热能与动力工程前沿研究论文

一、 热能与动力工程示范性专业理论与实践项目的意义1．能源及环境是目前世界各国头等重大的社会问题。我国现有能源利用效率和环境保护存在着很多问题。实现能源、经济、环境的可持续发展是我国面临的重要选择。如何培养适应上述21世纪社会需要的能源动力类专业人才，是每个大学相关专业以及每位从事能源类专业教育工作者需要解决的重要问题。 2。钢铁工业的快速发展，使能源资源和环境面临着重大压力。使能源消耗和冶金技术进步相协调，是在发展中首要解决的重点问题之一。因此适用于我国钢铁工业快速发展的高质量的热能与动力工程专业人才培养尤为重要。本专业在我国高等教育和国家经济建设中的重要地位。 3．热能与动力工程专业涉及到传统工业，同时使环境科学、生命科学、信息科学、材料科学等相融合，相交叉，相渗透，揭示了专业交叉的优势，也突出了特色和创新。能源和资源的开发转化，利用水平和应用技术与本专业发展息息相关。建设好热能与动力工程专业，是我们的一项重要任务。 4．在我省高校中，除东北大学、大连理工大学外，我校热能与动力工程专业具有较长办学历史。在专业建设过程中，得到热能院、东大、北科大及鞍钢等企业的支持和协助。本专业的发展迅速，在省内有很好的学术声誉。本专业具有年龄结构合理的师资队伍；具有热能工程、动力工程、制冷与低温技术及热工测量及自动化4个专业方向，面向能源资源和环境发展的现代化工业建设。 5．热能与动力工程专业是辽宁科大重点建设专业之一。该专业在教育部下发的教字（2000）10号文件的“关于公布国家管理的专业点名单的通知”中，被列入国家管理专业。在专业基础上，现有2个硕士点，研究方向不断拓宽，现有的冶金热工技术、系统节能、热工过程自动化、能源及环保工程、低温技术等方向引入本专业，使研究方向突出特色。6．热能与动力工程专业的特点：（1）专业与环境问题的密切相关性；（2）不同学科间的高度交叉性。（3）对国家政策法规及发展计划的依赖性。（4）基础知识的广泛适用性。（5）专业方向的对口性。示范性专业的理论和实践，对指导专业建设具有重要的意义。 随着热能与动力工程专业建设的不断深入和扩展，越加显示出本专业在我国高等教育和国家经济建设中的重要地位。热能与动力工程专业不仅涉及到传统工业，同时使环境科学、生命科学、信息科学、材料科学等相融合，相交叉，相渗透，揭示了专业交叉的优势，也突出了特色和创新，具有重要意义。热能与动力工程专业的发展和建设对人类社会进步和经济发展及人类的生活质量具有重要影响，能源和资源的开发转化，利用水平和应用技术与本专业发展息息相关。我国热能与动力工程专业发展水平不均，与国际先进国家相比，存在一定的差距，发展和建设好热能与动力工程专业，是我们面临的重要任务。我校地处全国工业大省的钢都，热能与动力工程专业在研究领域有广阔的应用基地和服务对象。面对辽宁重工业基地的振兴和大中国有企业的技术改造和技术创新，热能与动力工程专业发展建设也具有特殊的意义。因为本科涉及到冶金、机械、化工、轻工、航空、电子、能源、交通等各行业，在这些行业中。本专业的方向和领域对其发展起着重要的促进作用。在我省高校学科布局中，除东北大学、大连理工大学的热能与动力工程专业之外，在普通高校中，我校热能与动力工程专业，是具有较长办学历史的专业。在专业建设过程中，得到中钢集团鞍山热能研究院、东北大学、北京科技大学及鞍钢等企业的支持和协助。我校热能与动力工程专业的发展迅速，在省内得到了很好的学术声誉，并取得较大的成就。本学科具有年龄结构合理的师资队伍，形成以老带新，以中青年为主体的学术梯队队伍。本专业具有热能工程、动力工程、制冷与低温技术及热工测量及自动化4个专业方向，面向能源资源和环境发展的现代化工业建设。热能与动力工程专业是鞍山科大重点建设和新兴的特色专业之一。热能与动力工程专业在教育部下发的教字（2000）10号文件的“关于公布国家管理的专业点名单的通知”中，被列入国家管理专业。在热能与动力工程专业基础上，现有2个能源动力类硕士点，研究方向不断拓宽，现在除保留原有的冶金热工技术和热工数值模拟的研究方向外，还将系统节能、热工过程自动化、能源及环保工程、低温技术等方向引入本学科，使研究方向具有实际意义和理论价值。热能与动力工程的专业建设。近年来专业方向调整及招生规模的扩大，教学和科技水平也相应进一步提高。热能与动力工程专业在辽宁省地区和冶金行业具有较高的声誉，本学科专业的发展能极大的促进地方经济建设和行业及企业的科技进步。从促进社会发展和科技进步的角度看，热能与动力工程专业建设具有重要意义。本专业的建设具有教学科研和社会服务等功能，它的建设具有创新性和地域特色，能为我国经济建设起到促进作用。专业适应经济结构的调整、社会的全面进步和振兴老工业基地的需要，有利于促进先进生产力和先进文化的发展和建设新型国家的需求，能反映出专业的先进教育理念。二、热能与动力工程示范性专业理论与实践项目解决的关键问题 热能与动力工程专业示范性专业建设项目的提出和实践过程，针对专业建设过程中出现的专业方向、专业定位、专业特色、专业师资队伍和教学基本建设等普遍存在的共性问题，结合现行的示范性专业标准和建设实践，旨在理清思路明确方向，处理好各种矛盾，做好评建工作，切实落实专业建设。 热能与动力工程专业示范性专业建设项目的提出和实践过程，拟解决和协调下述关系：1. 热能与动力工程专业与环境问题间的密切相关性。 常规化石能源的使用是能源动力学科专业教学的主要内容之一，而常规化石能源的使用与环境问题密切相关。这些常规化石能源主要直接应用于火力发电，这会带来一系列严重的环境问题，比如硫氧化物、氮氧化物等的大气污染、固体废物、水污染和热污染等。因此，对能源动力生产过程中的这些环境问题必须进行妥善处理和控制，实现其环境友好化，才能保证人类的生存和社会经济的可持续发展。2. 不同学科间的高度交叉性。能源动力学科的技术基础课程和专业课程涉及到多学科领域的知识，热能动力工程专业涉及到热学学科、力学学科、机械制造学科、自动控制及计算机学科和化学学科。为适应21世纪初我国能源学科发展的需要，应当在各专业课程的设置中，适当安排各个有关学科的知识。3．基础知识的广泛适用性。节能是我国能源发展战略的重要组成部分，关于节能的知识不仅能源动力学科的学生应当掌握，也是几乎所有工科学生应当掌握的内容。这就要求不仅要做好本学科专业人才的培养，而且也应当承担起向所有工程专业的学生进行节能技术教学的任务。4．专业方向的对口性。目前，我国的能源动力学科的不同专业方向服务于不同的工程技术领域，还多少带有产品专业的烙印。不仅在冷的方向与热的方向中，主导专业的工作机械与系统差别巨大（例如制冷机与发电厂），就是在同一个专业方向，例如热方向中，锅炉与气轮机就有很大的差别。因此对于旨在以零距离模式培养学生的专业与学校，密切关注当前经济发展以及行业发展的需要，使得学生能到对口的专业单位工作，及时充分发挥其专业特长，具有重要意义。急需解决以能源动力类宽口径专业人才培养与目前我国能源动力类大部分企业对专业人才的知识结构强调专门化要求之间的矛盾。三、热能与动力工程示范性专业理论与实践项目的特色与创新 热能与动力工程专业示范性专业理论与实践的研究的特色是基于热能与动力工程专业示范性专业理论与实践的研究教学改革实践，将本专业人才培养的定位和培养模式的理论相结合，通过调查研究、比较研究、综合研究和解析研究的方法，构造适合专业培养环境的和社会经济发展需求的新的培养模式人才培养体系和框架结构，找出专业建设的差距。 热能与动力工程专业的人才培养模式是以应用型人才培养为主。注重厚基础和宽口径结合重实践重创新。社会不同领域、不同分工对本专业人才有着不同的需求，国家需要多层次、多类型的人才培养规格和模式。具体情况形成我校集中冶金领域特色辐射全国各个行业领域。专业培养规格主要分“研究型”和“应用型”两大类。我校重点培养“应用型”人才，培养计划的学时分配适当向传授专门应用技术的专业课倾斜，实践教育环节注重培养学生用专业知识的能力。考虑学生在宽厚基础上的专业发展，我校热能与动力工程专业分成以冶金等工业生产为重点，以热能转换与利用系统为主的热能动力工程及控制方向；以制氧动力机械和空调系统为主的制冷与低温技术方向；以电能转换机械工程为主的锅炉动力与流体机械方向；以热工测试调节和自动化控制为主的热工测试及自动化工程方向。这些专业方向突出了我校专业特色。按照专业规范要求在培养学生的素质方面要求思想素质、专业素质、文化素质、身心素质协调发展；在能力方面要求要有获取知识的能力、应用知识的能力、实践能力和创新能力齐备；在知识结构方面要求具有较好的工具性知识、人文社会科学知识、经济管理知识、自然科学知识、学科技术基础知识和专业知识。

热能与动力工程是以工程热物理学科为主要理论基础，以内燃机和正在发展中的其它新型动力机械及系统为研究对象，运用工程力学、机械工程学、自动控制、计算机、环境科学、微电子技术等学科的知识和内容，研究如何把燃料的化学能和液体的动能安全、高效、低（或无）污染地转换成动力的基本规律和过程，研究转换过程中的系统和设备的自动控制技术。随着常规能源的日渐短缺，人类环境保护意识的不断增强，节能、高效、降低或消除污染排放物、发展新能源及其它可再生能源成为本学科的重要任务，在能源、交通运输、汽车、船舶、电力、航空宇航工程、农业工程和环境科学等诸多领域获得越来越广泛的应用，在国民经济各部门发挥着越来越重要的作用。 这方面人才在加强学生基础理论和综合素质教育的同时，加强计算机及自动控制技术的应用，强化专业实践教学，注重全能训练，全面提高自己的实践动手能力和科学研究潜力.我国能源动力类专业形成于20世纪50年代。以交通大学为例，1952年院系调整时，当时设在机械系中的动力组就单独成立了动力机械系。由于受当时苏联教育体制的影响，在该学科的发展过程中，专业面曾一度越分越细。50年代初期只有锅炉、气轮机、内燃机等专业，以后又先后办起制冷专业与风机专业，制冷专业又细分出压缩机，制冷及低温专业。在50年代末又创办了核能专业，在60～70年代有些学校先后设立了工程热物理专业。这样能源动力学科中的专业就先后包括有锅炉、涡轮机、电厂热能、风机、压缩机、制冷、低温、内燃机、工程热物理，水力机械以及核能工程等11个专业，形成了明显的以产品带教学的基本格局。热能与动力工程专业中包含的水利水电动力工程专业的前身为水电站动力装置专业。该专业形成于20世纪50年代。新中国成立以后，随着国家对水患的治理和经济建设的发展，国家设立了华东水利学院、武汉水利水电学院、华北水利水电学院等一些专门的水利院校，1958年起在这些院校和西安交通大学水利系（西安理工大学水电学院的前身）设立了水电站动力装置专业，以满足国家对水电建设人才的迫切需求。1977年恢复高考招生后，该专业更名为水电站动力设备专业。1984年该专业更名为水利水电动力工程专业，涵盖了原水能动力工程、水电站动力装置、水电站动力设备、水能动力及其自动化、机电排灌工程、水能动力与提水工程等专业，昆明工业学院、成都科技大学等一些院校都设置了该专业。1998年，按照国家教育部颁布的新的专业目录，水利水电动力工程专业并入热能与动力工程专业，新的热能与动力工程专业包含了原来的热力发动机、流体机械及流体工程、热能工程与动力机械、热能工程、制冷与低温技术、能源工程、工程热物理、水利水电动力、工程冷冻冷藏工程等9个专业。客观上说，这种专业划分与当时我国计划经济的体制以及工业发展的实际情况，在一定程度上是相适应的。过窄的专业面，但却培养了专业工作能力较强的学生。因此，在当时对我国经济的发展和工业体系的重建，曾经起到过积极的作用。但随着社会经济向现代化方向的发展和高新科学技术的进步，特别是我国改革开放以后，国外先进科技、管理体系的大量引进，学科的交叉融合不断产生新的经济增长点，当时实际存在的过细过窄的工科专业设置，总体上已不能适应新的形势和发展对人才的需要，必须进行专业调整。因此，在1993年原国家教委进行的专业目录调整中，将能源动力学科的上述前10个专业压缩为4个专业，即热能工程，热力发动机，制冷与低温工程，流体机械与流体工程，核工程与核技术保留。1998年，教育部颁布了新的专业目录，将上述前4个专业进一步合并为热能与动力工程专业，核工程与核技术专业单独设立，而在引导性的专业目录中，则建议将热能工程与核能工程合并。但当时我国大多数学校还是采用了热能工程与核能工程单独设专业的方案。因此，在2000年教育部设立的新一轮教学指导委员中，在能源动力学科教学指导委员会下分设了三个委员会：热能动力工程，核工程与核技术以及热工基础课程教学指导分委员会。能源动力工业是我国国民经济与国防建设的重要基础和支柱型产业，同时也是涉及多个领域高新技术的集成产业，在国家经济建设与社会发展中一直起着极其重要的作用。近年来，随着我国各个方面改革的深化发展，包括市场经济的逐步建立，国有大中型企业机制的转换，加入WTO后面临的挑战，以及能源动力领域技术的发展，并考虑到我国核科技工业“十一五”以及到2020年发展所面临的形势与任务，我国能源动力类以及核相关专业人才的培养面临着严峻的挑战。能源动力及环境是目前世界各国所面临的头等重大的社会问题，我国能源工业面临着经济增长、环境保护和社会发展的重大压力。我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，煤炭占商品能源消费的76％，已成为我国大气污染的主要来源。已经探明的常规能源剩余储量(煤炭、石油、天然气等)及可开采年限十分有限，2000年的统计资料表明，我国化石能源剩余可储采比煤炭为92年，石油20.5年，仅为世界储采比的一半；天然气为63年，优质能源十分匮乏。我国已成为世界第二大石油进口国，对国际石油市场的依赖度逐年提高，能源安全面临挑战，存在着十分危险的潜在危机，比世界总的能源形势更加严峻。现在，能源资源的国际间竞争愈演愈烈，从伊拉克战争及战后重建，到中日双方在俄罗斯输油管线走向上的角逐等一系列国际问题，无不是国家间能源战略利益冲突、斗争的具体反映。因此开发利用可再生能源、实现能源工业的可持续发展具有应该说更加迫切、更具重大意义。我们应该清楚地认识到：我国的能源资源是有限的，我国现有能源开发利用程度与效率很低，在清洁能源开发、能源综合高效利用和环境保护领域内，与发达国家存在着较大的差距：我国水能资源理论蕴藏量（未包括台湾省）为6.76亿KW，可开发容量3.78亿KW,相应年发电量19200亿KWh，均居世界第一；至2003年底水电装机容量达到9139万KW，年电量2710亿KWh，开发率按电量算只有14％，按装机容量算只有24.2％，远远落后于美国、加拿大、西欧等发达国家，也落后于巴西、埃及、印度等发展中国家。高耗能产品能源单耗比发达国家平均水平高40%左右，单位产值能耗是世界平均水平的2.3倍。同时，实施可持续发展战略对能源发展提出了更高的要求。长期以来，粗放型的增长方式使能源发展与保护环境、资源之间的矛盾日益尖锐。未来能源发展中，如何充分利用天然气、水电、核电等清洁能源，加快新能源与可再生能源开发，推广应用洁净煤技术，逐步降低用于终端消费煤炭的比重，实现能源、经济、环境的可持续发展将是"十五"以及中长期能源发展面临的重要选择。特别地，我国核科技工业是国家的战略行业。完善的核科技工业体系是确立一个国家核大国地位的基本条件。它既是国家战略威慑力量和国防科技工业的重要组成部分，是国家政治、国防安全的重要保障和外交利益所在，同时又是国民经济的重要产业。核军工、核能、核燃料和核应用技术产业，是我国核科技工业的主要组成部分。与此相适应，如何培养适应上述21世纪社会需要的能源动力类以及核相关专业人才，是每个大学相关专业以及每位从事能源动力类专业教育的工作者需要解决的重要问题。常规化石能源的使用是能源动力学科专业教学的主要内容之一，而常规化石能源的使用与环境问题密切相关。目前，煤炭、石油、天然气等化石能源仍在整个能源构成中占据主导地位，而且估计在今后几十年地时间内这一局面还不会改变。这些常规化石能源主要直接应用于火力发电，这会带来一系列严重的环境问题，比如硫氧化物、氮氧化物等的大气污染、固体废物、水污染和热污染等。据最近的报载，当前我国每年火力发电的煤炭耗量超过8亿吨，电厂的烟尘排放量约为350万吨，占全国烟尘排放量的35％。其中微细粒子（小于10微米）排放量超过250万吨，是影响大城市大气质量和能见度的主要因数，并严重危害人体健康。因此，对能源动力生产过程中的这些环境问题必须进行妥善处理和控制，实现其环境友好化，才能保证人类的生存和社会经济的可持续发展。环境问题已经成为能源动力技术研究中的重要组成部分，也必须在专业课程的教学中有相应的体现。也正是基于这一原因，浙江大学已经将原来的热能与动力工程专业改名为能源与环境系统工程专业。核能发电虽然没有上述火力发电那样的问题，但有其独特的问题，如辐射防护与保健、核废料的处置与处理等均与环境保护有关。迫于环境方面对能源开发与利用的巨大压力，作为常规能源的水能由于具有清洁与可再生的特点，其开发与利用越来越得到重视，在我国能源发展战略占有十分重要的地位。

这个需要花钱买的，知道就能解决？那么容易？