求一篇熱能與動力工程論文

【專家解說】：　　熱能與動力工程是以工程熱物理學科為主要理論基礎，以內燃機和正在發(fā)展中的其它新型動力機械及系統(tǒng)為研究對象，運用工程力學、機械工程學、自動控制、計算機、環(huán)境科學、微電子技術等學科的知識和內容，研究如何把燃料的化學能和液體的動能安全、高效、低（或無）污染地轉換成動力的基本規(guī)律和過程，研究轉換過程中的系統(tǒng)和設備的自動控制技術。隨著常規(guī)能源的日漸短缺，人類環(huán)境保護意識的不斷增強，節(jié)能、高效、降低或消除污染排放物、發(fā)展新能源及其它可再生能源成為本學科的重要任務，在能源、交通運輸、汽車、船舶、電力、航空宇航工程、農(nóng)業(yè)工程和環(huán)境科學等諸多領域獲得越來越廣泛的應用，在國民經(jīng)濟各部門發(fā)揮著越來越重要的作用。 　　這方面人才在加強學生基礎理論和綜合素質教育的同時，加強計算機及自動控制技術的應用，強化專業(yè)實踐教學，注重全能訓練，全面提高自己的實踐動手能力和科學研究潛力. 　　我國能源動力類專業(yè)形成于20世紀50年代。以交通大學為例，1952年院系調整時，當時設在機械系中的動力組就單獨成立了動力機械系。由于受當時蘇聯(lián)教育體制的影響，在該學科的發(fā)展過程中，專業(yè)面曾一度越分越細。50年代初期只有鍋爐、氣輪機、內燃機等專業(yè)，以后又先后辦起制冷專業(yè)與風機專業(yè)，制冷專業(yè)又細分出壓縮機，制冷及低溫專業(yè)。在50年代末又創(chuàng)辦了核能專業(yè)，在60～70年代有些學校先后設立了工程熱物理專業(yè)。這樣能源動力學科中的專業(yè)就先后包括有鍋爐、渦輪機、電廠熱能、風機、壓縮機、制冷、低溫、內燃機、工程熱物理，水力機械以及核能工程等11個專業(yè)，形成了明顯的以產(chǎn)品帶教學的基本格局。 　　熱能與動力工程專業(yè)中包含的水利水電動力工程專業(yè)的前身為水電站動力裝置專業(yè)。該專業(yè)形成于20世紀50年代。新中國成立以后，隨著國家對水患的治理和經(jīng)濟建設的發(fā)展，國家設立了華東水利學院、武漢水利水電學院、華北水利水電學院等一些專門的水利院校，1958年起在這些院校和西安交通大學水利系（西安理工大學水電學院的前身）設立了水電站動力裝置專業(yè)，以滿足國家對水電建設人才的迫切需求。1977年恢復高考招生后，該專業(yè)更名為水電站動力設備專業(yè)。1984年該專業(yè)更名為水利水電動力工程專業(yè)，涵蓋了原水能動力工程、水電站動力裝置、水電站動力設備、水能動力及其自動化、機電排灌工程、水能動力與提水工程等專業(yè)，昆明工業(yè)學院、成都科技大學等一些院校都設置了該專業(yè)。1998年，按照國家教育部頒布的新的專業(yè)目錄，水利水電動力工程專業(yè)并入熱能與動力工程專業(yè)，新的熱能與動力工程專業(yè)包含了原來的熱力發(fā)動機、流體機械及流體工程、熱能工程與動力機械、熱能工程、制冷與低溫技術、能源工程、工程熱物理、水利水電動力、工程冷凍冷藏工程等9個專業(yè)。 　　客觀上說，這種專業(yè)劃分與當時我國計劃經(jīng)濟的體制以及工業(yè)發(fā)展的實際情況，在一定程度上是相適應的。過窄的專業(yè)面，但卻培養(yǎng)了專業(yè)工作能力較強的學生。因此，在當時對我國經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)體系的重建，曾經(jīng)起到過積極的作用。但隨著社會經(jīng)濟向現(xiàn)代化方向的發(fā)展和高新科學技術的進步，特別是我國改革開放以后，國外先進科技、管理體系的大量引進，學科的交叉融合不斷產(chǎn)生新的經(jīng)濟增長點，當時實際存在的過細過窄的工科專業(yè)設置，總體上已不能適應新的形勢和發(fā)展對人才的需要，必須進行專業(yè)調整。因此，在1993年原國家教委進行的專業(yè)目錄調整中，將能源動力學科的上述前10個專業(yè)壓縮為4個專業(yè)，即熱能工程，熱力發(fā)動機，制冷與低溫工程，流體機械與流體工程，核工程與核技術保留。1998年，教育部頒布了新的專業(yè)目錄，將上述前4個專業(yè)進一步合并為熱能與動力工程專業(yè)，核工程與核技術專業(yè)單獨設立，而在引導性的專業(yè)目錄中，則建議將熱能工程與核能工程合并。但當時我國大多數(shù)學校還是采用了熱能工程與核能工程單獨設專業(yè)的方案。因此，在2000年教育部設立的新一輪教學指導委員中，在能源動力學科教學指導委員會下分設了三個委員會：熱能動力工程，核工程與核技術以及熱工基礎課程教學指導分委員會。 　　能源動力工業(yè)是我國國民經(jīng)濟與國防建設的重要基礎和支柱型產(chǎn)業(yè)，同時也是涉及多個領域高新技術的集成產(chǎn)業(yè)，在國家經(jīng)濟建設與社會發(fā)展中一直起著極其重要的作用。近年來，隨著我國各個方面改革的深化發(fā)展，包括市場經(jīng)濟的逐步建立，國有大中型企業(yè)機制的轉換，加入WTO后面臨的挑戰(zhàn)，以及能源動力領域技術的發(fā)展，并考慮到我國核科技工業(yè)“十一五”以及到2020年發(fā)展所面臨的形勢與任務，我國能源動力類以及核相關專業(yè)人才的培養(yǎng)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。 　　能源動力及環(huán)境是目前世界各國所面臨的頭等重大的社會問題，我國能源工業(yè)面臨著經(jīng)濟增長、環(huán)境保護和社會發(fā)展的重大壓力。我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費國，煤炭占商品能源消費的76％，已成為我國大氣污染的主要來源。已經(jīng)探明的常規(guī)能源剩余儲量(煤炭、石油、天然氣等)及可開采年限十分有限，2000年的統(tǒng)計資料表明，我國化石能源剩余可儲采比煤炭為92年，石油20.5年，僅為世界儲采比的一半；天然氣為63年，優(yōu)質能源十分匱乏。我國已成為世界第二大石油進口國，對國際石油市場的依賴度逐年提高，能源安全面臨挑戰(zhàn)，存在著十分危險的潛在危機，比世界總的能源形勢更加嚴峻。現(xiàn)在，能源資源的國際間競爭愈演愈烈，從伊拉克戰(zhàn)爭及戰(zhàn)后重建，到中日雙方在俄羅斯輸油管線走向上的角逐等一系列國際問題，無不是國家間能源戰(zhàn)略利益沖突、斗爭的具體反映。因此開發(fā)利用可再生能源、實現(xiàn)能源工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有應該說更加迫切、更具重大意義。我們應該清楚地認識到：我國的能源資源是有限的，我國現(xiàn)有能源開發(fā)利用程度與效率很低，在清潔能源開發(fā)、能源綜合高效利用和環(huán)境保護領域內，與發(fā)達國家存在著較大的差距：我國水能資源理論蘊藏量（未包括臺灣省）為6.76億KW，可開發(fā)容量3.78億KW,相應年發(fā)電量19200億KWh，均居世界第一；至2003年底水電裝機容量達到9139萬KW，年電量2710億KWh，開發(fā)率按電量算只有14％，按裝機容量算只有24.2％，遠遠落后于美國、加拿大、西歐等發(fā)達國家，也落后于巴西、埃及、印度等發(fā)展中國家。高耗能產(chǎn)品能源單耗比發(fā)達國家平均水平高40%左右，單位產(chǎn)值能耗是世界平均水平的2.3倍。同時，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略對能源發(fā)展提出了更高的要求。長期以來，粗放型的增長方式使能源發(fā)展與保護環(huán)境、資源之間的矛盾日益尖銳。未來能源發(fā)展中，如何充分利用天然氣、水電、核電等清潔能源，加快新能源與可再生能源開發(fā)，推廣應用潔凈煤技術，逐步降低用于終端消費煤炭的比重，實現(xiàn)能源、經(jīng)濟、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展將是"十五"以及中長期能源發(fā)展面臨的重要選擇。特別地，我國核科技工業(yè)是國家的戰(zhàn)略行業(yè)。完善的核科技工業(yè)體系是確立一個國家核大國地位的基本條件。它既是國家戰(zhàn)略威懾力量和國防科技工業(yè)的重要組成部分，是國家政治、國防安全的重要保障和外交利益所在，同時又是國民經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)。核軍工、核能、核燃料和核應用技術產(chǎn)業(yè)，是我國核科技工業(yè)的主要組成部分。與此相適應，如何培養(yǎng)適應上述21世紀社會需要的能源動力類以及核相關專業(yè)人才，是每個大學相關專業(yè)以及每位從事能源動力類專業(yè)教育的工作者需要解決的重要問題。 　　常規(guī)化石能源的使用是能源動力學科專業(yè)教學的主要內容之一，而常規(guī)化石能源的使用與環(huán)境問題密切相關。目前，煤炭、石油、天然氣等化石能源仍在整個能源構成中占據(jù)主導地位，而且估計在今后幾十年地時間內這一局面還不會改變。這些常規(guī)化石能源主要直接應用于火力發(fā)電，這會帶來一系列嚴重的環(huán)境問題，比如硫氧化物、氮氧化物等的大氣污染、固體廢物、水污染和熱污染等。據(jù)最近的報載，當前我國每年火力發(fā)電的煤炭耗量超過8億噸，電廠的煙塵排放量約為350萬噸，占全國煙塵排放量的35％。其中微細粒子（小于10微米）排放量超過250萬噸，是影響大城市大氣質量和能見度的主要因數(shù)，并嚴重危害人體健康。因此，對能源動力生產(chǎn)過程中的這些環(huán)境問題必須進行妥善處理和控制，實現(xiàn)其環(huán)境友好化，才能保證人類的生存和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。環(huán)境問題已經(jīng)成為能源動力技術研究中的重要組成部分，也必須在專業(yè)課程的教學中有相應的體現(xiàn)。也正是基于這一原因，浙江大學已經(jīng)將原來的熱能與動力工程專業(yè)改名為能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)。核能發(fā)電雖然沒有上述火力發(fā)電那樣的問題，但有其獨特的問題，如輻射防護與保健、核廢料的處置與處理等均與環(huán)境保護有關。迫于環(huán)境方面對能源開發(fā)與利用的巨大壓力，作為常規(guī)能源的水能由于具有清潔與可再生的特點，其開發(fā)與利用越來越得到重視，在我國能源發(fā)展戰(zhàn)略占有十分重要的地位。