效。具有益气健脾、活血化瘀、清热解毒、软坚散结、柔肝止痛等功效的中药经常被用于肝癌的治疗并取得临床疗效,临床应用及现代药理学研究较多为“有毒”中药及活血化瘀中药。
“有毒”中药与肝癌治疗 中医认为恶性肿瘤与“毒邪”有关,因此“以毒攻毒”为重要治疗方法,即用峻猛中药以攻邪。历代医家有颇多论述,如虞抟《医学正传》中“大毒之病,必用大毒之药以攻之”[1],明代罗天益《卫生宝鉴》“凡治积非有毒之品攻之则不可”[2]。这种“以毒攻毒”的方法目前在肝癌的治疗中也经常应用,常用的此类中药有、蜂房、全蝎、水蛭、蜈蚣、蟾蜍、守宫、常山、半夏、天南星、马钱子、巴豆、附子和乌头等。
活血化瘀中药与肝癌治疗 气滞血瘀证是肝癌患者常见临床症候,历代医家常从气血运行失常而致气滞血瘀来探讨肿瘤形成的病机。如《圣济总录》认为“瘤之为义,留置而不去也,气血流行不失其常,则形体平和,或余赘及郁结壅塞,则乘应投隙,瘤所以生”[3]。王清任《医林改错》认为“肚腹结块,必有形之血也,血受寒则凝结成块,血受热则煎熬成块”[4]。
因此行活血化瘀也是中医药治疗肝癌的常用方法,常用中药有丹参、赤芍、三棱、水蛭和等。
中药治疗肝癌具有广泛的理论基础,在浩如烟海的中医古籍中不乏与肝癌相关病症的治疗,这些相关病症与肝癌及其并发症的对应是否精确还值得商榷。加强文献学的进一步细化整理研究是深入发掘中医治疗肝癌理论基础必不可少的环节,也是增强中医治疗肝癌说服力的重要途径。
2中药治疗肝癌的实验研究中药治疗肝癌的实验研究主要包括中药复方和单味中药的研究。随着分子生物学广泛应用于中医药研究,利用现代分子生物学技术研究中医药防治肝癌的机制,筛选抗肿瘤中药复方及单味中药成为重要的研究方向。
中药复方抗肝癌作用机制的研究 历代古方中可用于肝癌治疗的中药复方较多,临床上常常根据肝癌的不同证型,选取与之对应的方剂进行加减治疗。如李江等[5]通过研究证实,采用水煎法、梯度乙醇提取法及醇水法从小柴胡汤中获得的提取物对小鼠H22肝癌实体瘤生长有明显的抑制作用,且具有提高荷瘤宿主免疫功能的作用。季幸姝等[6]通过观察膈下逐瘀汤对肝癌Bel7402细胞和大鼠肝癌组织中丝/苏氨酸激酶蛋白及FIEN编码蛋白表达的影响,发现P13K/Akt信号转导通路相关蛋白PA kt水平的降低和PT EN蛋白水平的升高可能是膈下逐瘀汤抗肝癌的主要作用机制之一。杜标炎等[7]研究发现六味地黄丸联用对小鼠移植性肝癌自杀基因治疗具有一定的增效作用,其疗效优于单纯自杀基因疗法或单纯六味地黄丸治疗。进一步研究发现,六味地黄丸含药血清对自杀基因系统10% tk/GCV杀伤大鼠肝癌CBRH7919细胞具有协同增效作用,且有一定的量效关系。
中药复方治疗肝癌的疗效不可否认,但目前存在的问题是中药复方成分的复杂性使其作用机制难以应用单一的药理途径阐明。以辨证论治为特色的中医个体化诊疗要得到推广,必须进行具有统计学说服力的临床研究,解决这个问题应使临床研究对象的选取进一步细化,在此基础上使中药复方规范化,同时通过网络药理学等方法对中药治疗作用产生的人体综合生物效应进行整体观察和分析,增强中药治疗肝癌有效性的可信度和可重复性。
单味中药抗肝癌作用机制的研究 中药单体能在诱导肝癌细胞凋亡、抗肝癌细胞侵袭及转移、诱导肝癌细胞分化、抗肿瘤血管生成、抑制癌基因表达、促进抑癌基因表达、逆转肿瘤多药耐药等多个环节抑制肝癌的发生和发展。陈小义等[8]研究发现, mol/L及以上浓度蟾蜍灵对SMMC 7721细胞具有显著细胞毒作用,细胞生长相关基因P21wafl/cipl在蟾蜍灵诱导下表达上调,同时受P21wafl/cipl调控的增殖细胞核抗原的表达下降,二者呈负相关,提示中药可通过直接杀伤肝癌细胞和抑制其增殖而发挥抗癌效应。黄应申等[9]以10 mmol/L脂蟾毒配基处理Bel 7402细胞24 h后,发现癌细胞出现凋亡的形态变化,其凋亡率明显高于对照组细胞;脂蟾毒配基引起线粒体膜电位下降,释放入胞质中的细胞色素c增多,促进Caspase 3蛋白活化,抑制Bcl 2蛋白表达,诱导细胞凋亡,其诱导凋亡作用可能通过线粒体通路实现。黄炜等[10]探讨了18 β-甘草次酸和甘草酸对Bel 7402细胞增殖的抑制和诱导分化作用,揭示二者有抑制人肝癌细胞增殖和诱导分化的作用。魏志霞[11]研究发现,川芎嗪可提高SMMC7721/多柔比星细胞内化疗药物的浓度,增强多柔比星作用,表明从中药筛选出低毒的多药耐药逆转剂是可能的。
何芳等[12]探讨人参皂苷Rg3联合三氧化二砷对肝癌裸鼠移植瘤模型的治疗作用,发现人参皂苷Rg3能通过抑制肿瘤新生血管形成,明显降低肿瘤内微血管密度;人参皂苷Rg3与As203联合应用能明显抑制裸鼠肝癌移植瘤的生长。罗明等[13]通过采用腹腔注射苦参碱和氧化苦参碱观察二乙基亚硝胺诱发肝癌的大鼠肝脏病理改变、肝表面癌结节数和血清ALT、GGT、ALP 的变化,发现苦参碱和氧化苦参碱组的大鼠体重明显高于模型组,肝表面癌结节数、肝/体重比和血清ALT、GGT 明显低于模型组(P<)。而 ALP 升高,说明苦参碱和氧化苦参碱能延缓二乙基亚硝胺诱发大鼠肝癌形成,保护肝细胞免受损伤。
单味中药治疗肝癌的研究较中药复方研究更为深入,其原因在于相对于中药复方,单味中药的有效成分相对容易确定,其量效关系及药理学、药代动力学研究较中药复方易进行。目前的问题之一在于此类研究较多采取的是某味中药的提取物。尽管提取物能在某一方面说明该味中药的生物学效应的机制,但表现的生物学效应与该味中药相比有多少差距尚不能明确;另一方面单味中药提取物的研究往往是发现了某一化学成分的生物学效应或临床疗效,如何将其与中医的辨证论治治疗肝癌结合起来是我们不得不面对的问题。要解决这个问题,须要增强中药治疗肝癌研究的科学说服力,这仍有不易克服的困难。类似于中药药性本质及其临床效应生物学基础的相关研究为单味中药治疗肝癌的研究提供了新的思路和方法。
3中药治疗肝癌的临床研究中药联合放化疗治疗肝癌的研究 顾本宇[14]通过观察益气健脾疏肝中药联合化学药物动脉灌注治疗中晚期原发性肝癌的临床疗效,发现中药联合化疗药物治疗组的稳定率为,明显高于对照组的(P<);治疗组 12、18、24 个月的生存率与对照组比较,差异有统计学意义(P<)。
尤建良等[15]通过观察中药调气行水方联合顺铂、白细胞介素-2腹腔内注射治疗肝癌腹水的临床疗效,发现该疗法能有效控制腹水,改善体力状况,提高患者生命质量,缓解常见临床症状,提高疾病控制率,提示配合中药能减轻化疗药物及生物反应调节剂的毒副反应。
目前中药联合化疗治疗肝癌的研究主要在临床有效性方面,阐述其有效机制的研究尚少,进一步深入研究须说明为什么联合中药会有较好的效果,这一点须要借助分子生物学等技术手段来寻找中药疗效的效应物质基础及作用靶标,这也是今后中药临床有效性的重点研究方向。
中药联合手术治疗肝癌的研究 目前肝癌治疗普遍采用的根治性治疗方式为手术切除和肝移植,约30%~40%患者采用此法,肝移植的总体疗效优于手术切除治疗。 现阶段肝移植治疗肝癌的最佳适应证仍为米兰标准,但由于移植器官不足,对移植适应证的扩大应慎之又慎,术后的复发和转移是影响疗效的主要因素。通过使用药物预防或延迟肿瘤的复发,针对肿瘤生物发生途径中的关键分子进行靶向治疗也可使肝癌治疗发展日趋完善[16]。中药联合手术治疗肝癌为有效的治疗方式,如陈立武等[17]通过观察中药全身治疗与手术相结合的协同作用,将60例患者随机分为2组,中西医结合治疗组(30例)在手术前1周开始复方中药治疗并于术后续行中药治疗,对照组(30例)只作单纯手术治疗,比较2组的疗效、生存率及并发症。结果发现治疗组与对照组相比,24、36 个月生存率有显著差异(P<)。
提示在肝癌围手术期中应用复方中药可减少并发症,提高手术疗效及累计生存率。
中药复方联合手术治疗肝癌的研究更多集中在对症候的改善、生存率的影响、并发症的减少等方面,存在的问题有:相关临床资料的样本数较少;
症候学改善等尚未建立统一的评价体系;未能深入分析其疗效的生物学机制等。进一步的研究须要扩大样本数量,建立症候学统一客观化评价体系,同时深入研究其疗效改善的机制,才能增强中药联合手术治疗肝癌的可信度和说服力。
中药介入治疗肝癌的研究 中晚期肝癌患者常因伴有明显的器质性和功能性改变,难以进行手术治疗。肝癌介入治疗作为中晚期肝癌患者可选择的重要方法,能够延长患者生存期,改善生活质量。
存在的问题为化疗介入药物多可造成肝功能不同程度的损害,介入药物的不良反应又严重影响中远期的疗效。因此介入治疗中如何减少肝功能损害是治疗的重点。通过大量临床实践,目前已筛选出许多具有抗肿瘤作用的中药及其有效成分,与肝动脉化疗栓塞介入疗法结合进行研究,为肝癌的介入治疗提供了新的方法和手段。
李琦等[18]进行了去甲素微球介入治疗大鼠肝癌的有关研究,结果显示此疗法对大鼠肝癌有较好治疗作用,其作用机制与栓塞肿瘤微血管,缓慢释放去甲素,诱导肿瘤细胞凋亡和下调肝肿瘤细胞Ki-67的表达,从而抑制肿瘤细胞增殖相关。
冯敢生等[19]将白及用于肝动脉栓塞治疗肝癌,并与明胶海绵对照。结果表明,白及具有强大的栓塞作用,侧枝循环形成均在6个月以上,介入治疗间隔时间长,肿瘤坏死、缩小率及1、2、3 年生存率均优于明胶海绵。陈武进等[20]研究认为,采用酸钠联合常规化疗药物介入治疗中晚期肝癌患者可明显降低甲胎蛋白,提高疗效,同时减轻化疗药物对骨髓的抑制。以上研究表明,中药介入治疗具有增强免疫、抗炎、抗病毒和促进黏膜修复等作用,对肝功能无明显损害,无骨髓抑制,并有升高白细胞等作用。这些优点使中药可能部分或完全取代西药,成为肝癌介入治疗较理想的栓塞剂。
中药在肝癌的介入治疗中具有独特优势。中药介入治疗能减轻不良反应,使患者生存期延长,生存质量提高,而且中药资源丰富,经济合理,有利于减轻治疗负担。目前存在的问题是,中药的介入治疗总体上发展仍不够成熟。进一步的研究可从规范治疗方案,合理选择介入治疗药物,建立严格的疗效评价标准,研发抗癌中药新制剂和新剂型等方面进行。
其他中药治疗肝癌的研究 中药用于肝癌的治疗方法除口服和介入注射外,还有许多新的途径可用于肝癌及其并发症的治疗。中药穴位注射治疗肝癌也被证明有明确的临床疗效,如胡军和瞿晓东[21]每天1~2次以丹参注射液、柴胡注射液或黄芪注射液进行双侧足三里、阳陵泉、曲池及内关注射。内关穴1 ml,其他穴位2~4 ml,4穴位交替进行,能够明显缓解晚期肝癌疼痛。中药瘤体内注射也可用于晚期肝癌的治疗,如涂小煌和戴西湖[22]曾应用超声引导下瘤体内注射去甲素治疗中晚期原发性肝癌,取得较好疗效。
中药治疗肝癌的方法较多,形式多样,从方法学的角度讲,有着更大的研究价值和意义。目前的研究须要注意如何更好地将这些方法进行合理的推广应用,同时临床疗效的观察还须进行严谨的实验设计,以增强中药治疗肝癌的有效性和可信度。
对于中药治疗肝癌的深入研究,须要更细化更严谨的文献研究为治法用方提供更有说服力的理论支持。在此基础上,借助分子生物学等技术手段,运用网络药理学等研究方法,从多学科交叉研究中药治疗肝癌的有效性出发,探寻中药疗效可能的效应物质基础及作用靶标,对单味中药及复方治疗肝癌的综合生物学效应进行整体观察和分析,进一步合理选择治疗药物,规范治疗方案,建立严格的疗效评价标准,深入研发抗癌中药制剂和剂型,充分发挥中药治疗肝癌的优势.
随着中国经济的不断发展,各行各业都迎来了发展的高速时期。而重工业对于一个国家来说也是相当重要的,机械工程专业,随着国家的重视,也迎来了发展的高速时期。下文是我为大家搜集整理的机械毕业论文10000字的内容,欢迎大家阅读参考!
浅谈机械设计及自动化教学思维
摘要:机械设计及自动化是机械类专业的基础学科,其概念理论抽象,教学内容复杂,采用传统的教学方式难以激发学生的学习兴趣。通过转换教学模式,创新教育理念,才能有效促进学生的学习效率,培养他们的思维能力。本文从优化教学内容、创新教学模式的角度探究了培养学生思维能力的几个方法。
关键词:机械设计及自动化;思维能力;培养;教学
机械设计能力和生产制造水平体现着国家现代化的强弱状况,是国家实现现代化的基础。一台机器的制造过程中,零件是它的组成部分,其相互联结、相互作用,才能使整台机器发挥出功能和作用。《机械设计及自动化》作为一门实践能力极强的基础学科是工程院校中的重要课程,学好这门课程才能掌握基本的机械理论知识,懂得常用机械设备的结构、使用方法,懂得零件的设计原理,开展深入的学习和研究。学生在课程学习中不仅需要掌握基本的通用零件设计知识,还需要在实践环节中进行相应的技能训练,积累一定的理论知识,培养出正确的思维,能力,为今后的专业课程、产品设计打下扎实的基础。
1优化教学内容,启发学生思维能力
传统的教学实践中,教师采取“满堂灌”的形式,不考虑学生的感受,课堂效率低下。采取启发式教学模式,关注学生的接受程度、学习兴趣,能够大大改变这一局面。教师通过选取生动的实践案例进行分析,开展多方向的分析讨论,引导学生去积极参与,积极思考,主动探究,主动实践,有助于学生综合能力的全面提高。教师通过正面的引导,让学生在讨论中形成“存疑、求异”的问题思维,引发他们的求知兴趣,进而产生创新、求索的欲望。教育的最终目标并不仅仅是让学生学到知识,更主要的是让学生掌握获取知识的能力、方法,“授人以鱼,不如授人以渔”,教师应注重学生的能力培养,结合机械工程科目的特点改变教育模式,开启学生的思维能力。在讲解章节知识中有意地进行归纳、比较,将知识点链接成一个整体,便于学生掌握。同时立足机械产品的生产过程,紧跟现代科学技术的发展趋势,关注行业的焦点、热点,进行补充和充实,让学生产生出对新观念、新事物的探究兴趣,开发出他们的机械创新思路。
2课程改进设计,滋养学生思维能力
改进教学模式就必须寻找便捷、准确的方法,提高教学效率。《机械设计及自动化》专业课程中有大量复杂的机械结构动态、静态模拟,以及专业机械运动知识,缺乏空间想象能力和工程实践知识学习起来比较吃力,采用计算机辅助教学软件可以很好地化解这些问题,通过画面的播放可以给学生展示出机器零件的制作过程,齿轮的咬合过程,甚至带传动过程中的应力分布等,彻底改变了传统教学方式的僵化凝固状况,让学生看到真实、形象、生动的场面,增强了课堂教学的趣味性、生动感,让学生的认知、理解和认识更加深刻,拓宽了学生的思维空间和想象力,学生的知识容量进一步扩大,教学的感染力得到提高,课堂学习效果显著增长。设置问题可以激发学生的好奇,造成问题悬念,促进学生对事物现象的观察、分析,进而寻找方法进行探究。机械设计课程需要让学生掌握理论联系实际的原理对通用设备、通用零部件进行分析,熟悉其工作原理和结构特点,培养出机械设计的能力。教师通过设问方式让学生开动脑筋:这些机构是如何运转的?如何确定机构的运动模式是唯一的?现代机器人是如何设计的?这些问题的提出给学生带来很大的刺激,让他们在思考中加入讨论,积极主动学习,不仅改变了课堂教学的沉闷气氛,而且有力地促进了教学内容的深化,取得了良好的教学效果。
3开发实验教学,创新学生思维能力
实验教学有助于培养学生的创新能力、创新意识,让学生养成动手动脑的操作能力,提高学生的综合能力。《机械设计及自动化》中有许多验证性的实验,不利于调动起学生的积极参与性,更无法滋生出创新能力。因此,需要开拓多重类型的实验,如基本型、综合设计型、创新型。针对普通学生,着重培养他们的动手能力、学习能力、探究问题的能力;针对学有余力的学生可以进一步开启他们的解决问题的能力、创新能力。将实验教学形成开放的、多层次的教学阵地,适应不同学生的需求。
学生在不同层次的实验操作中可以体验到技术创新的乐趣和科学发现的方法,产生出积极探究的兴趣。教师要鼓励学生自己设计实验内容,动手实践,使用各类机电一体化的电器元件根据学到的知识,结合机械结构设计方法,创造性地设计实验目标,进行有创意的发明和改造,试制出有新意的机电小产品、小型电机结构,增强他们求知、探究的信心。实验室里可以让学生仔细观察研究实验对象,做出评价和分析,通过建模和设计进行仿造和再现,是学生进行认知实践的最佳环境。建立开发的机械设计创新实验基地,将实验和模型进行主题分区、系统化、合理化,有助于学生主动设计各类创意实验,熟悉实验室环境,动手制作各种创新实验模型。
4结语
《机械设计及自动化》是重要的技术型学科,必须从教学内容、教学方式上不断探索和改进,培养学生的探索思维、创新意识,增强学生的学习兴趣和动手实践的主动性,让学生养成独立思考的能力,为他们在今后的机械设计工作中打下扎实的基础,不断提升他们的创新意识和机械设计能力。
参考文献:
[1]叶航.探析机械设计及自动化教学中关于学生思维能力的培养[J].才智,2015(07):103.
[2]解瑞瑞.机械设计及自动化教学中思维能力的培养[J].传奇.传记文学选刊(理论研究),2011(02):130~132.
浅析机械加工技术中数控加工的应用
1机械加工中数控加工技术特征和应用重要性
机械加工中数控加工特征
机械加工当中对数控加工技术的应用,是机械加工现代化发展的体现,数控加工技术的应用在当前比较广泛,这是在传统机械加工技术的基础上进一步发展而来的。在对数字控制技术的应用下,对机械加工的质量水平得到了提高,数控技术应用对工艺参数能进行改变,从而在制造新的产品的时候就提供了很大的方便[1]。在数控加工技术的应用下,能将普通机床难以完成的加工要求高效的完成。数控加工技术在对模块化的标准工具应用下,就能节约时间,并实现标准化的生产等。
应用重要性
数控加工技术的应用对机床的控制能力可有效提高,数控加工技术在近些年得到了广泛应用,尤其是在机械加工当中是主要的应用行业,在数控加工技术的应用下,提高了机床的控制力,对机械加工的整体效率得到了显著提高。数控加工技术的应用对机床设备的功能发挥起到了促进作用,使得机床设备的操作比较简单化,在数控器上编制好程序之后,按照程序进行自动化的操作,对机械加工的质量提高起到了保障作用,也对机床设备操作人员的工作效率有了提高。
2机械加工技术中数控加工应用和发展前景
机械加工加工技术中数控加工应用
机械加工中数控加工技术在多个环节得到了应用,如在机床设备的加工当中应用,起到了积极作用。数控加工技术在机床设备加工当中应用,对加工的精度得到了保障,使得操作向着规范化的方向迈进,也提高了机械加工的速度[2]。在数控加工技术的应用下,对机床的刀具以及工作的位置进行预先设置,正确的排列主轴以及冷却泵和变速等操作的顺序,将这些相关的数据信息输入到数控加工控制系统当中,在计算机技术的支持下,就能对机床设备的工作进行指挥。机床所需要的零部件也能按照程序完整的进行加工,大大提高零部件的加工质量和效率。
机械加工中数控加工技术在实际生产当中的应用中,机械化操作也愈来愈普遍化,传统依靠人工操作的方法已经很难满足当前的生产要求。在数控加工技术的应用下,对工程生产的技术支持力度得到了显著加强。数控加工技术作为依托的情况下,对机械生产操作的环境进行优化,有效保证机械加工的安全生产。在编制好相应的加工程序后,数控系统的科学化控制下,就能按照相应的程序进行自动化的作业。数控加工技术在汽车加工领域当中的应用,也能起到积极促进作用,对汽车的零部件加工的质量水平提高就发挥着积极作用。汽车的零部件加工中,零部件加工复杂程度较大,加工难度比较高,传统的机械加工方式已经很难满足加工精度的需求。而在数控加工技术的应用下,能对零部件的高速加工的作用充分发挥,以及在加工当中的质量也能有效保证。
这样就满足了实际零件加工的实际需要。在汽车零部件的更新换代下,零部件的加工难度也有了进一步的提升,这就对数控加工技术的应用需求进一步扩大,数控加工技术的升级也显得比较重要,只有在数控加工技术的支持下,才能真正有助于满足汽车零部件加工的要求。除此之外,数控加工技术在零件的质量检测当中应用也比较重要。数控技术对零部件能进行全面性的检测,并且检测的过程也是自动化的,这就对检测的效率得到了有效提高,对检测的质量也得到了有效提高。
机械加工技术中数控加工发展前景
随着科学技术的进一步升级,机械加工技术当中的数控加工技术应用要求也会进一步的提高。我国在对数控加工技术的应用已经有了很长一段时间,在数控加工技术的应用发展中也积累了丰富的经验。尤其是在面对当前的经济发展形势下,注重数控加工技术水平的提高,才能保障机械加工领域的良好发展,对机械制造产业的发展才能起到积极促进作用。数控加工技术在未来会向着智能化以及网络化的方向发展,对数控加工技术的有效性会加强,在网络技术的支持下,对提高机械加工的整体效率也打下了坚实基础。在未来的发展中,机械加工中数控加工技术的应用就更为重要,要注重从多方面对生产力水平提高,将数控技术的应用作用充分发挥,为我国的经济发展提供基础支持。
3结束语
总而言之,数控加工技术对机械加工产业的进一步发展有着积极促进作用,只有从多方面充分重视,注重数控加工技术的科学化应用,才能有助于机械加工的整体水平提高。通过此次对数控加工技术的应用研究,从理论上进行促进机械加工的发展。
参考文献:
[1]李士东.高职机械数控加工课堂教学策略研究[J].成才之路,2016(17).
加强工程机械的管理,提高工程机械的维修水平和管理技术,已成为增强企业竞争力,提高工作效率和经济效益的一个重要方法。下面是我为大家整理的关于机械方面的论文,供大家参考。
摘要:首先要加强自检,在上班的前、中、后期都要开展设备的安全检查工作,并且要定期组织检查。其次,对车辆安全检查也要提高警惕,在施工现场,机动性较强的车辆发生事故的可能性较大,必须对其进行强制检查。
关键词:工程机械;安全管理
1易出现的安全事故及原因分析
比较常见的安全事故有:设备损害、人身伤亡、引发火灾等,要从根本上防治这些事故,就要分析原因,从根本抓起。
(1)设备原因
设备方面的原因有很多,如:机械设备本身存在不安全因素,没有采用安全设计或忽视设备质量;零件有缺陷,又因检查不到位而使其蒙混过关,最终安装到机器上成为安全隐患;安全设施性能老化或不良;使用的相关材料不合格,如油料不合格就会损坏机器。很多企业在机械设备出了故障之后,只求“恢复原样”、“能将就用”就行,对落后设备、故障设备进行反复维修,而不进行必要的技术改造,致使工程机械严重落后。不仅耗油多、效率低,而且极易出现故障,最终增加维修费用、耽误工期,即使修理好了也很难恢复性能和精度,无法满足机场建设施工的要求,给施工带来不必要的麻烦。
(2)人为原因
人为原因主要如下:操作人员抱有侥幸心理,认为事故发生的概率低,故而对旧的设备不淘汰,对该检修的设备不检修;缺乏安全技术知识,不熟悉设备的操作规程,不能应付紧急情况,对有可能发生的安全事故缺乏预见能力;工作精神状况不佳,导致操作出现疏漏。事实证明,人的注意力不能长时间内保持高度集中,尤其是在机场建设这样快节奏、高压力的工作中,稍有疏忽,便容易导致安全事故;对队伍的管理纪律松弛,缺乏责任心,不认真检查,导致队伍间缺乏协调合作的能力。
(3)环境原因
在机场施工中,设备大多不是固定安装,因此为其保持一个好的作业环境几乎是不可能的。在噪音过大、照明不足、温度不适宜、地面松软、坡度过高等环境下,容易发生安全事故。例如在夜间工作时,由于光线不好,很容易使操作人员误判。此外,一些不可抗因素,如自然灾害等也会引发安全事故。
2机场机械设备安全管理措施分析
(1)严格挑选机械设备,完善机械设备进场质量检测
。部分企业为节省投资,不重视先进设备的引进与更换,对于旧设备也是抱着凑合用的态度,使得大量报废机械、落后机械充斥在施工现场,造成施工现场隐患重重。机场建设关乎人民群众生命财产安全,必须予以重视。首先,对机械设备应进行严格的进场检测和认真挑选,对于旧设备、已经淘汰的设备、状况差的设备一律禁止入场。其次,所有的设备都要进行登记,建好台账,退场时也要按照进场时的登记严格排查,以防设备遗漏在现场。最后,机场机械设备具有严格的技术使用要求,因此必须严格选择型号,并合理调配,按照规定使用设备,以减少磨损,延长设备寿命。机械设备必须严格放在指定的区域,每台机器都要配备专门的安全工作人员。对机械设备的使用,要采用安全防护装备,如自动显示、自动报警、自动停车等。
(2)加强操作人员培训,制定安全管理制度
对操作人员进行培训,包括技术培训和安全培训,并要求其持证上岗。培训工作要有计划、有针对性地开展,严把人员准入关。相关人员对设备要勤检查、多注意。操作过程中,工作人员除非有必要情况,否则不能离开驾驶室,还要严禁酒后施工,对乱扔杂物等现象也要严肃处理。在施工过程中,重施工、轻管理的问题尤为明显,这是因为在建设过程中,大多数企业只关注项目能否在规定时间内完工。而管理工作从表面看来并不能给施工进度带来明显的作用,也不能给企业带来直接的经济效益,这使得部分企业认为在工程机械管理上投入过多精力是一种浪费。为此,要制定机械的安全操作规程,同时制定合理、有针对性的安全管理制度,这是对操作人员进行安全教育的基础,也是分析事故起因的根据。此外,应制定科学的紧急预案并进行演练,发现问题要及时处理并总结经验。
(3)加强设备的安全检测
首先要加强自检,在上班的前、中、后期都要开展设备的安全检查工作,并且要定期组织检查。其次,对车辆安全检查也要提高警惕,在施工现场,机动性较强的车辆发生事故的可能性较大,必须对其进行强制检查。
参考文献
1产业集聚、集群与工程机械工业发展战略刘友金求索2004-08-3034
2磁流变技术及其在机械工程中的应用黄豪彩,黄宜坚制造技术与机床2003-04-1534
3GMM在机械电子工程中的应用研究现状王传礼,方平,丁凡电子机械工程2002-09-2534
4面向21世纪机械工程教学改革杨叔子,周济,吴昌林,张福润,戴同高等工程教育研究2002-01-30
摘要:工程机械智能化发展趋势不仅意味着工程机械需改变传统的运营模式,还需改变机械的运转操作流程,将其以集成化与智能化形式融入工程机械工作流程中,从而提高工程机械的工作效率,降低资源损耗,使工程机械能够高效率完成施工项目要求。本文针对工程机械的智能化发展趋势及发展展开探讨。
关键词:工程机械;智能化;发展对策
现代工程技术不仅需要具备集成化条件,还需具备一定的智能条件。伴随现代施工规模的不断扩大,传统的工程机械技术已难以适应施工项目的规模要求。为了使工程机械能够适应当前施工项目的发展趋势,工程机械需改变发展方向,融合目前的科学技术,纳入智能化技术,使工程机械的监控系统、检测系统、预报系统、维护系统等能够实现智能化管理,从而为现代施工项目提供更加高效的施工技术。
1工程机械智能化发展趋势现状
(1)工程机械智能化控制技术与单机集成化的发展趋势。工程机械智能化控制技术与单机集成化技术主要包括电液控制自动换挡变速器、编程控制、无人操作等技术。就我国目前的工程机械智能化发展趋势来看,其自动换挡技术在当前的应用更为广泛。该技术能够有效提高质量,为工程机械操作技术带来更多效益,并在技术应用上能够有效提高技术性能,减少传统工程机械的工作强度及工作量,对工作人员的工作负担也有一定的减轻作用。其中,自动换挡设备主要包含了液压式及电液式两种。液压式的应用模式主要是在汽车行驶过程中,将车辆的行驶速度、油门启动程度等参数转换为油压信号,从而利用油压信号来控制汽车的换挡阀,使汽车的换挡阀能够形成自动化换挡模式。电液式的应用模式能够把汽车行驶的速度、油门开度等车辆在行驶过程中产生的参数转换为信号模式,再将信号输入电子换挡控制器中,使电子换挡控制器来控制换挡阀,进而形成自动换挡模式,从而保障车辆行驶的安全性。电液式自动换挡技术能够与工程机械实现相互兼容,是目前工程机械实现电液一体化的重要趋势,也是创新智能条件的重要渠道[1]。
(2)工程机械智能化监控、维护、检测技术的发展趋势。工程机械的智能监控基本上以电子智能化为核心。该技术的主要应用是在线监控现场施工遇到的复杂情况,对工程机械执行一系列自动化监控,并对工程机械运转环节中的故障现象执行远程诊断及维修。该智能化工程技术的主要目的是为了针对机械故障现象及现场监控工作进行数字化、智能化和管理化维护。进入20世纪后,微型计算机开始在全国普及应用。许多国外工程机械企业开始尝试应用微型计算机,并在多个领域及设备中开启实验环节。经过多年实验取得一定成果后,工程机械智能化运营模式开始受到工程机械行业的一致认可,并逐步应用于工程机械的各个领域,取得了十分可观的效果。近几年,许多国外厂家开始在故障数据源输出部位及存储部位上安装电子监控设备,以便维修人员能够在查找故障因素时,利用故障代码的输出与输入进行故障分析,从而更准确地找出故障因素及故障类型。与其他国家相比,我国当前在工程机械领域中的智能化监控应用还比较薄弱,其故障诊断技术及监控技术还处于初级发展阶段,且其智能化监控系统也未在国内得到广泛应用,一定程度上阻碍了我国工程机械设备的发展及完善[2]。
(3)基于网络机群的智能化管理。工程机械的应用范围十分广泛,在当前不同建设项目中都有着非常重要的应用。以公路施工来说,级别较高的公路路面在施工时,往往需要借助不同类别的施工机械设备。同时,很多机械设备施工过程中具有随机特征,使工程项目在实际施工过程中,无法针对施工项目形成专门的机械配置,致使施工单位在针对项目投入大量的设备资金时,该机械设备并未得到有效应用,成为当前我国工程机械应用常常遇到的难题。在面对需要高性能、多类型的施工项目时,该项目在施工设备上往往需要投入更多的资金。同时,机群在施工协调上,其由于机械设备较多,协调能力十分有限,对施工项目的施工质量、进度都有着直接的影响。因此,在施工项目的工程机械机群配置及优化上,需将机群的协同工作进行效益发挥,以此降低施工成本。近几年,在我国工程施工频繁出现问题后,已有专门的研究人士开始进行大量研究。虽然在工程机械上取得了许多理论成果,但至今还未有科学的完善手段。因此,在工程施工过程中,其理论成果还未得到有效应用。当前,以网络机群作为工程智能管理及集成控制是当前工程项目建设继续完善的问题。这项设备部件能够有效优化机群的配置模式,还能对施工进度进行智能化管理,对施工项目的施工进度及质量都有保障作用[3]。
2工程机械智能化发展对策
(1)技术综合利用。面对当下施工项目多元化的发展趋势,其单一的机械设备配置已无法满足当前项目的建设需要。为了使现代工程机械能够满足多元化的施工项目需求,我国工程机械需扩大应用范围,并针对数字化技术、智能技术、网络技术等技术进行协调设置,将其进行综合利用,以此改变传统工程机械的应用模式及范围,使工程机械向综合方向发展。在工程机械智能化技术的综合利用方面,工程机械需将控制系统与集成系统技术进行双向控制,以使该技术在智能化发展中形成核心技术及单元技术。综合利用各项技术不仅能够有效提高工程机械的性能系统,还能充分结合我国国情,将工程机械技术实现自主创新应用,促进工程机械新型主导产品的开发,使我国工程机械产品在实现智能化发展。同时,也有助于在短时间内形成跨越式发展,提高我国工程机械的竞争力,从而形成产业化形式的运营模式,为工程机械的未来发展市场打下良好的基础。
(2)工程机械故障诊断技术的开发与应用。故障是工程机械在运行过程中时常出现的技术问题。该问题不仅影响工程机械设备的正常运转,也给工程机械设备带来较大损耗。为了提高工程机械设备的稳定性,我国在工程机械设备中的重点零件部位装置相关的故障诊断传感器系统,以利用传感器对工程机械以往的运行状态进行收集。例如,检测发动机设备的油温、油压等,并对发动机关键系统中的液压系统、燃油量、制动系统等参数进行准确检测。同时,结合机械设备的不同故障类型,采用不同等级的报警装置,使工程机械在运转过程中能够得到有效监视。一旦发现故障现象,立即发出警报提醒,促使工程机械故障能够第一时间采取完善措施,并记录该故障因素,做好预防措施,减少机械设备的故障机率。
(3)应用人工智能、网络通信等科技技术。工程机械智能化发展与科技技术的支持及创新有关。工程机械的智能维护系统与远程监控技术必然需要得到科技技术的融入及支持,从而促使工程机械智能技术得到有效开发。在工程机械故障因素上,利用远程监视技术及传感器,能够有效发觉机械设备的故障因素。对此,工程机械设备科将收集设备故障因素,针对机械的故障因素、预防方式进行整体分析,对机械设备最常出现的故障现象及故障部位进行故障诊断。同时,根据故障机理进行研究,主要包括液压系统、设备零件、散热器、制动器等多个系统部位。再针对典型部件的故障现象建立完善的故障模式系统及数据库系统,为机械设备的故障因素建立完善的故障数据系统,促使机械设备在今后遭遇该故障现象时,能够有效利用智能化技术进行维护,有效避免盲目的维护方式。
(4)开发工程机械智能管理系统——机群控制系统。项目正式施工前,调度员需对该机械设备系统进行详细了解,详细掌握其中施工车辆的车载控制系统。结合当前的实际状况优化机群配置,合理规划机械设备及车辆配置,并定期进行科学调度,科学安排施工车辆及机械设备的运行轨道、操作方式。同时,要对现场施工项目所应用的工程机械设备开展定期维护及保养工作,加强对机械设备的管理工作,精准了解每台机械设备的故障因素,以提高工程机械的维修能力。此外,工程机械设备的智能管理系统,还可以在一定程度上对施工现场的施工数据进行有效采集,对其中的工作机群进行合理配置及调度,以做好协同控制,使机群之间形成良好的网络通信,从而形成智能化控制与操作。
(5)开发机群控制智能机系统。对于当前的智能化施工机群系统来说,机群控制智能系统除了需涵盖基本的工程机械工程外,还需要具备一定的智能机配置,如机群远程故障诊断系统、机群远程故障维护系统、机载智能化系统等装置。这些智能化装置能够使施工机群实现远程控制,并同时实现智能化控制,增强各个机群信号的接受强度及效率,也使机群在面对远距离控制时能够自动做好系统工作,自动执行维护保养工作,有效提升机群的工作效率。
3结束语
综上所述,与西方国家相比,我国工程机械智能化的发展起点较晚,且应用范围上还十分狭隘,在多个领域中都还尚未得到有效应用。面对当前我国建设规模不断扩大,工程机械走向智能化方向发展已成为必然的发展之路。这不仅是施工建设所需,也是社会进步所需。从我国当前工程机械智能化的应用趋势来看,我国当前应用较为广泛的为单机集成化、网络机群的智能化管理、工程机械智能化监控、维护、检测等技术,极大提高了施工项目的施工效率及质量。发展对策上,我国需实现综合技术的应用,开发工程机械故障诊断技术,将智能化工程机械应用人工智能、网络通信等,加大智能技术的应用领域及范围,加快工程机械的发展速度。
参考文献
[1]胡春毅,郭凯.工程机械的智能化发展趋势探究[J].科技致富向导,2013,(11):112-114.
[2]刘利槟.工程机械的智能化趋势与发展对策研究探析[J].信息系统工程,2013,(4):136-137.
[3]耿平,朱培坤.浅谈机械工程智能化的发展趋势[J].科技创新导报,2012,(2):52-53.
现代化的机械制造技术是一种一体化、综合性、系统的技术手段。下面是我为大家整理的机械制造自动化毕业论文,供大家参考。
摘要:随着现代科技的迅速发展,我国正朝着工业化的方向不断迈进,这为机械制造业创造了良好的发展契机。在引入和应用计算机技术之后,为我国机械制造业的发展注入了强大活力,使其自动化水平得以更上一层楼。
关键词:机械制造;自动化
1机械制造和自动化技术应用现状
(1)机械制造技术应用现状。目前,我国机械制造业正处于迅速发展阶段,越来越多的企业开始应用新的生产工艺。然而由于起步较晚,尚无法同西方发达国家的制造业相提并论。发达国家的机械制造工艺比较先进,以高密度加工为代表的一系列先进加工工艺已经广泛应用于生产实践,而我国相当一部分的机械制造业企业仍旧使用一些比较落后的加工工艺,常见的如抛光、铸锻以及水刀等。
(2)机械自动化技术应用现状。随着信息技术水平的不断提高,机械自动化技术也迎来了良好的发展契机。国外工业水平较高的国家已经普遍在机械制造领域引入和应用了现代的计算机集成化技术,在一定程度上实现了机械加工的智能化。受多方面因素影响,我国机械制造自动化水平相对偏低,仍旧以初级操作自动化为主。
2机械制造技术的应用
(1)网络化应用。随着网络技术水平的不断提升,给机械制造企业的运作模式带来了巨大变化。无论是材料采购,还是产品设计和生产,又或者是市场营销,均有了明显提升。机械产品的制造在很大程度上摆脱了地域的束缚,能够从不同国家和地区获取所需材料以及相关技术,与此同时,还可以将产品推销到国际市场。在网络化环境下,机械制造企业之间的交流日渐频繁和深入,不仅表现在产品开发方面,同时还表现在管理经验方面,为企业健康发展注入了新鲜活力。
(2)虚拟化应用。所谓机械制造虚拟化是指,利用计算机系统具有的仿真功能以完成对真实操作的模拟。在虚拟化技术的帮助下,能够对有待开发的目标产品予以模拟式制造,了解其存在的不足,并加以改善,从而提升和保证真实产品的质量。与此同时,虚拟化也能够对产品本身具有的可加工性予以检验。由此可见,虚拟化的应用可以大幅减少产品制造过程中资源的无谓消耗,提升产品质量。
(3)绿色化应用。传统机械制造技术会导致一定的环境污染问题,在环境污染不断加剧的背景下,如果实现机械制造的绿色化成了业界的热点研究之一。对于机械制造而言,其绿色化应用集中反映在下述方面:①产品的绿色生产;②企业绿色管理;③绿色机械;④产品的绿色设计等。在当前背景下,绿色化应用具有相当积极的现实意义,一方面可以减轻对环境的污染,另一方面可以提升对资源的实际利用率。
3机械自动化技术的应用
(1)自动化信息系统。对于机械制造而言,其自动化信息系统主要包括下述内容:①辅助制造;②计算机辅助设计;③工艺辅助设计等。所谓辅助制造指的是,通过计算机以完成对产品的生产控制;所谓计算机辅助设计指的是,设计工作者利用一些配套的计算机软件对机械产品进行相关设计;所谓工艺辅助设计指的是,不断提升和改善产品的制作工艺。
(2)自动化供输系统。该系统指的是,在计算机的帮助下完成对原材料、半成品以及最终产品的传输。其主要包括三大部分:①单机自动组件;②自动输送设备;③自动化软件系统等。在机械机制的整个自动化系统中,自动化物资供输系统属于不可或缺的组成部分,发挥着相当重要的作用。
(3)自动化生产系统。该系统指的是,通过计算机系统以自动化方式持续地将产品的一系列组件正确地拼装到一起。在机械制造中引入自动化生产系统,可以大幅降低人工操作的失误率,提升生产效率,有利于营造理想的作业环境,不仅如此,还能够有效提升和保证产品质量。
4机械制造和自动化应用前景展望
随着现代科技的迅速发展,我国正朝着工业化的方向不断迈进,这为机械制造业创造了良好的发展契机。在引入和应用计算机技术之后,为我国机械制造业的发展注入了强大活力,使其自动化水平得以更上一层楼。就机械自动化制造技术现阶段的发展情况来看,我国在该方面应做好以下两点工作:首先,应明确计算机集成技术的重要性,并将其更好地应用于实践,从而不断提升机械制造的集成程度。其次,应明确智能化技术的重要性,在机械制造过程中实现人机之间的有效互动,从而赋予机械制造体系以理想的自适应能力。可以预见,在未来的机械制造领域,智能化技术将发挥出越来越重要的作用,成为机械制造的主流发展趋势之一。
参考文献
1、机电一体化在煤矿机械中的应用研究李荣昌;煤炭技术2013-08-10
2、现代煤矿生产中机电一体化技术的应用策略分析左洁;金田2013-02-15
摘要:自动化技术的应用在机械制造中,有利于经济效益与生产效率的提高,有利于企业在市场竞争力上的提高,自动化技术在机械制造业中正向着集成化、智能化、数字化及绿色化的方向发展,有利于在发展过程中实现可持续的发展理念,和谐共生,相互促进。
关键词:机械制造;自动化
随着科学技术的迅猛发展与日益激烈的国际竞争,机械制造业的关注度与重视度越来越高,并得到了很好的发展。机械制造是与人们的日常生活紧密相关的一个行业,人们在日常的生产生活方式受机械制造技术的影响。由此可见,机械制造业的发展在社会经济中有着举足轻重的地位。如何提高当今机械制造业的科技含量和技术水平,是研究机械制造发展的课题。因此,引入自动化技术是机械制造业在发展中进行升级与转型和提高生产效率的必然要求,也是未来机械制造业的发展方向。
1目前的自动化应用与机械制造业的现状
机械制造在我国开始于20世纪20年代或20世纪30年代左右,机械制造的现代化技术提高了生产率的质量,由此,人们开始对机械制造业越来越重视,使之得到迅速的发展。改革开放后,信息技术的发展,经济的腾飞促进了自动化技术与机械制造的有机结合,效果极好。也因此促进了集成系统的形成,并在机械制造业上起到了非常大的作用。
在管理上
自动化与机械制造在实际的应用中,不管是思想管理还是方法管理,与其他发达国家相比都是比较落后的。自动化的应用与机械制造由于很多原因,在管理方法与思想上都没有采用现代化与数字化。反观自动化的应用与机械制造在西方国家的应用中,不管是管理观念上还是管理方式上都实现了数字化的管理,并且十分的专业与科学,将一系列先进生产中的管理理念,如并行工程与准时生产等应用在管理过程中。
在设计上
发展落后的CAD-CAM计算机技术,在自动化的应用与机械制造方面不能做到很好的设计。自动化应用与机械制造在计算机技术发达的西方国家,其设计理念在不断的进行更新中,计算机技术也被充分的利用,例如:引用了限元分析技术。
制造的工艺上
先机科学的计算机技术如纳米加工、(3D打印技术)快速成型、多轴设备的数控加工、高精密的加工、激光加工等,促使自动化应用在国外的机械制造业中具备了非常明显的特点。落后的制作工艺与科技含量低的机械制造,是我国机械制造的现状,国外的先进技术在我国只有少数单位及企业采用。
自动化的技术上
在科学技术的发展中,自动化的设备已经成为机械制造业的主流,如多轴联动机床与柔韧性的制造系统等,在西方国家已被广泛的应用。自动化系统在我国的机械制造行业的应用中还是比较单一的,数控机床虽然也已普及,但是自动化的技术含量还是不高。
2自动化技术在机械制造业应用中的意义
自动化技术是机械制造业水平提高与发展的表现,也是技术领域中非常重要的一项。对工作效率与机械制造的提高,还有连续化与自动化的生产都有着重要的作用。在节省人力资本投入与优化产品的过程中,有利于机械制造业的科技含量与技术水平得到提高。在一定的程度中,自动化的发展水平决定了机械制造技术的发展水平,是机械制造在未来发展中的必不可少的组成部分。自动化技术在机械制造中的应用,有利于机械化水平的提高,是对机械制造业在进行升级换代时的必要手段。
3我国对于机械自动化技术的应用
生产的自动化
自动化技术在生产过程中的应用有利于生产过程更加的连续与智能化。在生产的过程中,设备可自动的完成大部分的工序,避免了生产过程中人为因素的影响,同时节省了很多的人力资源。在进行加工时,也降低了损失的情况,有利于企业竞争力的提升。
在自动化的机械制造业中与CAM、CAPP技术的融合
CAPP技术随着机械制造业在自动化技术的发展,扮演着非常重要的角色。生产的管理与活动作为机械制造在生产过程中的重要依据,是其不可缺少的一部分。在加工过程中,零件的精确化与智能化则需要CAM技术的应用。
信息的自动化
计算机技术的辅助系统在内容上涉及范围非常广泛,如计算机辅助设计系统与工艺系统等,是自动化与机械制造实现自动化功能的主要依据。在产品的设计部分,计算机的辅助设计系统可以有效地促进设计师的精力集中;在加工的效率上,计算机的工艺辅助系统可有效地提高生产过程中的标准化水平与机械生产。
检测的自动化
原材料的运用在科学技术的不断发展中,逐渐出现很多新型的材料,在机械的加工过程中,机械加工的材料不再为单一的传统材料,而是采用了大量的新型材料。然而,新型材料的运用,使得传统的检测方式与之不匹配,这时就要运用计算机技术。比如说电流信号、激光、人工神经网络等检测技术都有利于检测效率的提高。
4自动化技术在机械制造中的发展策略
自动化技术的发展要因地制宜
机械制造业的发展要结合生产的实际情况与发展现状来确定自动化技术在该领域的发展目标。自动化技术在机械制造业的发展中,要把技术的应用作为重点,还要注意技术的创新与引进。另外,还要结合企业的自身发展情况,技术的应用是为了企业的社会效益与经济效益的提高,一定要符合企业的发展需要。因此,机械自动化的技术发展不仅是要加强技术方面的实用性,更是要实事求是,因地制宜的发展,以此促进企业中经济效益的提高。如果只是过分的去强调智能化与自动化的机械设备,盲目的扩大和引进自动化技术,是不符合实际的发展需要的。在生产的方法与模式上要摆脱低负荷率就要注重在技术的创新与引进上,如何应用自动化技术要根据发展的现状和当前技术的发展水平,在生产效益提高的基础上促进生产速度的提高。
低成本的自动化技术发展,有利于效率的提高
效益高、投资少的自动化技术在推广与引进上有利于自动化技术在层次与水平方面的提高。新型的低成本自动化技术在积极地推广与应用中,有利于资源配置的不断优化,在经济效益上有利于用最小的投资成本换最大的利益,有事半功倍的作用。这种以最小的投资成本换取最大的利益源自于美国的LP生产模式,所以在机械自动化技术的发展中进行设备与技术的引进时,要根据企业的自身条件和实际的发展情况,合理的调整机床的布局与机械设备的改进,这样有利于资金与设备在在投入方面的节省,以此获取经济效益的提高。此外,还要应用与引进自动化的管理技术CAD/CAM,提高技术在机械设备中的含量与技术人员的综合素质和专业水平,在管理人员的创造性发挥中,优化人力与技术资源,使机械自动化技术水平得到系统、全面的提高。如今,结合自身的发展情况,我国食物自动化改装已在很多企业的机械制造方面得以实现,降低了技术方面的投资成本,这一技术的运用,在经济效益上会有很大的提高。
自动化技术要提高其自身的技术含量
自动化技术在创新与发展中不断的进行优化与调整,从简单到复杂,由低到高,逐渐从人工控制发展为数字与机械控制。机械制造业在未来的发展方向与趋势上是自动化工厂,有利于生产效率的提高。目前,这也是理想阶段的机械制造技术的发展,实现这一阶段的目标不是一蹴而就的,需要技术人员在机械制造方面不断的努力。与国外发达国家的技术相比,我国的机械制造业发展水平与世界的先进水准还是差距很大的,因此,要加强对专业技术与理论知识的学习,在应用中总结经验,推陈出新,革故鼎新,促进自动化技术在机械制造领域更好更快的发展。
要发展与之配套的自动化技术
机械自动化技术的发展不仅需要高含量的生产技术,还要注重与之相配套的生产技术,促进自动化技术水平的提高。因此,要结合企业的自身情况,做好每个项目在自动化技术应用上的基础工作,有利于自动化技术在整个系统中提高发展水平。在自动化的控制技术发展中,应注重传感器与编程控制器等设备,促使各种道具与微处理机在自动化技术中符合发展的需要,在自动化技术中运用先进的控制系统与计算机软件进行控制与管理,促使机械制造朝着自动化、数字化、智能化的方向发展。机械设备在未来技术的发展方向为智能化水平高与性能好。不断的优化机械自动化技术的系统结构,不断提高其系统的耐性与刚性,在生产设备中的体积与质量上不断优化,是自动化技术在发展中非常重要的方向。在机械制造中,科技含量与技术水准通过自动控制与微电子技术进行提高,并实现其自动化的检测与控制。计算机技术在机械自动化的应用中有利于生产决策与数据运算在技术上的支持,有利于信息的及时处理与传输。
5自动化技术与机械制造在未来的发展趋势
集成化的发展方向
集成系统是由各分系统形式质量信息、工程技术信息、制造自动化与管理信息所构成的系统模式,在企业的发展与生产中有着很大的作用。工程技术的信息分系统是以计算机基础工程中分析、工装设计、设计及工艺过程为基础的;自动化分系统是由工业机器人、自动装配、计算技术控、加工中心构成的;管理信息分系统是由财务管理、材料、人事、经营所构成的;质量信息分系统由计算基础中的质量、测试、检验共同构成。在机械制造领域计算机集成技术的应用会越来越高,越来越广泛。
智能化的发展方向
在机械的制造与生产过程中,加入一些分析、推理、判断与构思等形式,使友好性、优良性、适应性在机械制造的智能化系统中发挥着重要的作用。并在其生产与设计的环节中,进行模拟化操作方式,以提高其柔弱性。在机械制造的智能化发展中,安全性与友好性有利于降低污染物在生产过程中的产生,节约大部分的资源,有利于资源有效的循环利用。
敏捷化的发展方向
机械制造的敏捷化来源于企业的自身竞争力与企业的信誉度,进行分工合作与虚拟化公司的组件有利于企业自主竞争力与综合竞争力的提高,在运转的过程中,对用户的要求可以以最快的速度进行反应,敏捷化的机械制造可促进企业在应变能力上有效地提高。虚拟制造技术就是敏捷化的机械技术的核心与关键性技术,是其集成化技术的发展目标,发展敏捷化的机械制造技术,在生产过程中可有效地运用现代化技术,并由信息集成化向企业集成化方向发展,所以在很大程度上敏捷化的机械制造影响着其现代化的集成技术,也是近几年自动化技术在我国的技术研讨中的主要攻克目标之一。
6结语
自动化技术的应用在机械制造中,有利于经济效益与生产效率的提高,有利于企业在市场竞争力上的提高,自动化技术在机械制造业中正向着集成化、智能化、数字化及绿色化的方向发展,有利于在发展过程中实现可持续的发展理念,和谐共生,相互促进。在科学技术与社会经济的发展中,自动化技术与机械制造技术的有机结合,促进了生产效益的大幅度提高,保证了产品质量,在生产过程中对工作人员的劳动强度也起到了降低的作用,也促使在激烈的市场竞争中,企业有了长足的发展空间,因此,自动化技术在机械制造业领域中的应用要越来越完善,符合社会实际情况的发展要求,不断地提高社会效益与生产效益。
参考文献
1、关于机电一体化技术在煤矿机械中的应用探究芦景英;科技创新导报2012-10-21