熱能與動(dòng)力工程導(dǎo)論的論文（或者能源與動(dòng)力工程）

【專家解說】：　　熱能與動(dòng)力工程是以工程熱物理學(xué)科為主要理論基礎(chǔ)，以內(nèi)燃機(jī)和正在發(fā)展中的其它新型動(dòng)力機(jī)械及系統(tǒng)為研究對(duì)象，運(yùn)用工程力學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、環(huán)境科學(xué)、微電子技術(shù)等學(xué)科的知識(shí)和內(nèi)容，研究如何把燃料的化學(xué)能和液體的動(dòng)能安全、高效、低（或無）污染地轉(zhuǎn)換成動(dòng)力的基本規(guī)律和過程，研究轉(zhuǎn)換過程中的系統(tǒng)和設(shè)備的自動(dòng)控制技術(shù)。隨著常規(guī)能源的日漸短缺，人類環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，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(xué)科的重要任務(wù)，在能源、交通運(yùn)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(xué)等諸多領(lǐng)域獲得越來越廣泛的應(yīng)用，在國民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)揮著越來越重要的作用。 　　這方面人才在加強(qiáng)學(xué)生基礎(chǔ)理論和綜合素質(zhì)教育的同時(shí)，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)及自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，強(qiáng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)，注重全能訓(xùn)練，全面提高自己的實(shí)踐動(dòng)手能力和科學(xué)研究潛力. 　　我國能源動(dòng)力類專業(yè)形成于20世紀(jì)50年代。以交通大學(xué)為例，1952年院系調(diào)整時(shí)，當(dāng)時(shí)設(shè)在機(jī)械系中的動(dòng)力組就單獨(dú)成立了動(dòng)力機(jī)械系。由于受當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)教育體制的影響，在該學(xué)科的發(fā)展過程中，專業(yè)面曾一度越分越細(xì)。50年代初期只有鍋爐、氣輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等專業(yè)，以后又先后辦起制冷專業(yè)與風(fēng)機(jī)專業(yè)，制冷專業(yè)又細(xì)分出壓縮機(jī)，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(xué)校先后設(shè)立了工程熱物理專業(yè)。這樣能源動(dòng)力學(xué)科中的專業(yè)就先后包括有鍋爐、渦輪機(jī)、電廠熱能、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、制冷、低溫、內(nèi)燃機(jī)、工程熱物理，水力機(jī)械以及核能工程等11個(gè)專業(yè)，形成了明顯的以產(chǎn)品帶教學(xué)的基本格局。 　　熱能與動(dòng)力工程專業(yè)中包含的水利水電動(dòng)力工程專業(yè)的前身為水電站動(dòng)力裝置專業(yè)。該專業(yè)形成于20世紀(jì)50年代。新中國成立以后，隨著國家對(duì)水患的治理和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，國家設(shè)立了華東水利學(xué)院、武漢水利水電學(xué)院、華北水利水電學(xué)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(xué)水利系（西安理工大學(xué)水電學(xué)院的前身）設(shè)立了水電站動(dòng)力裝置專業(yè)，以滿足國家對(duì)水電建設(shè)人才的迫切需求。1977年恢復(fù)高考招生后，該專業(yè)更名為水電站動(dòng)力設(shè)備專業(yè)。1984年該專業(yè)更名為水利水電動(dòng)力工程專業(yè)，涵蓋了原水能動(dòng)力工程、水電站動(dòng)力裝置、水電站動(dòng)力設(shè)備、水能動(dòng)力及其自動(dòng)化、機(jī)電排灌工程、水能動(dòng)力與提水工程等專業(yè)，昆明工業(yè)學(xué)院、成都科技大學(xué)等一些院校都設(shè)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(dòng)力工程專業(yè)并入熱能與動(dòng)力工程專業(yè)，新的熱能與動(dòng)力工程專業(yè)包含了原來的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)、流體機(jī)械及流體工程、熱能工程與動(dòng)力機(jī)械、熱能工程、制冷與低溫技術(shù)、能源工程、工程熱物理、水利水電動(dòng)力、工程冷凍冷藏工程等9個(gè)專業(yè)。 　　客觀上說，這種專業(yè)劃分與當(dāng)時(shí)我國計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的體制以及工業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況，在一定程度上是相適應(yīng)的。過窄的專業(yè)面，但卻培養(yǎng)了專業(yè)工作能力較強(qiáng)的學(xué)生。因此，在當(dāng)時(shí)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)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(huì)經(jīng)濟(jì)向現(xiàn)代化方向的發(fā)展和高新科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是我國改革開放以后，國外先進(jìn)科技、管理體系的大量引進(jìn)，學(xué)科的交叉融合不斷產(chǎn)生新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，當(dāng)時(shí)實(shí)際存在的過細(xì)過窄的工科專業(yè)設(shè)置，總體上已不能適應(yīng)新的形勢(shì)和發(fā)展對(duì)人才的需要，必須進(jìn)行專業(yè)調(diào)整。因此，在1993年原國家教委進(jìn)行的專業(yè)目錄調(diào)整中，將能源動(dòng)力學(xué)科的上述前10個(gè)專業(yè)壓縮為4個(gè)專業(yè)，即熱能工程，熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，制冷與低溫工程，流體機(jī)械與流體工程，核工程與核技術(shù)保留。1998年，教育部頒布了新的專業(yè)目錄，將上述前4個(gè)專業(yè)進(jìn)一步合并為熱能與動(dòng)力工程專業(yè)，核工程與核技術(shù)專業(yè)單獨(dú)設(shè)立，而在引導(dǎo)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(dāng)時(shí)我國大多數(shù)學(xué)校還是采用了熱能工程與核能工程單獨(dú)設(shè)專業(yè)的方案。因此，在2000年教育部設(shè)立的新一輪教學(xué)指導(dǎo)委員中，在能源動(dòng)力學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)下分設(shè)了三個(gè)委員會(huì)：熱能動(dòng)力工程，核工程與核技術(shù)以及熱工基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)。 　　能源動(dòng)力工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)與國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)和支柱型產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是涉及多個(gè)領(lǐng)域高新技術(shù)的集成產(chǎn)業(yè)，在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展中一直起著極其重要的作用。近年來，隨著我國各個(gè)方面改革的深化發(fā)展，包括市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的逐步建立，國有大中型企業(yè)機(jī)制的轉(zhuǎn)換，加入WTO后面臨的挑戰(zhàn)，以及能源動(dòng)力領(lǐng)域技術(shù)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(shì)與任務(wù)，我國能源動(dòng)力類以及核相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 　　能源動(dòng)力及環(huán)境是目前世界各國所面臨的頭等重大的社會(huì)問題，我國能源工業(yè)面臨著經(jīng)濟(jì)增長、環(huán)境保護(hù)和社會(huì)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(fèi)國，煤炭占商品能源消費(fèi)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(chǔ)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(jì)資料表明，我國化石能源剩余可儲(chǔ)采比煤炭為92年，石油20.5年，僅為世界儲(chǔ)采比的一半；天然氣為63年，優(yōu)質(zhì)能源十分匱乏。我國已成為世界第二大石油進(jìn)口國，對(duì)國際石油市場(chǎng)的依賴度逐年提高，能源安全面臨挑戰(zhàn)，存在著十分危險(xiǎn)的潛在危機(jī)，比世界總的能源形勢(shì)更加嚴(yán)峻?，F(xiàn)在，能源資源的國際間競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈，從伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)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(zhēng)的具體反映。因此開發(fā)利用可再生能源、實(shí)現(xiàn)能源工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有應(yīng)該說更加迫切、更具重大意義。我們應(yīng)該清楚地認(rèn)識(shí)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(hù)領(lǐng)域內(nèi)，與發(fā)達(dá)國家存在著較大的差距：我國水能資源理論蘊(yùn)藏量（未包括臺(tái)灣?。?.76億KW，可開發(fā)容量3.78億KW,相應(yīng)年發(fā)電量19200億KWh，均居世界第一；至2003年底水電裝機(jī)容量達(dá)到9139萬KW，年電量2710億KWh，開發(fā)率按電量算只有14％，按裝機(jī)容量算只有24.2％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國、加拿大、西歐等發(fā)達(dá)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(dá)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(shí)，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)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(hù)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(yīng)用潔凈煤技術(shù)，逐步降低用于終端消費(fèi)煤炭的比重，實(shí)現(xiàn)能源、經(jīng)濟(jì)、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(gè)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(shí)又是國民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)。核軍工、核能、核燃料和核應(yīng)用技術(shù)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(yīng)，如何培養(yǎng)適應(yīng)上述21世紀(jì)社會(huì)需要的能源動(dòng)力類以及核相關(guān)專業(yè)人才，是每個(gè)大學(xué)相關(guān)專業(yè)以及每位從事能源動(dòng)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(dòng)力學(xué)科專業(yè)教學(xué)的主要內(nèi)容之一，而常規(guī)化石能源的使用與環(huán)境問題密切相關(guān)。目前，煤炭、石油、天然氣等化石能源仍在整個(gè)能源構(gòu)成中占據(jù)主導(dǎo)地位，而且估計(jì)在今后幾十年地時(shí)間內(nèi)這一局面還不會(huì)改變。這些常規(guī)化石能源主要直接應(yīng)用于火力發(fā)電，這會(huì)帶來一系列嚴(yán)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(bào)載，當(dāng)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(xì)粒子（小于10微米）排放量超過250萬噸，是影響大城市大氣質(zhì)量和能見度的主要因數(shù)，并嚴(yán)重危害人體健康。因此，對(duì)能源動(dòng)力生產(chǎn)過程中的這些環(huán)境問題必須進(jìn)行妥善處理和控制，實(shí)現(xiàn)其環(huán)境友好化，才能保證人類的生存和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。環(huán)境問題已經(jīng)成為能源動(dòng)力技術(shù)研究中的重要組成部分，也必須在專業(yè)課程的教學(xué)中有相應(yīng)的體現(xiàn)。也正是基于這一原因，浙江大學(xué)已經(jīng)將原來的熱能與動(dòng)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(dú)特的問題，如輻射防護(hù)與保健、核廢料的處置與處理等均與環(huán)境保護(hù)有關(guān)。迫于環(huán)境方面對(duì)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(diǎn)，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。