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热能动力工程论文范文

时间:2023-04-06 18:47:30

序论:在您撰写热能动力工程论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。

热能动力工程论文

第1篇

热能动力工程所研究的内容主要是指热能与动力之间的合理转化。在实际应用的过程中,可以依赖于多种不同的方式,实现热能动力或热能电能的合理转换,以促进能源的高效率利用,发挥其在提升经济效应水平方面的重要价值。结合实践经验来看,热能与动力工程的应用在解决能源利用问题方面有着非常重要的价值,直接关系到电力企业的经济效益水平。当前实践中,热能与动力工程涉及多个学科,且各个学科相互关系非常复杂与系统,后期应用中还可以支持电能与机械能的相互转换,为社会经济的高速发展奠定了非常良好的基础。从专业构成的角度来说,热能与动力工程的研究内容可以划分为以下几个专业模块:第一是建立在热能转换与利用基础上的热能动力及其控制工程(包括新能源的开发、能源环境利用工程在内);第二是建立在内燃机及其驱动系统基础之上的热力发电机及汽车工程;第三是建立在电能转化为机械功基础上的流体机械与制冷低温工程;第四是建立在机械功转化为电能基础上的火力火电与水利水电动力工程。

2.热能与动力工程对经济环境的影响

1)从经济角度来说,热能与动力工程在我国的经济发展体系中有着非常普遍的应用,涉及多个相关的行业与领域。包括电力、钢铁、金属、石油,以及建筑在内的多个行业领域在自身发展过程中均对热能有着相当大的需求。当前已形成的风力发电技术以及动力发电技术能够通过一定的技术手段,将动力能转化为电力,从而为电力事业的发展提供源源不断的动力支持,为社会大众创造更加良好的生活环境。结合我国的实际情况来看,电能是整个经济发展体系中的基础与支柱,热能与动力工程的应用势必会为电能的发展营造一个更加良好的环境氛围,以促进社会经济的良性发展。当然,在这一过程中,新能源的有效利用是实现社会健康可持续性发展的主要动力,因此必须充分结合社会发展的现状,最大限度地利用并促进新能源的开发,以创造出更加丰富的社会经济价值。2)从环境角度来说,结合我国各个行业领域对能源的利用现状,发电功能的实现主要是通过煤炭或石油等常规能源来实现。然而,传统意义上的生产方式无法控制污染物的排放。在此类常规能源转化为电能的过程中,势必会排出大量的有毒有害物质,所产生的物质不但会造成环境污染,同时也会对大众的健康造成危害。为了促进经济水平的高速发展,很多时候会忽略环境保护的重要性,最终对整个生态环境造成非常不良的影响,当然也给人们的生活带来了很大的不变。而在电力生产中通过对热能与动力工程的应用,能够很好地缓解生产中存在的困境,通过对各类清洁能源的综合应用,减少生产过程中排放的污染物质,减轻环境污染,不但符合社会发展需求,还能够为社会大众提供优良的生活环境,促进社会和谐可持续发展。

3.热能与动力工程的创新应用

3.1热能与动力工程在锅炉及热电厂中的应用现状

1)热能与动力工程得益于科学技术的不断进步以及信息技术的应用使得其能够被应用在锅炉中。锅炉是由外壳以及锅炉使用过程中的电器控制系统组成,锅炉在使用过程中主要是燃烧的过程,鉴于燃烧使得锅炉产生极大的热能,在炉底安装控制器就是为了能够随时监控锅炉的运行情况,这也是保护锅炉安全的重要手段之一。在锅炉实际运行过程中,其自身就会形成一个自我保护系统,它会将一定的机械热能转化为其他能量以达到保护自身的目的,但是,意外在所难免,往往或因为这部分转化的能量而烧坏锅炉,因此,必须要对锅炉的运行进行智能化的管理与控制,从而能够有效地使锅炉的运行精密度得到提高。2)热能与动力工程的应用主要表现在两个方面:第一,在节流调节中改变工作状况可能会造成不小的节流损失,但在温度恒定的条件下,截流调节的负载适应性明显高于喷管调节,因此节流调节多适用于容量较小的机组;第二,喷管调节是在满足负荷适应性的基础上,为了能够提高汽轮机的工作效率,达到平衡各种不同汽轮机的调节以及变化。

3.2热能与动力工程在锅炉与热电厂中的技术创新

1)在热能与动力工程研究领域中,如何实现对锅炉在燃烧过程中热能的转化工作是非常重要的问题之一。在本领域技术创新的发展过程中,锅炉的作业方式转变为了智能式,可促进锅炉稳定性以及安全性的提升。同时,考虑到燃烧期间的空气、燃料与锅炉温度之间有非常密切的关系,因此可以通过对预设值的综合比较实现对锅炉性能的合理检测。同时,工作人员也可以通过开展模拟实验的方式,准确地评估锅炉内部的气体流动情况,预先设置模拟数值,评估不同速度下所形成的矢量图,以此为边界层分离关系的研究提供参考依据。2)在热能与动力工程的研究领域中,可以通过合理利用重热现象的方式,根据热电厂的实际运行情况,科学确定重热系数,以达到减少能量损失的目的。与此同时,从调频角度上来说,相较于一次调频模式而言,二次调频的精确性更高。在电网频率保持恒定的条件下,可以通过智能调节的方式对二次调频预先设置对应的方程式,以实现对机组的重分配与组合,满足控制功能的要求。

4.结语

第2篇

1.热能与动力工程存在的问题分析

早在商周时期,我们国家就已经开始了工业炉的生产工作,那时主要是通过加热来提炼铜器。铸铁工艺最早出现于春秋战国时期。与此同时熔炼铸铁相关高炉出现于十八世纪九十年代,且马丁于十九世纪六十年代有机改造同气体燃料相关的那些加热平炉。此时的热能项目在锅炉中应用中获取了一些成绩,不过还是有不利点。热能与动力工程中工业炉的应用发展分析对于工业生产来讲,工业炉的地位非常关键。在早些时候,工业炉一般是经由燃烧材料的方法来提供热能。在这种过程中,人们发现此种方法虽然能够带来热能,但是也会对我们的环境产生非常恶劣的影响。随着技术的不断发展,人们发现可以通过工业炉来实现电和热的有效转化。目前热能相关的研究工作在不断开展,而且锅炉的管理能力也得到了很大的提升,目前已经可以使用电脑控制锅炉,这就在无形中将能量的利用率显著的提升了。当前锅炉有两大类型,分别是推钢型的和步进型。这两者的差别是它们的输送材料方法不一样。

2.热能项目中风机面对的问题

锅炉设计风机的目的是为了压缩并且运输气体,也就是说把机械能合理的变化为动能。当设备运行的时候,风机能够将有关的气体运输到特定的设备中,它的功效比较显著。最近几年,我们国家的经济和社会获取了非常显著的成就,人们对于能源也更为需求,有关能源生产单位若想在激烈的竞争中获取发展,实现效益最大化,就应该切实的提升锅炉的工作总量。正是因为不断的增加其活动量导致风机因为长久的运转而发生破损,一旦破坏就会影响到设备的正常运行。所以必须变换风机的工作模式。除此之外我们还需要注意一个事项,叶轮本身结构非常复杂,在其测量温度的时候外在要素会对它的工作产生一定干扰。对于这个问题当前还没有合理的解决方法。虽然如此,然而值得一提的是为采取热能与动力工程已研发出的相关软件可从多种方向对风机叶片燃烧的速度进行有效测定,且可对数值进行二维模型的模拟,通过此创建来对网格进行有效划分,之后采取求解器对网格输出、所需结果进行有效求取,最终获取较为准确的一些模拟结果。

二、热能与动力工程的广泛运用了所取得的科技创新

1.燃烧控制

对于设备的燃烧控制来讲,其中非常重要的一个部分是怎样调节能量。我们国家的设备大多数使用的是人力模式,通过手工将燃料放到炉中,这样能够保证运转稳定,不过非常的耗费人力。最近几年大部分的单位都开始使用自动化模式。当前的燃烧方式有以下类型:第一是持续控制体系,它是由控制器和有关分析部件组合得到的,利用热电来测定数值,进而使用电脑分析存在的偏差数值,只有这种方法可以确保结果是精确的,进而对设备燃烧合理控制。通过不断的实践我们发现上述这种设备在开工时存在一定的偏差,所以需要进行合理的研究以此来保证数值的精确性。交叉式燃烧控制系统。锅炉由燃烧的控制器、烧嘴、流量阀、热电偶等相关部分构成,其对所需测量的温度进行转换是经过温度进行计算测量,分析设备能否和设定好的数值保持一致,进而起到控制燃烧的意义。这种燃烧方法的优点非常多,不但能够节省零件,还能够更为精准的控制温度,所以在当前的工业生产中被大范围的应用。

2.仿真类锅炉风机的翼型

第3篇

关键词:热电厂;动力工程;变工况;重热现象

在电厂中,首先将热能转为动能,后利用汽轮发电机设备后,其中一部分转为电能,另一部分则通过汽轮机转出,这一系统中,产生蒸汽的热损耗及焓降,并对电厂的热能消耗降低有所帮助,同时可以提高操作技能。这个过程,是电厂热能与电厂动力工程的主要工作原理。

一、重热现象中存在的问题

重热现象:前级的损失被下级有效利用,使下级理想焓降在相同压差下比在前级无损失时的理想焓降有较大的增加,这样产生的想象被叫做多级汽轮机的重热现象。

1.一次调频中存在的问题

一次调频:意思是并网运行机组,遭遇外界负荷发生变化而引起电网的频率变动,并网各机组中的调速系统会根据各自不同的静态特性,启东自动增减负荷,维持电网周波,这一完整过程便是一次调频。

汽轮机发生变工况时各级焓降发生的变化(最末级、调节级中间级):调节级是指在第一阀全开时,工况的流量增加时压会增大,调节级将比焓降减小,相反的,流量减小时会比焓降增大,而在第一阀进行全开第二阀没有开时,调节级相对焓降可达到最大的中间级,在出现工况变动的时候,各中间级压力比不变,各中间级比焓降亦不会变。最未级的流量增加,压比相对减小,未级相对焓降增加,反之喷管调节特点以及适用场合:

(1)各调节阀允许通过最大的流量不一定是相等的;

(2)有的调节级,e

(3)部分发生负荷时,会比节流调节的效率高;

(4)工况发生变化时,调节级汽室的温度变化较大,负荷适应性差;

(5)适用于各种类型的汽轮机能平移调节系统静态特性线的装置称为同步器,

主要作用有:单机进行运行时,启动的过程中间提升机组转速到额定值;带负荷运行时可以保证机组在任何稳态负荷下转速维持在额定值;并列运行时,用同步器可以改变汽轮机的功率,并且可在各机组致之间进行负荷的重新分配,并保持电网频率基本不变,这个过程叫做二次调频。

2.节流调节中存在的问题

节流调节特点及节流调节适用场合:①首先无调节级,第一级的全周进汽;②变工况时各级温度变化比较小,负荷的适应性也比较好;③变工况存在一定的节流损失,经济性能较差;④适用于较小容量的机组与带基本负荷大机组级组临界的压力就是指当级组中任一级是处于临界的状态时级组最高背压,那么级组所包含的级数也就越多,机组的数值也就越小,也就是临界压力比数值越小,弗留格尔公式应用条件:工作级组中的各级数不应小于3~4级;在同一种工况下,通过各级级组的流量是相同的;而在不同工况下,各级组中的通流亚面积同时是保持不变的,属于恒定公式。弗留格尔公式的实际应用效果:可用来推算不同流量下的各级级前的压力以求得各级之间的压差、比焓降。从而可以确定相应功率效率以及零部件之间的受力情况;同时在监视汽轮机通流的部分是否是正常的,基石在已知流量条件下,可以根据运行时各级组前显示压力是否符合弗留格尔公式,来进行判断通流部分面积是否发生改变。

3.调压调节中存在的问题

调压调节的特点是:①增加机组运行过程中的可靠性和对负荷的较强适应性;②提高机组在承受部分负荷下的经济性;③高负荷区域滑压调节的不经济性;④适用在单元大机组蒸汽在进行动叶栅中做功后,以余速动能进行离开动叶栅的操作,它是不能在动叶栅中进行转换为机械功的一部分动能消耗,统称它为这一级余速损失,工作喷管所占用的弧段的长度和整个圆周长派的比率值表示部分进汽的程度。在部分产生进汽的级中,喷管的分组布置,可进行分为工作弧段与非工作弧段,鼓风的损失发生在非工作弧段。旋转的动叶片每一个瞬间都会使处于喷管工作弧段或者非工作弧段,尤其在非工作弧段中,动静轴向间隙中间充满了停滞而产生的大量蒸汽,所以当动叶片转到非工作弧段时,会出现像鼓风机一样,导致这些停滞的蒸汽迅速从叶轮的一侧鼓到另一侧,这都需要消耗部分的有用功,这部分能量损失称为鼓风损失。与鼓风损失相反的是,斥汽损失常发生在喷管的工作弧段,刚从非工作弧段转到工作弧段的动叶栅内充满了停滞的蒸汽,喷管中流出的蒸汽需要首先排斥并加速这些停滞蒸汽,便要消耗部分动能,称为斥汽损失。

4.湿气损失中存在的问题

产生湿汽损失的主要原因:①湿蒸汽在进行膨胀的过程中,一部分蒸汽会凝结成水滴促使做功的蒸汽量大幅度减少;②一些水珠的流速大大低于蒸汽流速,高速汽流便会被低速水珠牵制,消耗大部分部分动能造成损失;③水珠应为撞击喷管背弧而扰乱主流造成的损失,撞击动叶背弧阻碍动叶旋转而消耗叶轮有用功;④湿蒸汽变得过冷现象也是其中一种造成湿汽损失的原因。危害便是:损伤动叶进汽的边缘,特别叶顶背弧处冲蚀最严重。减少湿汽损失的方法:①使用中间再热循环;②使用去湿装置;③使用具有吸水缝的空心喷管;④提高抗冲蚀能力。汽轮机运行时,要克服支持轴承和推力轴承的摩擦阻力,还要带动主油泵、调速器,这都将消耗一部分有用功而造成损失,为机械损失。在轴流式汽轮机中,经常是高压蒸汽由一端进入,低压蒸汽由另一端流出,从整齐观察,蒸汽对汽轮机转子施加了一个由高压端指向低压的轴向力,使汽轮机转子存在一个向低压端移动的趋势,这个力便叫转子的轴向推力。

二、极组的变工况特性

1.级组中的变工况特性

(1)当变工况的前后级组没有达临界状态时,各级组的流量和级组前后产生压力平方差的平方根是正比;

(2)当变工况前后级组全部显示为临界状态,就可通过级组中的流量与级前压力成为正比,同时与级后参数没有关系。

2.轴向推力变化的规律

(1)新蒸汽温度相对降低;

(2)汽轮机产生水冲击时;

(3)负荷突然增大时;

(4)甩负荷时;

(5)叶片结成垢时,轴向推力会全部增大。

三、小结

以上这些在电厂热能及动力工程中存在的问题,是以在工作中刻苦的钻研理论知识作为依据,通过数十年的实践经验,总结而得到的电厂热能与动力工程之间关系及其变化情况,能够熟悉掌握变工况时有可能发生的各种情况,了解这些情况的产生原因,对于在工作中可以正确判断和处理各种异常情况起到不小的帮助;它可以使技术工人的操作技术更加精湛,同时提高技能;并可以通过了解降低焓降的变化情况从而降低热的损失知识体系,同时可以使热能利用率得到显著的提高。

参考文献:

[1]陈威.电厂优化运行中汽轮机能损相关问题的探讨[J].中国新技术新产品.2010(5)

[2]金海斌.电厂在人力资源培训开发管理中存在的问题和对策[J].能源与环境・管理论坛.2009(3)

[3]吕钰.燃烧化学机理简化及甲烷湍射流火焰的直接数值模拟研究[J].浙江大学.2011(1)

第4篇

论文关键词:特色专业;热能与动力工程;能源动力;质量工程

为适应国家经济、科技、社会发展对高素质人才的需求,引导不同类型高校根据自己办学定位和发展目标,发挥自身优势,办出专业特色,“十一五”期间教育部、财政部将择优重点建设一批高等学校特色专业,通过优化专业结构,提高人才培养质量,办出专业水平和特色,为同类型高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。

华北电力大学热能与动力工程专业创办于1958年,原名为电厂热能专业,历经五十多年的建设和发展,现已成为本校师资力量最强、就业形势较好、招生人数较多和学生成才率较高的专业之一,本专业累计毕业生人数已达10616人,在校生人数2647人。尤其最近几年,在两大电网公司和五大发电集团共同组成的校理事会的支持和帮助下,学科实力得到了质的飞跃,毕业生就业形势一直保持在全国各专业的前列。华北电力大学能源与动力工程学院已经成为我国发电领域最重要的人才培养基地,得到了发电行业的充分肯定,在我国发电领域具有重要的影响。

华北电力大学热能与动力工程专业紧密结合国家经济和社会发展需求,以培养“厚基础、重实践、强能力”的热动专业技术人才和管理人才为目标,改革人才培养方案,加强课程体系和教材建设,优化师资队伍,强化实践教学,具有鲜明的“热能与动力工程”专业特色和“电力行业”特色,取得了一系列显著效果。

一、建设思路与改革措施

1.建立并形成热动专业人才培养调研机制

通过校理事会定期开展能源动力、发电(火电、气电、风电和核电等)、环保等相关行业的人才需求形势调研和毕业生就业状况研讨与分析,根据国家的人才需求,制定适应不同专业方向的模块化、层次化人才培养方案。

2.以本科教学水平评估所形成的规范性课堂教学、实践教学和教学管理模式为建设起点,加强精品教材的培育和建设

课程教学体现相关领域的最新发展,普遍采用国内外高水平的新版教材,继续组织编写高质量的适用教材,形成深入开展教学研究的有效机制。

3.加强师资队伍建设,改革教师培养和使用机制

有计划地选派青年教师到企业进行锻炼,到国内外高水平大学或研究机构做访问学者或短期合作研究;鼓励和支持教师参加企业的短期高级技术培训、生产一线观摩、调研和相关会议;聘请一定数量的具有企业生产和管理经验的人员兼职授课,形成学校和企业、学校和国内外大学及研究机构的定期人员交流机制。

4.改革实践教学,推进人才培养与生产实践相结合

为了适应我国能源与电力发展对全新实践型、创新型人才的需求,热能与动力工程实验教学中心整合相关实验室资源,依托电站设备状态监测与控制教育部重点实验室为本科生设立的“能动之光”科技创新项目,建成了包含电厂实践教学模块、动力工程基础实验模块、热能动力工程实验模块、创新实验模块的集知识学习、技能拓展、工程训练、创新能力培养为一体的实验教学示范中心。涵盖专业基础实验、专业实验、综合实验、创新实验,能够满足不同专业、不同层次学生的需要,实现理论与实践、校内与校外的无缝链接,体现“厚基础、重实践、强能力”的人才培养特色。

二、建设成果

热能与动力工程专业是一门跨学科、综合性强、重实践的学科,着重培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高,德、智、体全面发展的,集现代信息技术与热能动力工程知识为一体的高级专门技术人才和管理人才,要求学生通过四年的学习不仅要掌握全面的理论知识,而且必须具备较强的实际操作能力,以适应现代能源、电力行业相关领域对高级人才的需求。华北电力大学热能与动力工程专业以国家能源电力需求为建设导向,从方向凝练、人才培养、教学体系构建、师资建设、教材建设、实验室建设等方面进行全方位探索和实践,取得了丰硕的成果。

1.专业建设别具特色,人才培养模式灵活多样

为适应国家能源电力行业发展的需要,热能与动力工程专业依托一级学科“动力工程及工程热物理”博士点,在热能与动力工程和电厂集控运行方向的基础上,拓展专业方向,开设燃气轮机联合循环、核工程与核技术、制冷与空调工程、新能源等专业方向,覆盖主要发电形式,具有鲜明的电力特色。通过与国家大型企业合作,采用“订单+联合”的培养模式,使专业教育符合社会的发展需求,满足了国家对社会紧缺的复合型拔尖创新人才和应用人才的需要,进一步提高高等教育教学质量,推进人才培养模式改革。

2.加强基础、突出能力、注重创新,构建高质量人才培养体系

按照“夯实基础、突出能力、注重创新、全面发展”的指导思想制定热能与动力工程专业人才培养方案,既加强培养学生厚重的基础,又注重培养学生的创新精神和实践能力。近年来热能与动力工程及相关专业方向毕业生的一次签约率超过98%,毕业生因“作风扎实、动手能力强、有较强的创新精神”深得能源电力行业及其他用人单位的广泛赞誉。

3.优化师资队伍结构、积极打造优秀教学团队

高水平教师队伍是专业建设的有力保障。近年来,热能与动力工程专业按“博士化、工程化、国际化”要求进行师资队伍建设,引进急需人才、培养未来人才、用好现有人才,新引进的教师均为名牌高校的博士或博士后,有数名教师在华北电力科学研究院进行为期半年的工程化训练,有计划、分年度派教师赴美国、法国、英国、丹麦、日本等能源和电力较发达国家的高校或研究机构做访问学者。目前热能与动力工程专业教学团队教师队伍职称结构、年龄结构、学位结构合理,2007年被评为北京市优秀教学团队。

4.以精品课程建设为核心打造课程体系,带动教材建设

根据热能与动力工程专业课程建设计划,以创建精品课程为课程体系建设重点,核心课程全部建成精品课程,同时带动热能与动力工程专业的教材建设,有力推动了热能与动力工程专业的建设水平。到目前为止,已建成1门国家级精品课程、7门省市级精品课程、3门学校精品课程;国家“十一五”规划教材3门及其他教材12门。

5.建设特色实验中心,构建分层次、模块化的实验教学体系

热能与动力工程实验教学中心构建了“专业基础-专业-综合-创新”分层次、模块化的实验教学体系,进一步丰富了华北电力大学“四模块”(基础实验模块、校内实践模块、仿真实验模块、校外实践模块)实践教学体系的内涵。2007年8月热能与动力实验教学中心顺利通过北京市教委组织的专家组评审,荣获北京市高等学校实验教学示范中心称号。

三、鲜明特色

华北电力大学热能与动力工程特色专业时刻以国家能源电力需求为建设导向,以其包容并蓄、均衡有道的精神,不断派生出一批新专业和学科方向,并将继续不断强化内涵、扩展外延,满足国家对能源电力不断发展的新需求,具有鲜明的专业特色。

1.突出专业特色和行业特色

华北电力大学热能与动力工程专业以为国家能源与电力工业培养热动专业技术人才和管理人才为主要目标,专业建设紧密结合国家经济和社会发展需求,具有鲜明的“热能与动力工程”专业特色和“电力行业”特色。

2.支撑学校的大电力学科体系

近年来,热能与动力工程专业针对国家能源结构调整和节能减排工作所形成的新的人才需求,调整和优化了专业方向的设置,从热能与动力工程专业孵化出来的风能与动力工程、核科学与核技术等专业成为华北电力大学大电力学科体系的重要组成部分,进一步提升学校服务于我国能源电力发展的能力和水平。

3.理论与实践教学体系完备,特色鲜明

从复合型人才培养角度出发,建立了以能力培养为主线,分层次、多模块相互衔接的理论与实验教学体系,课程设置实现了系列化、层次化、模块化、厚基础、宽口径,增加学生学习的选择性、自主性,体现“重实践、强能力”的人才培养特色。

4.探索创新人才培养的新模式

积极进行人才培养模式、课程体系、教学内容和教学方法的改革,通过设立“创新人才培养实验班”,采用校企联合“订单式”人才培养模式,为全校本科创新人才培养起到推动和示范作用。

热能与动力工程专业创新人才培养实验班从2007年开始试办,选派优秀博士生导师做班主任,因材施教,2007级实验班学生在大一第二学期末一次性全部顺利通过国家四级英语考试。实践证明创新人才培养实验班是成功的。

第5篇

关键词热能与动力机械基础;课堂教学;考核方式

中国分类号:G642.421

基金项目:上海市高职院校085重点学科建设,项目编号:B-5107-11-0001。

“热能与动力机械基础”是热能与动力工程的一门专业必修课,总共40学时。本课程是热能与动力机械专业本科生的重要技术基础课,其任务是使学生基本认识和系统了解能源动力工程中主要机械、设备、装置的组成、结构、工作原理和性能,同时对新能源和可再生能源的利用有所了解,获得热能与动力机械方面的技术基础以及新发展的技术基础知识,为继续深入学习专业知识和适应毕业后工作的需要奠定基础[1]。

上海海洋大学食品学院的热能与动力工程专业是以制冷与空调工程为基础、以食品冷冻冷藏为特色的学科。该专业的毕业生有的进入制冷与空调行业进行设备的研发,空调系统的设计和其它相关行业,有的进入食品冷冻冷藏行业进行研究或应用方面的工作。该课程的开设为本科生奠定了热力机械方面的基础,学生毕业后无论是向热能类的专业转行或者是进一步深造,都具备了一定的基础。

作者自2008年开始教授本课程,已经有近四年的教学实践和体会,结合学生学习过程中的接受情况,对本课程的问题有较深的认识。具体而言,针对本校的专业特点和学生的学习情况,主要有以下几点体会。

一、 教材的选用和教学内容的选择

《热能与动力机械基础》主要内容包括热能的基础知识、锅炉结构及原理、涡轮机及喷气发动机、热力发电与核电、内燃机动力系统与装置、制冷与空调、新能源与可再生能源利用(含太阳能、风能、生物质能、地热能、水能、氢能与燃料电池)、换热与蓄热装置、热能与动力系统辅助机械等。

如果单纯采用一本教材,则教学内容过于宽泛,每章的内容相对比较独立,关联度不大,深度不够。目前本课程选用王中铮编著的《热能与动力机械基础》(机械工业出版社,2008年2月第2版)作为教材,以及蔡兆麟主编的《能源与动力装置基础》(中国电力出版社,2004年6月第1版)、翁史烈主编的《热能与动力工程基础》(北京:高等理工出版社,2004年第1版)、蒋德明主编的《内燃机原理》(机械工业出版社,1994第1版)作为辅助教材。然而以上教材均存在教学内容上不合理的问题:王中铮版的教材内容过于宽泛,面面俱到,深度上不够;蔡兆麟版教材内容过于深,不适合我校的热能专业学生,翁版和蒋版的教材是专门针对内燃机专业的学生所编著,也不适合我们制冷专业。综合考虑后,选用王中铮编的教材作为教学的主要教材,其它教材作为有机的补充,在需要深入的地方,采用补充讲义的方式。

二、 教学活动的组织

1) 多媒体教学与黑板板书相结合

随着国家对教育经费的投入越来越大,高校的教育条件也逐步在改善。目前,大部分高校已经可以实现多媒体教室的普及化。然而,并不是所有的课程都适合多媒体教学。本课程对于第一章热能的基础知识部分和锅炉的燃烧部分采用以板书为主的讲解方法,而对于锅炉的结构、内燃机的工作原理的演示以及发电系统的讲解,则利用多媒体结合FLASH来进行讲解。

教学结果表明,原理的部分采用板书,可以让学生有时间对所讲内容进行消化吸收,还可以激发学生思考的积极性。多媒体教学则容易激发学生的学习热情,让学生有更直观的感受,同时,采用多媒体教学时,还应该做黑板上提纲挈领的对说讲的主要内容、重点、难点等进行强调,让学生建立起比较好的全局观和条理性[2]。

2) 书本理论知识与实物模型相结合

对于比较复杂的设备和系统,即使采用多媒体教学,学生还是很难有实际的体会。而本课程以讲授主要设备和系统为主,如果对所学的系统能有机会进行实际操作和观摩则对于学生的学习和理解具有很大意义。为此,实验室采购了锅炉、发电系统、蒸汽轮机等教学模具,在授课过程中,在先讲解完理论部分后,会把学生带到实验室,一边演示一边讲授,让学生获得更直观的感受,大大提高和讲课效果和效率。学生均能达到一讲就透,一操作就明白。

3) 教师课堂讲授与学生兴趣小组相结合

为了进一步激发学生学习的能动性和参与性,采用教师课堂教授与学生兴趣小组结合的方式。本课程讲授采用课时内以教师讲授为主,课下以学生讨论和讲解为辅的教学手段。由于学时的限制,课堂上教师对所讲课程的主要内容进行讲解,课下会组织和鼓励学生对自己感兴趣的内容进一步进行深入和展开。学生可以通过查资料、文献对自己想了解的内容进一步进行深化,并以PPT的形式在兴趣小组内进行报告和讨论,教师也参与其中。考察学生的学习情况,并对学生的表现酌情计入平时成绩。

实践表明,学生积极性很高,参与度也很高。

三、 考核方式灵活多样

课程的考核采用期末闭卷考试和其中PPT和小论文相结合的手段,发挥学生的能动性和课堂上的参与性,给学生选择的空间,提升其学习的积极性。

期末考核方式打分如下:

结果证明,较单纯的闭卷考试考核方式相比较,学生更具有学习的动力和积极性,同时,对所学的内容印象深刻,也培养了学生初步的查阅科技文献、做报告和写科研小论文的能力。

参考文献

第6篇

关键词:卓越计划;实践能力;师资队伍;人才培养

作者简介:胡鹏飞(1985-),男,河北邯郸人,东北电力大学能源与动力工程学院,助教;曹丽华(1973-),女,山东单县人,东北电力大学能源与动力工程学院,教授。(吉林 吉林 132012)

基金项目:本文系东北电力大学教学改革基金项目“研究性学习在卓越工程师人才培养中的应用”、东北电力大学教学改革基金项目“研究性学习和创新能力培养在《单元机组集控运行》课程中的研究与实践”、东北电力大学教学改革基金项目“《汽轮机原理》实验自主学习网络教学平台建设”的研究成果。

中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2014)14-0028-02

东北电力大学热能与动力工程专业已经有60多年的办学历史,该专业于2010年入选教育部“卓越工程师教育培养计划”试点专业,2013年入选教育部“本科教学工程”地方高校第一批本科专业综合改革试点专业。毕业生主要分布在五大发电集团,通过调研用人单位对毕业生就业后发展的反馈,发现东北电力大学热能动力工程专业的毕业生在电厂工程实践中存在一些问题,不能很好地适应现场环境,不能解决现场出现的一些简单问题。这反映出现有的教学体系已经不能满足电厂工程生产的需要,与教育部“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)的要求预期有一定差距。

“卓越计划”是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》实施的高等教育重大计划。“卓越计划”对高等教育面向社会需求培养人才、调整人才培养结构、提高人才培养质量、推动教育教学改革、增强毕业生就业能力具有十分重要的示范和引导作用。“卓越计划”的宗旨是培养具有较强工程实践技能、创新精神的国际化工程技术和管理人才,为国家走新型工业化发展道路和建设创新型国家提供保障。[1,2]东北电力大学热能与动力工程专业是“卓越计划”试点专业,结合笔者在该专业任教的经历对热能动力工程专业卓越工程师教育培养进行了探讨。

一、热能动力工程专业教学存在的问题

1.师资队伍存在的问题

电厂热能动力工程专业卓越工程师培养的关键在于拥有一支具有电厂现场经验的教师。由于学生人数越来越多,师生比例严重失衡,很多青年教师没有进行电厂实践就开始给学生讲授专业课的知识。[3]这样学生只能从书本上学习到电厂系统和电力生产的流程,从图片上看到现场的重要设备,所学知识太过书本化、理论化,而对现场设备没有概念,不知道设备的内部构造和实际作用,甚至到现场都不知道该设备的位置,这样的毕业生不能胜任电厂工程实际的要求。

由于现在大学对教师的考核重心从教学向科研倾斜,造成现在青年教师的精力也都放在了科研上,本科生的教学质量严重下降,目前的师资队伍已不能满足“卓越计划”对教师的要求。

2.学生培养方案存在的问题

目前学生培养方案只是注重书本知识,而对今后工作中起重要作用的工程实践技能、科研与工程创新及管理能力的培养却是少之又少,学生只是考试的机器、应试教育的牺牲品。这种只注重传授学生显性知识,而对学生隐性知识置之不理的培养方案是不健全的。[4]只有增加实践能力、创新能力等综合能力在学生培养方案中所占的比重,才能使学生在学习电力生产理论知识的同时,培养和训练观察分析能力、解决工程实际问题的能力,最终使学生既具有良好的素质和专业的基础知识又能够解决电厂生产过程中简单的事故,从而全面提高学生在电力领域的综合素质。

二、热能动力工程专业师资队伍建设

1.提高学校专业教师的工程实践能力

一方面可以通过加强学校和电厂之间的研究合作,比如工程项目合作、共同完成技术开发、技术服务等,让青年教师到电厂进行中长期培训,熟悉电力生产过程、机组的运行方式、了解电厂主要生产设备的结构和电厂运行管理制度,提高学校青年教师的电厂工程实践能力。

另一方面可以在校内聘请具有丰富电厂生产经验的老教师,对青年教师进行“一对一”的传、帮、带培训指导。老教师可以带领青年教师到生产现场进行指导,帮助青年教师尽快成长,提高青年教师的工程实践能力,使教师队伍的整体水平有显著提高。

2.企业教师的聘用

根据“卓越计划”的需要,可以从电厂聘用技术人员参加本科生的教学。

(1)聘请电厂顾问。聘请电厂技术人员担任教学顾问。电厂顾问可以和校方共同制定热能动力工程专业的培养计划,对学生现场实习进行指导;还可以参与汽轮机、锅炉、热力发电厂和单元机组集控运行等专业课的大纲和教材的编写。

(2)聘请电厂兼职教师。对实践性和应用性较强的专业课,可以从电厂聘请技术人员作为兼职教师,以现场的实际运行情况为主体给学生授课;也可以聘请相关电厂技术人员进行专题讲座,对电厂某一生产环节进行专题授课。

3.制定各项配套政策

制定各项激励政策,提高教师参与工作实践能力培训的热情。对于去现场进行工程实践能力培训的教师给予一定的工程量补贴。对于参与“一对一”传、帮、带培训指导的老教师,当青年教师通过培训考核后,给予一定的奖励。

三、热能动力工程专业学生培养方案改革

1.培养目标

东北电力大学热能动力工程专业主要学习发电厂生产过程,发电厂主要设备运行和维护。着重培养学生的电厂运行实践能力、解决电厂突发事故的能力和进行电厂运行节能降耗研究的能力,使学生成为具有一定的观察分析能力、解决现场实际问题的能力,能够从事电厂生产过程的设计、生产过程的控制以及生产过程技术改革,并且有较强的工程实践能力和创新精神的新一代电力行业人才。

2.培养标准

(1)掌握电力生产过程的操作技能,能够对国内主力机型进行启停操作,对生产过程中出现的简单故障能够进行调试和处理。这样,学生到今后的工作岗位上就可以很快上手,通过考核。

(2)具有分析和解决现有电力生产过程中问题的能力。由于能源和环境问题已经成为制约我国发展的主要瓶颈,节能减排尤为重要。如果学生能够对电力生产过程中存在的问题进行分析和解决,就能够在今后的工作中对现有电力生产提出自己的看法和方案,这对学生的发展是十分有利的。

(3)具备有效的沟通和交流能力,具备一定的外语交流能力,具有强大的人际交流及工程表达能力;具备协调、管理、竞争和合作的能力,领导团队运行、成长的基本能力;具有良好的社会适应性,自我调整能力强,能快速适应社会环境的复杂变化;具有应对危机与突发事故的基本能力。

(4)具有良好的职业道德,掌握一定的职业健康安全的法律法规、标准知识,以及应遵守的职业道德规范;掌握自我提升身体素质的基本技能。

3.培养标准的实现

(1)校内实践教学。校内实践教学由两个部分构成:一部分是在课内教学统一安排的集中实践教学;另一部分是学生在课外通过自主性学习与实践。

课内实践教学包括以下几个环节:一是英语听说训练,包括听力理解能力、口语表达能力和交谈中使用基本的会话策略,通过此训练能使学生具备一定的外语交流能力。二是课程设计,包括汽轮机课程设计、锅炉课程设计、热力发电厂课程设计和单元机组集控运行课程设计。通过课程设计可以使学生了解电厂最基本的设备和流程,为以后的工作学习奠定基础。三是毕业设计。通过给学生布置研究性课题,让学生具有一定的创新能力和科研能力,使学生具备终身学习的能力。四是仿真学习。学习300MW、600MW国内主力机型启停和故障消除等操作,考核合格后,颁发相应证书。

课外实践包括以下几个环节:一是参与科研课题。学生在教师的指导下利用课余时间参与科研课题的研究,验收时提供相应的报告和论文,通过后给予奖励。二是能力拓展训练。学生自主选择设计能力、表达能力和管理能力等方面的训练项目,并通过相应考核。三是参加全国大学生创新竞赛、大学生节能减排竞赛、大学生数学建模竞赛等竞赛活动。

(2)校外实践教学。主要是电厂生产实习,学生通过实习教学环节,可以在一定程度上融入电厂生产活动,要求学生带着问题进现场,使学生在短时间内尽量贴近生产、贴近技术、贴近工艺,激发学生的主观能动性,使学生变成学习的“主体”。通过校外实习的教学环节,使学生能加深理论知识的理解,提高自身的工程实践能力,达到“卓越计划”的培养要求。

四、结束语

卓越工程师培养计划是我国提出的重大教育改革项目,是进一步完善我国工程教育质量的重要举措。建设具有工程实践能力的师资队伍是卓越工程师计划顺利实施的保证,而健全良好的学生培养方案是卓越工程师计划的基石。本文针对东北电力大学热能与动力工程专业在卓越工程师计划培养中存在的问题,提出了一些改革措施和方案,目的在于把学生培养成符合“卓越计划”要求的合格毕业生,但学生的工程实践能力和创新能力的培养是一个循序渐进的过程,需要学校、企业和社会的共同努力才能完成。因此,培养造就一大批创新能力强、适应我国电力工业发展需要的高质量工程技术人才任重而道远。

参考文献:

[1]吴江,郑莆燕,任建兴,等.关于热能与动力工程专业卓越工程师培养的探索与实践[J].中国电力教育,2011,(24):3-4.

[2]吴江,何平,任建兴,等.能源动力卓越计划学生工程实践能力评价体系研究[J].中国电力教育,2012,(36):43-44.

第7篇

关键词:计算机,传热学,教学改革

1 引言

21世纪是科技高速发展的时代,新知识、新方法的不断涌现为高等教学事业的发展提供了良好的手段和机遇。《传热学》课程作为建筑环境与设备工程专业和热能动力工程专业的重要专业基础课程,它的课程体系和教学内容都相对成熟和固定,即使如此,我们也必须与时俱进,不断用现代科技手段改进课程教学的各个方面,使得它成为教学手段先进、充满吸引力的优秀课程。近年来,我们在计算机技术应用于《传热学》课程方面进行了探索和实践,取得了良好的效果。

2充分发挥多媒体教学课件的功能

在当今信息时代,知识更新的周期越来越短,大量的新知识、新思想不断涌现,为适应这种情况,新的多媒体技术应用于《传热学》课堂教学是大势所趋。因此我们必须将传统的教育思想转变为现代教育思想。免费论文参考网。为了培养厚基础、宽专业、强能力、高综合素质的人才,必须由传统的以教师、课堂、书本为中心转变为以学生学习、个体实践、信息交流为中心,要实现这一巨大转变是靠传统教学模式无法完成,只有采用基于多媒体先进技术的新教学模式、方法和手段才能得以实现。免费论文参考网。

2.1 加大教学信息量,突破教学难点

《传热学》课程是建筑环境与设备工程专业和热能动力工程专业的主要专业基础课程之一,该课程的教学内容分为导热、对流和辐射三大模块,各部分相对独立,每一部分都有自己的知识体系与核心内容,理论概念较多,计算公式推导复杂、公式数量庞大,这使得教师的讲课时间紧张,形成了授课进度快、略去内容多时易造成学生跟不上教师思路,对基本概念、基本方法未很好理解其实质内容,而讲课进度慢时又不能完成预定教学任务的矛盾。应用多媒体教学可很好地解决这一问题。

多媒体教学具有信息量大,屏幕投影显示清晰、图文并茂、表达方便快捷的特点,我们在教学中充分利用了这一优势。例如对于非稳态导热中无限大平壁在第三类边界条件下导热问题,过去一直是传热课程重点和难点之一,应用多媒体教学时,讲授过程中我们将分离变量法的具体求解方法、温度通解中每一积分常数的具体求解过程都讲得很全面清楚,教师从写黑板的重复性劳动中解脱出来,着重在于讲清思路,讲清问题的重点和难点。用两小时轻松地完成了过去传统粉笔加黑板教学时三个小时都难以完成的教学任务。近两年来,在学校课堂教学时数总体精简的大背景下,我们用60学时仍然完成了教学大纲上规定的68学时才能完成的教学任务。

《传热学》课程中例题、习题的讲解也是教学的一个重要方面,我们应用多媒体教学可以在较短的时间内完成多个高难度、高综合性的习题的讲解工作,整个课程中课堂习题讲解数量有较大提高,拓展了学生的思路,也很好地提高了课堂教学的信息量和教学效率。

多媒体教学可有效突破教学难点,例如对于二维、三维非稳态导热过程,如何表达物体内的温度场让学生建立起温度分布空间的概念一直使师生感到棘手,我们利用多媒体课件信息容量大、表达形象具体、切换快捷的特点,用多幅类似于图1的立体图形来反复说明这个

问题,授课中与学生展开互动,启发课堂讨论,对此学生感到效果很好。教学中难题迎刃而解。