热能与动力工程专业导论_热能与动力工程概论

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热能与动力工程专业导论

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。

热能与动力工程专业下设五个专业方向即热能工程，热力发动机，流体机械及工程，空调与制冷和大气污染与环境控制工程。

热能工程专业方向：热能工程是研究热能的释放、转换、传递以及合理利用的学科，它广泛应用于能源、动力、空间技术、化工、冶金、建筑、环境保护等各个领域。培养从事热能工程及工程热物理方面的研究、设计、运行管理、产品开发的高级工程技术人员。本专业方向对应热能工程学科，具有硕士、博士学位授予权。

热力发动机专业方向：热力发动机主要研究高速旋转动力装置，包括蒸汽轮机、燃气轮机、涡喷与涡扇发动机、压缩机及风机等的设计、制造、运行、故障监测与诊断以及自动控制。为航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、铁路及轻工等部门培养高级工程技术人才。本专业方向对应的动力机械及工程学科,具有硕士、博士学位授予权，该学科2000年被评为国家重点学科。毕业生主要从事发电设备与大型电站、航空与航天发动机、船舶发动机与系统动力设备研制、生产、运行等工作。

流体机械及流体动力工程专业方向：主要研究流体机械及其工作系统自动化，流体循环系统节能等，在水电水利、机械制造、交通运输、石油化工、工程机械、食品纺织、航天航空、舰船武备乃至市政设施、工民建筑等部门都有广泛的应用。该专业方向包括流体机械及各类流体动力系统的设计、运行及其自动化管理、控制理论及工程应用等，培养从事叶片泵、水轮机、风机、液力、流体传动及控制、湍流控制、微尺度通道流动、粘弹性非牛顿流体力学等方面的研究、设计、制造、运行及产品开发和科学研究的高级工程技术人才。本专业方向对应流体机械及工程学科，具有硕士学位授予权。

空调与制冷专业方向：主要研究制冷与低温技术。它广泛应用于能源、航天、航空、汽车、石油化工、食品与药品的生产、医疗设备与空调制冷设备的生产等领域。本专业方向培养从事空调制冷工程与设备的设计、运行管理、产品开发和科学研究的高级工程技术人才。本专业方向对应制冷及低温工程学科，具有硕士、博士学位授予权。

大气环境污染控制工程专业方向：主要研究大气环境保护理论和技术，应用于能源、动力、化工、冶金、市政等领域的大气环境保护事业。该专业培养从事大气环境保护理论和技术研究、开发及从事环境管理和规划的高级工程技术人员。本专业方向对应热能工程学科和环境工程学科，具有硕士、博士学位授予权。

目前全世界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。

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。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。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。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。

本专业主要技术基础课有工程图学、理论力学、材料力学、机械原理、机械零件、电工技术、电子技术、机械工程材料、工程热力学、传热学、流体力学、控制工程基础、单片机原理、测试技术、制造工艺学、优化设计等。

热力发动机方向主要专业课有热力发动机基础、内燃机原理、内燃机设计、涡轮机原理、排污净化、增压技术、电控技术、计算机辅助设计、有限元应用等。

制冷与低温方向主要专业课有制冷原理、制冷压缩机、低温技术、空气调节、流体机械、制冷装置自动化、冰箱冷库、制冷热动力学、热泵等。

本专业适用性强、就业面广，学生毕业后可以在与汽车发动机和制冷与低温工程有关的高等院校、科研单位、管理机关和企业等部门从事教学、科研、管理、开发等方面的工作。