時間:2022-09-20 15:53:27
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇熱能與動力工程論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
為適應國家經濟、科技、社會發展對高素質人才的需求,引導不同類型高校根據自己辦學定位和發展目標,發揮自身優勢,辦出專業特色,“十一五”期間教育部、財政部將擇優重點建設一批高等學校特色專業,通過優化專業結構,提高人才培養質量,辦出專業水平和特色,為同類型高校相關專業建設和改革起到示范和帶動作用。
華北電力大學熱能與動力工程專業創辦于1958年,原名為電廠熱能專業,歷經五十多年的建設和發展,現已成為本校師資力量最強、就業形勢較好、招生人數較多和學生成才率較高的專業之一,本專業累計畢業生人數已達10616人,在校生人數2647人。尤其最近幾年,在兩大電網公司和五大發電集團共同組成的校理事會的支持和幫助下,學科實力得到了質的飛躍,畢業生就業形勢一直保持在全國各專業的前列。華北電力大學能源與動力工程學院已經成為我國發電領域最重要的人才培養基地,得到了發電行業的充分肯定,在我國發電領域具有重要的影響。
華北電力大學熱能與動力工程專業緊密結合國家經濟和社會發展需求,以培養“厚基礎、重實踐、強能力”的熱動專業技術人才和管理人才為目標,改革人才培養方案,加強課程體系和教材建設,優化師資隊伍,強化實踐教學,具有鮮明的“熱能與動力工程”專業特色和“電力行業”特色,取得了一系列顯著效果。
一、建設思路與改革措施
1.建立并形成熱動專業人才培養調研機制
通過校理事會定期開展能源動力、發電(火電、氣電、風電和核電等)、環保等相關行業的人才需求形勢調研和畢業生就業狀況研討與分析,根據國家的人才需求,制定適應不同專業方向的模塊化、層次化人才培養方案。
2.以本科教學水平評估所形成的規范性課堂教學、實踐教學和教學管理模式為建設起點,加強精品教材的培育和建設
課程教學體現相關領域的最新發展,普遍采用國內外高水平的新版教材,繼續組織編寫高質量的適用教材,形成深入開展教學研究的有效機制。
3.加強師資隊伍建設,改革教師培養和使用機制
有計劃地選派青年教師到企業進行鍛煉,到國內外高水平大學或研究機構做訪問學者或短期合作研究;鼓勵和支持教師參加企業的短期高級技術培訓、生產一線觀摩、調研和相關會議;聘請一定數量的具有企業生產和管理經驗的人員兼職授課,形成學校和企業、學校和國內外大學及研究機構的定期人員交流機制。
4.改革實踐教學,推進人才培養與生產實踐相結合
為了適應我國能源與電力發展對全新實踐型、創新型人才的需求,熱能與動力工程實驗教學中心整合相關實驗室資源,依托電站設備狀態監測與控制教育部重點實驗室為本科生設立的“能動之光”科技創新項目,建成了包含電廠實踐教學模塊、動力工程基礎實驗模塊、熱能動力工程實驗模塊、創新實驗模塊的集知識學習、技能拓展、工程訓練、創新能力培養為一體的實驗教學示范中心。涵蓋專業基礎實驗、專業實驗、綜合實驗、創新實驗,能夠滿足不同專業、不同層次學生的需要,實現理論與實踐、校內與校外的無縫鏈接,體現“厚基礎、重實踐、強能力”的人才培養特色。
二、建設成果
熱能與動力工程專業是一門跨學科、綜合性強、重實踐的學科,著重培養基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高,德、智、體全面發展的,集現代信息技術與熱能動力工程知識為一體的高級專門技術人才和管理人才,要求學生通過四年的學習不僅要掌握全面的理論知識,而且必須具備較強的實際操作能力,以適應現代能源、電力行業相關領域對高級人才的需求。華北電力大學熱能與動力工程專業以國家能源電力需求為建設導向,從方向凝練、人才培養、教學體系構建、師資建設、教材建設、實驗室建設等方面進行全方位探索和實踐,取得了豐碩的成果。
1.專業建設別具特色,人才培養模式靈活多樣
為適應國家能源電力行業發展的需要,熱能與動力工程專業依托一級學科“動力工程及工程熱物理”博士點,在熱能與動力工程和電廠集控運行方向的基礎上,拓展專業方向,開設燃氣輪機聯合循環、核工程與核技術、制冷與空調工程、新能源等專業方向,覆蓋主要發電形式,具有鮮明的電力特色。通過與國家大型企業合作,采用“訂單+聯合”的培養模式,使專業教育符合社會的發展需求,滿足了國家對社會緊缺的復合型拔尖創新人才和應用人才的需要,進一步提高高等教育教學質量,推進人才培養模式改革。
2.加強基礎、突出能力、注重創新,構建高質量人才培養體系
按照“夯實基礎、突出能力、注重創新、全面發展”的指導思想制定熱能與動力工程專業人才培養方案,既加強培養學生厚重的基礎,又注重培養學生的創新精神和實踐能力。近年來熱能與動力工程及相關專業方向畢業生的一次簽約率超過98%,畢業生因“作風扎實、動手能力強、有較強的創新精神”深得能源電力行業及其他用人單位的廣泛贊譽。
3.優化師資隊伍結構、積極打造優秀教學團隊
高水平教師隊伍是專業建設的有力保障。近年來,熱能與動力工程專業按“博士化、工程化、國際化”要求進行師資隊伍建設,引進急需人才、培養未來人才、用好現有人才,新引進的教師均為名牌高校的博士或博士后,有數名教師在華北電力科學研究院進行為期半年的工程化訓練,有計劃、分年度派教師赴美國、法國、英國、丹麥、日本等能源和電力較發達國家的高校或研究機構做訪問學者。目前熱能與動力工程專業教學團隊教師隊伍職稱結構、年齡結構、學位結構合理,2007年被評為北京市優秀教學團隊。
4.以精品課程建設為核心打造課程體系,帶動教材建設
根據熱能與動力工程專業課程建設計劃,以創建精品課程為課程體系建設重點,核心課程全部建成精品課程,同時帶動熱能與動力工程專業的教材建設,有力推動了熱能與動力工程專業的建設水平。到目前為止,已建成1門國家級精品課程、7門省市級精品課程、3門學校精品課程;國家“十一五”規劃教材3門及其他教材12門。
5.建設特色實驗中心,構建分層次、模塊化的實驗教學體系
熱能與動力工程實驗教學中心構建了“專業基礎-專業-綜合-創新”分層次、模塊化的實驗教學體系,進一步豐富了華北電力大學“四模塊”(基礎實驗模塊、校內實踐模塊、仿真實驗模塊、校外實踐模塊)實踐教學體系的內涵。2007年8月熱能與動力實驗教學中心順利通過北京市教委組織的專家組評審,榮獲北京市高等學校實驗教學示范中心稱號。
三、鮮明特色
華北電力大學熱能與動力工程特色專業時刻以國家能源電力需求為建設導向,以其包容并蓄、均衡有道的精神,不斷派生出一批新專業和學科方向,并將繼續不斷強化內涵、擴展外延,滿足國家對能源電力不斷發展的新需求,具有鮮明的專業特色。
1.突出專業特色和行業特色
華北電力大學熱能與動力工程專業以為國家能源與電力工業培養熱動專業技術人才和管理人才為主要目標,專業建設緊密結合國家經濟和社會發展需求,具有鮮明的“熱能與動力工程”專業特色和“電力行業”特色。
2.支撐學校的大電力學科體系
近年來,熱能與動力工程專業針對國家能源結構調整和節能減排工作所形成的新的人才需求,調整和優化了專業方向的設置,從熱能與動力工程專業孵化出來的風能與動力工程、核科學與核技術等專業成為華北電力大學大電力學科體系的重要組成部分,進一步提升學校服務于我國能源電力發展的能力和水平。
3.理論與實踐教學體系完備,特色鮮明
從復合型人才培養角度出發,建立了以能力培養為主線,分層次、多模塊相互銜接的理論與實驗教學體系,課程設置實現了系列化、層次化、模塊化、厚基礎、寬口徑,增加學生學習的選擇性、自主性,體現“重實踐、強能力”的人才培養特色。
4.探索創新人才培養的新模式
積極進行人才培養模式、課程體系、教學內容和教學方法的改革,通過設立“創新人才培養實驗班”,采用校企聯合“訂單式”人才培養模式,為全校本科創新人才培養起到推動和示范作用。
作者簡介:陳偉鵬(1974-),男,蒙古族,內蒙古包頭人,內蒙古科技大學能源與環境學院,副教授;武文斐(1964-),男,內蒙古包頭人,內蒙古科技大學能源與環境學院,教授。(內蒙古 包頭 014010)
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)23-0101-02
畢業設計是工科學生將所學專業知識與實際工作相結合的重要環節,是學生走向工作崗位之前的必要訓練,是當前理工科院校本科教學改革的重要方向。因此,如何在有限的時間內,使學生受到嚴謹的畢業設計訓練,是專業課教師應該認真研究的課題。
內蒙古科技大學熱能與動力工程專業為品牌專業。畢業生主要服務于電力和鋼鐵兩大行業,大部分學生進入生產一線進行技術管理工作,因此對于畢業生工程實踐能力要求較高。內蒙古科技大學熱能與動力工程專業畢業設計時間為16周,是培養本科畢業生工程實踐能力的一項重要教學環節。
一、畢業設計存在的問題
內蒙古科技大學熱能與動力工程專業是一個新專業,畢業設計工作開展時間短、技術資料積累少,在工作中有許多不足。例如:熱能專業有電廠熱能和冶金熱能兩個方向,在設計難度和評分標準方面對學生要求有所不同;由于缺少資料,部分教師在指導設計時只要求學生做系統示意圖;部分教師布置工作量不飽滿,而另外一些教師布置工作量較大,很難在規定時間完成;在布置設計任務和指導設計時偏重于書本理論知識,對于實際工程知識涉及較少。如工程圖紙不規范,熱工設備設計中只計算理論熱量和產量等,不涉及爐體、爐墻耐火材料等。
以上問題不可避免的都會對畢業設計教學質量產生負面影響。為了提高畢業設計教學質量,相關教師針對畢業設計教學環節進行了大量的改革和實踐研究。
二、畢業設計教學改革需要解決的關鍵問題
1.建立畢業設計指導教師的工作能力考核和培訓
本科畢業設計對指導教師的理論知識和實際工作經驗要求較高。因此,需要對指導教師進行較嚴格的考核和培訓,只有具備了指導本科畢業設計能力的教師才能從事畢業設計指導工作。
(1)畢業設計指導教師的工作能力考核方法。主要從以下幾個方面考核畢業設計指導教師的工作能力:
首先,指導教師必須具備中級以上技術職稱。技術職稱是衡量教師工作能力和技術水平的一項重要指標。根據相關規定,中級以上職稱的教師本科畢業后一般具有五年以上的教學和工作經驗,基本可以擔任畢業設計指導教師。
其次,要求指導教師必須收集3套以上完成的工程設計資料。工程設計是一項復雜的工作,有其自身的工作方式和特點,參考現有的工程圖紙和設計資料是必不可少的,任何一項好的工程設計都離不開對前人工作經驗和成果的繼承和發展。因此,指導教師在承擔畢業設計指導工作前應收集大量工程技術資料,特別重要的是應有幾套完整的工程設計資料。
最后,指導教師在獨立承擔畢業設計指導任務前,必須有一年以上的畢業設計助教工作經歷,并且經過考核才能承擔畢業設計指導工作。在助教過程中要求年輕教師與學生一起完成相關畢業設計,將設計過程和相關資料充分掌握,并組織專門的考核來確認年輕教師是否能承擔畢業設計指導工作。
(2)畢業設計指導教師的工作能力培訓。當今世界工程技術發展很快,無論青年教師還是具有多年工作經驗的老教師都需要不斷學習先進的工程技術。在這方面教研室主要采取“請進來”和“送出去”的方法來提高教師的工程實踐能力。所謂“請進來”,是指請相關設計院的專家來指導教師進行畢業設計工作,可以采用設計方法講座、帶領教師一起指導畢業設計等工作方式。所謂“送出去”,是指將教師派往設計院、設計公司等單位與專業設計人員一起工作。教研室與多家相關設計單位建立了良好的合作關系,定期選派相關教師到專業設計單位從事設計工作,并且要求教師至少參與完成一項完整工程設計工作(包括可行性研究、初步設計、施工圖設計和現場服務)。
2.加強畢業設計過程中的指導和監督
內蒙古科技大學熱能與動力工程專業畢業設計時間為16周,幾乎占用大四最后一個學期。在如此長的一個時間段中,完全靠指導教師和學生自己把握工作進度是不合適的,因此教研室制定了畢業設計總體進度表,以便于學生和指導教師統一安排工作進度,具體見表1。指導教師根據表1安排的各組的畢業設計任務,在各工作階段最后一周檢查每個學生的階段性工作成果,對于沒有達到要求的階段性成果給出評價意見,要求該學生進行修改。
學生在畢業設計過程中不可避免的出現各種問題,需要指導教師定期指導。由于學生出現的問題比較零散,同時指導教師在承擔畢業設計工作以外還有其他多項工作,因此不可能每天都到設計教室指導設計工作。教研室在征求指導教師和學生意見的基礎上,制定了指導教師工作時間安排,要求每位指導教師每周定期安排2個半天的時間指導本組學生。每次指導間隔為半周,可以充分發揮學生的主動性來自己解決問題,并且可以培養學生帶著問題來完成工程設計的能力。因為在實際的工程設計過程中不可能所有的問題都能夠馬上得到解決,如其他專業資料提供不及時、局部設計方案沒確定、部分參數不知道等問題。
當出現部分問題不能馬上解決時,正常的設計工作不能停止,而是在設法解決相關問題的同時繼續開展后續的設計工作,當問題解決后再來完成相關工作。只有這樣才能保證按期完成設計工作,不會因為一個局部問題影響整個設計進度。
3.建立公正合理的畢業設計評價體系
(1)規范各設計方向的工作內容和工作量。熱能與動力工程專業畢業設計題目分別涉及熱力發電廠、鍋爐和冶金加熱爐三部分內容。畢業設計題目的分配主要是根據就業意向由同學們自主選擇。由于每個設計方向特點、工作內容有較大區別,在評價畢業設計工作時較難有統一標準。
教研室針對熱能與動力工程專業畢業生將來的工作需要制定了畢業設計應涉及到的重點內容。首先畢業設計應完成一個完整的工業項目,可以是工廠整體設計,也可以是鍋爐或冶金加熱爐整體設計。設計說明書要包括如下內容:完整工藝流程設計、熱平衡計算、燃料與燃燒計算、空氣和燃氣管道計算、爐體鋼結構和耐火材料選擇等。特別是部分指定教師布置的題目為工廠整體設計時,除了進行全廠工藝設計外,還要求指導教師必須選取工藝中某一熱工設備單獨設計,來保證同學們在熱平衡計算、燃料與燃燒計算、空氣和燃氣管道計算、爐體鋼結構、耐火材料選擇等方面得到鍛煉。
(2)遏制畢業設計抄襲現象。針對畢業設計抄襲問題,教研室做了大量的防范工作。首先要求每位指導教師最多帶10位同學。要求指導教師在布置設計任務時要盡量做到每人一題,如果題目大體相近,也必須做到主要技術參數不同,并且嚴格要求每個學生都按照指導教師布置的題目和技術參照進行設計和繪制施工圖,其設計結果必須與指定參數一致。通過以上方法,可以保證每個學生設計的結果都與其他同學不同,進而遏制畢業設計抄襲現象。
(3)建立公正合理的畢業設計評分體系。畢業設計的最終成績是對即將畢業的同學16周工作的主要評價,并放入學生檔案跟隨學生一起進入工作崗位。很多企業領導都會查閱學生檔案,根據畢業設計成績來考慮如何培養和使用新員工。因此每位即將畢業的學生都應重視自己的畢業設計成績。如何公正、合理的評價學生的畢業成績是擺在指導教師面前的重要問題。
在畢業設計成績評定過程中有兩個相互矛盾的問題。首先指導教師都希望本組學生取得好的成績,這樣他們不但可以順利畢業,同時在走上工作崗位后會給領導產生一個好印象;但是如果沒有原則的給每位學生都評定為較好的成績,就不能起到鼓勵優秀學生、鞭策落后學生的目的。特別是對低年級學生會產生不好的影響,使他們失去認真完成畢業設計的動力。長此以往,會使用人單位對本專業產生不信任,不利于本專業的長期發展。因此,教研室規定總體成績中優秀占15%,良好占25%,中等占40%,及格和不及格占10%。
對于畢業設計的成績評定主要考慮三方面成績:一是平時成績。由指導教師根據階段性工作結果的完成情況評定。二是畢業設計說明書和工程圖紙完成質量評定。由指導教師以外的其他教師評定,該教師有教研室指定。三是答辯成績。答辯分為自己講述和教師提問兩部分,答辯組的五位教師根據該學生的講述和回答問題情況給出評分,由答辯秘書取平均值作為答辯成績。
學院會在每組學生中隨機選取部分學生進行二次答辯,來檢查教師答辯過程中是否公正、公平,同時檢查指導教師的工作結果是否符合學院要求。
三、結束語
內蒙古科技大學熱能與動力工程專業教研室針對本科畢業設計開展了大量的實踐和研究,建立了一套較完整的畢業設計指導和評價制度,重點加強了指導教師的工作能力考核和培訓,加強了畢業設計過程中的指導和監督,建立了公正合理的畢業設計成績評價體系。通過兩年的實踐發現畢業設計質量明顯提高,同學們的工程設計能力明顯增強。
參考文獻:
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中圖分類號:TM6 文獻標識碼:A 文章編號:
在熱電廠中,熱電機組在運行過程中把熱能轉變成為動能,通過汽輪發電機后,一部分轉變為電能,另一部分通過汽輪機轉送出去,在這過程中,會發生蒸汽的熱損失及焓降。熱能與動力工程在熱電廠的的應用,有利于減少熱量消耗,提高能量的利用率。
一、熱電廠熱電機組變工況的原因
熱電廠熱電機組在運行過程中,引起機組變工況的因素較多,可以從以下幾個方面找原因:(1)電大量儲存,加上外界所需的用電功率時刻在變化;(2)鍋爐燃燒不穩定,使進入汽輪機的蒸汽參數發生動態的變化;(3)凝汽設備工況變化,使凝汽器壓力產生變化。在機組工況發生較大的波動時,就要綜合考慮以上各個因素,具體情況具體分析。
機組的變工況特性:當變工況前后機組未達臨界狀態時,機組的流量與機組前后壓力平方差的平方根成正比;變工況前后級組均為臨界狀態,通過級組的流量與級前壓力成正比,與級后參數無關。
在多級汽輪機內上一級損失一小部分可以在以后各級中得到利用,這種現象稱為多級汽輪機的重熱現象。將各級的理想焓降之和大于汽輪機理想焓降部分占汽輪機理想焓降的份額叫做重熱系數。由于重熱的利用可使整個的效率大于各級的平均效率,但是它是以降低級效率為前題,只能回收熱損失的一部分,所以重熱系數論文格式范文越大越好。重熱系數一般為0.04~0.08。由于重熱現象的存在,使全機的相對內效率高于各級平均的相對內效率,可使機組回收其損失的一部分,充分的利用重熱現象,合理的選取重熱系數,對提高對機組的認識有很大的幫助。
在部分進汽的級中,噴管分組布置,可分為工作弧段和非工作弧段,鼓風損失發生在非作弧段。旋轉的動葉片每一瞬間都會處于噴管工作弧段或非工作弧段,在非工作弧段,動靜軸向間隙中充滿了停滯的蒸汽,當動葉片轉到非工作弧段時,會像鼓風機一樣,將這些停滯的蒸汽從葉輪的一側鼓到另一側,這要消耗部分有用功,這部分能量損失為鼓風損失。與鼓風損失相反,斥汽損失發生在噴管工作弧段,剛從非工作弧段轉到工作弧段的動葉柵內充滿了停滯的蒸汽,噴管中流出的蒸汽須首先排斥并加速這些停滯蒸汽,要消耗部分動能,為濕汽損失。
產生濕汽損失的原因包括:一,濕蒸汽在膨脹時,一部分蒸汽凝結成水滴使做功的蒸汽量減少;二,一些水珠其流速低于蒸汽流速,高速汽流被低速水珠牽制,消耗部分動能造成損失;三,水珠撞擊噴管背弧擾亂主流造成損失,撞擊動葉背弧阻礙動葉旋轉消耗葉輪的有用功;四,濕蒸汽的過冷現象也是造成濕汽損失的理由之危害:損傷動葉進汽的邊緣,特別葉頂背弧處沖蝕。減少濕汽損失的措施包括:采用中間再熱循環;采用去濕裝置;采用具有吸水縫的空心噴管;提高抗沖蝕能力。汽輪機運行時,要克服支持軸承和推力軸承的摩擦阻力,還要帶動主油泵、調速器,這都將消耗一部分有用功而造成損失,為機械損失。
二、熱電廠中熱能與動力工程的應用
噴管調節的特點及適用場合包括:1,各調節閥所通過的最大流量不一定相等;2,有調節級,e
節流調節的特點及適用場合包括:1,無調節級,第一級全周進汽;2,變工況時各級溫度變化較小,負荷適應性較好;3,變工況存在節流損失,經濟性較差;4,適用于小容量的機組和帶基本負荷的大機組,級組的臨界壓力是指當級組中任一級處于臨界狀態時級組的最高背壓級組包含的級數越多,其數值越小,也即臨界壓力比的數值越小,弗留格爾公式的應用條件:級組級數應不小于3~4級;同一工況下,通過級組各級的流量相同;在不同工況下,級組中各級的通流面積應該保持不變。弗留格爾公式的實際應用:可用來推算出同流量下各級級前壓力求得各級的壓差、比焓降,從而確定相應的功率效率及零部件的受力情況;監視汽輪機通流部分是否正常,即在已知流量的條件下,根據運行時各級組前壓力是否符合弗留格爾公式,從而判斷通流部分面積是否轉變。
調壓調節增加了機組運行的可靠性和對負荷的適應性,提高了機組在部分負荷下的經濟性,高負荷區滑壓調節不經濟,適用于單元大機組蒸汽在動葉柵中做功后,以余速動能離開動葉柵,它是未能在動葉柵中轉換為機械功的一部分動能,稱它為這一級的余速損失,工作噴管所占的弧段長度與整個圓周長派的比值表示部分進汽的程度。
在軸流式汽輪機中,通常是高壓蒸汽由一端進入,低壓蒸汽由另一端流出,從整體來看,蒸汽對汽輪機轉子施加了由高壓端指向低壓的軸向力,使汽輪機轉子存在向低壓端移動的趨勢,這個力就叫轉子的軸向推力。軸向推力的變化規律為:新蒸汽溫度降低、汽輪機發生水沖擊時、負荷突增時、甩負荷時、葉片結垢時,軸向推力都增大。
總之,總結熱電廠熱電機組熱能與動力工程之間的關系及變化情況,掌握變工況時的各種情況,懂得其產生理由,在工作中正確判斷處理各種異常情況,可以使操作技術更精湛,提高技能;熱能與動力工程在熱電廠的的應用,有利于減少熱量消耗,提高能量的利用率。明白各種調節方式及適應場合,對提高運行技能水平也具有極大的幫助。
【參考文獻】:
[1]劉杰;熱能與動力工程在熱電廠的運用分析[J].科技傳播.2012年17期
中圖分類號:G642文獻標志碼:A文章編號:10017836(2015)01002102現今工科大學生的實踐能力普遍偏低,難以適應社會發展的需要。目前,我國必須擁有數量眾多的具有創新能力和實踐能力的人才,才能在風云變幻的世界競爭中立于不敗之地。為此,普通高等工科學校的責任就是培養并造就一批具有競爭性、高素質、高質量的工程技術人才,工科大學生實踐能力的培養和提高是我國跨世紀經濟發展的需要,也是我國高等工程教育不斷改革發展的趨勢。
[S2][10][SZ]1[SBZ]我國工科大學生實踐能力的現狀[5"SS]
現代大學教育的根本目標是培養具有創新精神和實踐能力的高素質人才,隨著世界工業科技日新月異的發展,知識經濟時代已經來臨,高等教育培養質量代表著一個國家經濟的發展潛力,如何培養工科大學生的實踐創新能力是當代教育最大的核心所在。當前,我國工科大學生的實踐能力普遍較差,主要表現在以下兩個方面:
11企業對工科大學生的實踐能力評價不高
工科畢業生在校期學習了專業學科理論知識,但是不能把所學與具體工作實際相結合。同時,對企業生產模式熟悉較慢,甚至不熟悉,再加上不愿意深入去研究企業的生產實際,又不能虛心地與企業技術管理干部及工人進行溝通,有的畢業生已經工作兩三年還不能獨立承擔工作任務。基本技能不過硬,如做圖軟件的應用、技術文件的總結等基本功不扎實,也沒有養成用圖形、圖表進行交流和表達設計方案、技術思想的習慣,缺乏吃苦耐勞精神,不愿意到科研和生產一線去工作等等。
企業希望大學生能深入了解社會,端正就業態度;了解社會目前的情況,及時調整就業心態,豐富自己的實踐經驗;提高自身素質,多參加社會實踐,增強社會適應能力,務實勤奮。
12工科大學生就業困難
隨著我國高校畢業生就業形勢的日益嚴峻,大學生就業已成為社會關注的焦點,而開展大學生創新實踐教育是高等教育的迫切要求,也是破解當前就業難問題的重要途徑。現在的大學畢業生中,只有能夠充分滿足并能盡快適應用人單位需求的人才才有競爭的優勢。現今企業招聘大學畢業生時,最看重的是畢業生的“綜合能力”,其次為“潛力”,再次為“品德”。
每年應屆畢業生在就業時,都要參加各種各樣的招聘會,有的企業走進校園舉辦專場招聘會,各高校的學生通過網絡,了解到招聘信息后,紛紛到招聘地點去投簡歷,有的學生甚至把自己的簡歷做成像宣傳單一樣,向各企業投放,但是真正能夠收到企業面試信息的卻很少。這一方面說明學生不了解企業的基本情況,盲目地投簡歷,沒有做好充分的準備,不知道自己將來想要做什么,能否勝任企業的工作;另一方面,在就業之前,沒有充分對在校期間完成的各項學習任務進行歸納總結,其中包括:國家對學生要求的外語及計算機等級考核是否合格、在校期間參加的各項實踐活動、國家級或省(校)級各類創新能力賽等。以上幾方面原因導致畢業生被企業拒之門外。
近幾年佳木斯大學熱能與動力工程專業學生的就業情況如下:(1)格力空調公司首先要通過招聘網頁中的能力測試題(基本上是理論與實踐相結合的題目),對學生進行測試,通過后才能進入面試階段,學校今年有5名同學在網上答題,其中有3人不過關,沒有得到面試的機會;(2)長城汽車公司在筆試中,出一些行測題目,目的是要考核學生的綜合能力,通過筆試后才能進入面試。佳木斯大學熱能與動力工程專業學生近三年共有25人簽約長城汽車公司,這些學生都是通過該公司層層面試選的,通過對這些學生走訪,學校了解到了現今企業需要什么人才,為下一步重新制定培養方案奠定了理論基礎。還有些企業在招聘學生時會出一些工程實踐的題目,目的是考核學生的動手能力。雖然大部分學生在校期間成績相當好,但在公司筆試及工程實踐能力測試中卻不能通過,說明當前我國工科大學生的實踐及綜合能力普遍偏低,而導致這種現狀的原因是多方面的。
[S2][10][SZ]2[SBZ]工科大學生實踐能力培養方案的確定[5"SS]
我國現今工科大學生的知識結構如下圖所示,各工科院校都對培養方案進行了相關的修訂,但也存在著一些不足,課程設置不能與具體實踐相結合,專業工程實踐比較少,造成學生在就業后不能很快地適應所簽工作的需要,這主要是培養目標出現偏差造成的。
【基金項目】本文系2013年哈爾濱工程大學教學改革項目“基于創新型人才培養的《燃料與燃燒》教學模式改革研究與實踐”(JG2013YB09)的研究成果。
【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)18-0057-02
現代社會能源主要來源于化石燃料的燃燒,能源短缺已成為世界各國面臨的迫切問題,尋求新型燃料以及研發高效低污染燃燒裝置已成為各國面臨的重大任務。 “燃料與燃燒”是一門研究化石燃料及其燃燒規律的傳統學科,同時又是一門反映最新燃料及燃燒技術,并與之保持同步的新學科。
作為高等院校熱能與動力專業方向的重要專業基礎課,“燃料與燃燒”以“高等數學”、“大學物理”、“大學化學”、“工程熱力學”、“傳熱學”和“流體力學”等傳統基礎課程的知識為基礎,由于涉及學科多,應用知識繁復,與其他基礎課程相比,具有課程理論難度大、跨度大、知識點多且零散和對數學要求高等特點[1,2]。為此,針對我校熱能與動力工程專業人才培養特點和要求,結合多年教學實踐經驗,對“燃料與燃燒”課程教學內容的制訂及教學手段的選擇提出自己的建議。
一、課程內容及特點
1.課程內容
“燃料與燃燒”包括燃料、化學熱力學、化學動力學、燃料的著火理論、火焰的傳播與穩定理論、預混燃燒理論和擴散燃燒理論等基礎理論,液體燃料、固體燃料的燃燒過程及其經典的模型等教學模塊;課程主要包含:(1)燃料、(2)燃燒過程的物質平衡與熱平衡、(3)化學反應動力學、(4)燃燒系統守恒方程、(5)著火和燃燒界限、(6)預混氣的燃燒、(7)層流預混火焰、(8)層流擴散燃燒、(9)氣體湍流燃燒、(10)液體燃料的擴散燃燒、(11)固體燃料的燃燒、(12)燃燒污染與防治、(13)船舶動力裝置的燃燒等教學內容。
2.課程特點
實際燃燒過程涉及質量、動量和能量的交換和變換,涉及燃料和氧化劑之間的化學反應,具體過程十分復雜。“燃料與燃燒”課程知識點多、理論性強、學科交叉性強。因此,一方面,該課程的學習要求學生很好地掌握前期“大學物理”、“大學化學”、“工程熱力學”、“傳熱學”和“流體力學”等專業基礎課程的內容;另一方面,該課程的學習又可以促進了學生對上述課程知識點的理解。
“燃料與燃燒”課程理論性強、知識涉及面廣,是一門典型的理論和實驗相結合的學科。由于燃燒過程的復雜性,截至目前,燃燒科學的研究仍然以實驗研究為主。先進診斷技術的不斷出現使得燃燒實驗獲取的數據更加可靠、準確[3]。20世紀以來,著火模型、火焰傳播理論、反應流體力學和計算流體力學等的建立使燃燒理論有了長足的發展。并且,隨著大型計算機的出現,使得采用數值模擬方法研究燃燒過程已經成為發展趨勢[4],這些都有力地促進了燃燒技術的發展。但這些理論模型對于本科生而言很難理解。這就要求授課老師探索適合本科生知識結構及認知水平的教學內容和教學手段。
二、教學方法
1.教材的選擇
“燃料與燃燒”這門課程知識點多、理論性強、概念抽象,如何上好這門課,選擇適合的教材是非常重要的環節。好的教材有利于制訂合理的教學內容和教學計劃,可以有效促進教師的教學和學生的學習。目前市面上發行的教材主要有國外教材的國內翻譯版和國內教材兩類,比如Kuo. Kenneth K.的《Principles of Combustion》和Turns. S. R.的《An Introduction to Combustion》以及國內顧恒祥編著的《燃料與燃燒》教材和嚴傳俊的《燃燒學》等,這兩類教材各有特點。合適的教材應該能夠與學生的知識結構及認知能力相適應,與該課程的教學目標相適應[5]。
針對本課程的特點,教材的內容要全要新,應能夠較好地反映當前燃燒理論發展水平及技術發展現狀。教材內容應當包括燃料、化學熱力學、化學動力學、燃燒物理基礎、預混燃燒及擴散燃燒、液體及固體燃料的燃燒等。由于是面向本科生的教材,應當內容簡單易懂、表述深入淺出、實例豐富直觀、結構邏輯清晰,能有效銜接理論分析與工程實例,這樣才能提高學生學習興趣。目前國內出版的《燃料與燃燒》教材要么理論性太強,要么涵蓋內容不全面,要么內容深度不夠,總之都存在這樣或那樣的問題。為此,根據我校本科熱能與動力工程專業方向學生培養的目標和特點,我校“燃料與燃燒”課程組的老師編寫了適合我校學生使用的《燃料與燃燒》教材,該教材系統地闡述了燃燒的基本原理和理論;詳細講述了燃料動力學燃燒的計算方法,詳細論述了燃燒熱力學和燃燒化學反應動力學,著重介紹了船舶動力裝置涉及的預混燃燒和油滴蒸發控制的擴散燃燒;最后,為及時反映燃燒技術的最新研究進展,增添了新型船舶動力裝置所采用的燃燒技術[6]。在教材的編撰過程中,大量引用了我校教師及研究生們的研究成果。教材針對性強、內容新穎,強調了“燃料與燃燒”課程的理論性和工程應用性,培養了學生學以致用、理論聯系實際的能力和素養。
2.教學內容設計
“燃料與燃燒”課程教學內容應該具有目標性、實效性、科學性、啟發性,為此在其教學內容的設計過程中,應該注意以下幾點:
①內容要重點突出。“燃料與燃燒”課程內容包括化學熱力學、反應動力學基礎、著火理論、火焰傳播與穩定理論、液體燃料及固體燃料的燃燒等部分,但在各部分內容的講解上要有重點。課程中化學熱力學和化學動力學基礎是整個課程的理論基礎,講解內容包括化學平衡、熱化學、化學反應速率、質量作用定律、反應級數、活化分子碰撞理論及鏈鎖反應理論等。其中,化學反應速率、質量作用定律、阿累尼烏斯公式和鏈鎖反應理論可作重點講解。關于著火理論,授課重點放在閉口系統著火理論模型的建立和結果分析上,并分析燃燒放熱量和散熱量隨溫度的變化曲線,確定著火溫度與初始溫度、物理化學因素和散熱強度的關系。對于火焰傳播與穩定理論,授課的重點在火焰傳播概念、氣體的動力燃燒與擴散燃燒及火焰穩定的基本原理與方法的講解。對于預混燃燒,授課的重點在瑞利公式、郎肯-雨果尼奧公式的推導,以及爆震波、緩燃波的性質,并分析層流火焰的傳播速度。對于擴散燃燒和液體燃料的燃燒,重點在伯克-舒曼理論、燃料射流的唯象分析、液體燃料的霧化、蒸發模型及液滴的質量燃燒速率。對于固體燃料的燃燒,碳的燃燒化學反應及碳粒的燃燒速度可作為授課重點。
②理論與實踐相結合。“燃料與燃燒”是一門理論性及實踐性都很強的學科。課程涉及的相關理論模型比較抽象,不易掌握。因此,該課程的教學內容必須與工程或生活實踐緊密結合。在課程教學內容設計過程中必須將理論與具體工程案例或燃燒相關生活案例相結合,以具體案例作為切入點,將復雜抽象的理論概念穿插到生動、具體的案例中進行講解。對于熱能與動力專業的本科生,筆者結合船舶柴油機,利用燃燒學理論講解燃燒室結構設計、燃油燃燒過程、過量空氣系數、著火等這些具體設計方案背后的理論依據,從而強化對燃燒理論的理解;結合汽油機和柴油機,講解點燃和壓燃,講解不同燃燒方式對汽油機和柴油機的影響,講解烴類燃料著火點和自燃點的區別;結合家用燃氣灶臺,講解燃料的擴散燃燒。通過以上措施,使學生課本理論與實踐統一。
3.教學方法設計
①采用啟發式教育。在“燃料與燃燒”課程教學過程中從學生的知識結構及認知能力出發,結合具體的教學內容和教學目標,采用提問、討論和案例分析等多種方式,讓學生參與教學過程,激發學生的學習熱情,使他們在活躍、開放的教學氛圍中理解掌握燃料與燃燒相關的知識點,并逐步掌握應用相關知識點分析解決實際問題的能力和提升團隊合作能力。
②多媒體與板書的有機結合。隨著計算機技術的發展,多媒體技術已成為課堂教學的重要手段。多媒體教學課件圖文并茂、內容豐富、信息量大。就“燃料與燃燒”而言,燃燒過程細節可以被生動地顯示出來,危險實驗也可被充分地展示出來,使學生能夠更加深刻、有效地理解相關燃燒理論和燃燒過程。但是,使用多媒體技術授課,老師講課速度加快,課程信息量增加,學生課堂緊張度增加,易造成學生的思維跟不上授課速度,影響教學效果。板書比較靈活,便于控制授課節奏,適合于講解復雜理論模型,教師在授課過程中,可以通過板書引領學生的思維,進行詳細的講解和推導,學生易于理解和融會知識。但是,板書速度慢、效率低。因此,在“燃料與燃燒”課程教學過程中,將多媒體教學與傳統板書有機結合,揚長避短,充分發揮各自優勢,以達到最佳的教學效果。
③多種考核手段的結合。在教學過程中,采用多樣化的考核手段,了解學生對課程知識點的掌握情況,督促學生的學習。平時成績、課堂提問、課后作業、案例分析、階段考試和小論文等都可以作為考核手段。但無論采用何種形式的考核手段都應當從激發學生的學習熱情、提高學生的學習效果和增加學生對本課程本專業的認識出發。
三、結論
綜上所述,“燃料與燃燒”融合了“大學物理”、“工程熱力學”、“傳熱學”、“流體力學”、“氣體動力學”和“高等數學”等課程的知識。在教學過程中應點面集合,重點突出,理論聯系實際,加強對學生實踐能力、團隊合作能力和創新能力的培養,不斷更新教學內容。同時,作為老師,需要不斷學習,及時掌握該課程新的知識點,及時更新教學內容。
參考文獻:
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[5]王保文, 王為術, 高傳昌. 電廠熱能動力工程專業“燃燒學”教學內容設計[J]. 中國電力教育, 2010, (30):100-102.
主管單位:天津市教委
主辦單位:天津城市建設學院
出版周期:季刊
出版地址:天津市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1006-6853
國內刊號:12-1258/TU
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發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1985
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
核心期刊:
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
一、傳熱學課程簡介
吉林建筑大學從1978年開始招收供熱通風與空調工程專業學生,目前該專業調整為建筑環境與能源應用工程專業。傳熱學課程是本專業的重要技術基礎課程之一,學校開設此課程已有30多年的歷史,同時該課程還是學校安全工程、熱能動力工程專業的重要基礎課程之一。其中建筑環境與能源應用工程專業該課程為64學時,安全工程專業該課程為56學時,熱能與動力工程專業該課程為64學時。
傳熱學是研究熱量傳遞規律的科學,內容主要包括熱量傳遞的機理、規律、計算和測試方法等。傳熱學屬于應用科學的范疇,是工程科學的重要領域之一,綜合性很強,理論與實踐并重。該門課程不但與熱機、制冷、熱泵、空氣調節等傳統課程有關,而且正逐步發展到許多新領域中。通過本課程的學習,應使學生具備分析工程傳熱問題的基本能力,掌握熱量傳遞的基本規律,初步具備利用計算機求解傳熱問題的能力。
該課程(建筑環境與能源應用工程專業)的知識模塊順序及對應的學時如下。傳熱的三種基本方式,2學時;導熱的基本理論,4學時;穩態導熱及計算,8學時;非穩態導熱及計算,6學時;導熱數值解法及舉例,4學時;對流換熱概述,8學時;單相流體對流換熱,6學時;熱輻射概述,4學時;輻射換熱計算及應用,8學時;傳熱分析與換熱器計算,8學時。
二、傳熱學課程師資隊伍建設
經過30多年的發展建設,傳熱學課程已經建立了較完備的配套體系和教學隊伍。目前,傳熱學課程組是學校建筑環境與設備工程專業教研室中教學實力最強的課程之一。該課程的教師隊伍中,80%具有碩士研究生學歷,師資隊伍結構合理,已形成梯隊。擔任傳熱學課程主講教學任務的教師有5人,其中教授2人、副教授(高級實驗師)1人、講師1人、助教1人;具有博士學位的1人,4人為碩士學位;50~60歲1人,40~50歲2人,30~40歲1人,20~30歲1人。為體現課程的基礎性和廣泛性,學校特別吸收了有熱能動力工程專業背景的教師,5名教師中2人為熱能工程專業畢業,1人為物理專業畢業,2人為建筑環境與設備工程專業畢業。這是一支學術水平高、結構合理、教學和科研相結合、富有創新精神的師資隊伍,在學校的年終評審中成績優良。為體現對實踐性環節的重視,該課程還安排了具有豐富實踐經驗的教師為試驗指導教師,輔導教師和實驗教師與學生的比例為1∶35。
三、青年教師的培養
1.青年教師的培訓措施
(1)中青年教師的培訓。定期把青年教師送到外院校、設計院等單位進修培訓,豐富其實踐工作經驗;發揮老教師的傳幫帶作用,帶領青年教師參加科研項目,提高業務能力。
(2)對青年教師的培養實行導師制。每位青年教師均由一名教學經驗豐富、責任心強的教師擔任導師,進行全方位的傳幫帶,使青年教師的成長步伐大大加快,效果顯著。
(3)參加教研活動,提高教學水平。教研室堅持每兩周開展一次教研活動,并積極開展教研立項工作,鼓勵青年教師撰寫教學法研究論文。教研內容主要涉及人才培養模式、課程體系設置、課程內容、實踐性教學內容及改革、課件制作、授課方法等問題。
(4)青年教師講課競賽。教研室通過選派青年教師參加講課比賽,提高中青年教師業務水平,收到了良好的效果。
2.成效
(1)教學水平提高。青年教師的教學水平進步很快,整體素質有了很大提高,教學質量得到教學專家的肯定和學生的一致好評。在吉林建筑大學舉行的青年教師講課比賽中,該課程教學組有1人獲一等獎、1人獲二等獎。
目前,“中心”已擁有5萬元以上測試儀器30多臺,各類研究平臺12座,可資利用的教學和研究儀器設備約1500萬元。中心的建設推動了能源學科科學研究的發展:近3年來“中心”骨干成員承擔了省部級以上科研課題14個(其中國家級項目6個),國際合作項目2個;承擔市廳級項目11個,企業委托開發課題14個.獲批研究經費總額超過1000萬元。發表了學術研究論文110多篇,其中被權威期刊和被SCI/EI收錄論文近40篇;出版專著(教材)4部;申報獲批授權技術專利30多項.轉讓技術成果5項;作為主要完成單位和完成者獲福建省科技進步獎二等獎1個、三等獎1個;廈門市科技進步獎二等獎1個、三等獎1個。
“中心”的建設對學校的教學工作也起到了良好的促進作用。依托“中心”這一科技創新平臺,新增設了10門專業課程的實驗:通過“中心”建設.集大熱能與動力工程專業與省內近50家企業建立了緊密的產學研合作關系,構建了滿足專業人才培養需要的實踐教學基地,并承擔了省級教改項目“熱能工程卓越工程師培養”的試點工作。2011年.依托本平臺取得的教學成果《“熱能工程”創新型人才培養體系的構建與實踐》被評為集美大學第六屆教學成果一等獎。
另外,中心的建設對促進學術交流方面也起了積極作用。“中心”分別于2008年5月、2008年8月和201O年11月承辦了三次全國性大型學術會議.“中心”的研究骨干還多次參加國內外學術交流并被邀請擔任本學科國內和國際頂級學術會議的會場主席.包括美國機械工程師學會動力工程分會2011年學術年會(ASMEPower2011)分會場主席、國際制冷大會分會場主席、中國工程熱物理學會全國學術年會分會場主席等,有力地提升了集美大學在國內和國際的知名度。
推動產業進程
“中心”自成立以來就一直致力于清潔燃燒理論與技術、低溫余熱利用與工業過程節能、新能源開發與利用及與循環經濟相關的能源綜合利用技術研究,為福建省的高效節能及可再生能源利用技術的產業化進程做出了一系列積極貢獻。
近年來.“中心”在冰蓄冷空調及低溫送風技術、烘干系統的優化集成節能技術、旋風除塵技術、太陽能蝶形反射聚光光伏發電技術、余能(熱)回收利用技術、降低燃燒福建無煙煤鍋爐的飛灰含碳量技術、燃燒無煙煤鏈條爐的節能改造技術、先進的垃圾焚燒爐技術、燃油荷電霧化清潔燃燒技術、可再生能源與低品位熱能海水淡化技術等方面均取得了較大突破,已開發了10多項科技成果,為省內近50家企業提供了節能減排技術服務,服務行業涉及電力、建材、化工、冶金、紡織印染等諸多領域。例如,與廈門同力節能科技有限公司簽訂了《立體多層次蝶型反射聚光光伏發電技術》技術轉讓協議,該項技術直接經濟效益在年1000萬元以上;與鎮江市電站輔機廠有限公司共同進行了《低溫工業煙氣余熱資源化利用成套技術開發》,通過回收余熱,可為企業節省大量燃料從而產生可觀的經濟效益,每年可節能折價人民幣5000~;以上:與廈門銀鷺重工有限公司共同進行了《20t/h級高效燃燒福建無煙煤的CFB鍋爐技術開發》,每年通過煤的高效燃燒和資源綜合利用可增收500萬元以上。近年來.“中心”通過技術轉讓、技術服務、推廣新技術等形式進行了成果推廣,累積每年為企業產生經濟效益近3500萬元。
中圖分類號:TM6 文獻標識碼:A文章編號:
在熱電廠中,由熱能轉變成為動能,通過汽輪發電機后,一部分轉變為電能,另一部分通過汽輪機轉送出去,在這過程中,會發生蒸汽的熱損失及焓降,分析原因,會對熱電廠的能耗降低有所幫助,并能提高操作技能。重熱現象:前級損失被下級利用,使下級理想焓降在相同壓差下比前級無損失時理想焓降略有增大,這種現象就叫做多級汽輪機的重熱現象。引起機組變工況的因素:電不能大量儲存,外界所需的功率時刻在變化;鍋爐燃燒不穩定,使進入汽輪機的蒸汽參數發生變化;凝汽設界工況變化,使凝汽器壓力變化;其它因素影響,如電網頻率變化,汽輪機通流部分結垢等。一次調頻:對并網運行的機組,當外界負荷變化引起電網頻率變動時,各機組的調速系統將根據各自的靜態特性,自動增減負荷,以維持電網的周波,這一過程稱為一次調頻。
1 熱電廠熱電機組變工況的原因
熱電廠熱電機組在運行過程中,引起機組變工況的因素較多,可以從以下幾個方面找原因:(1)電大量儲存,加上外界所需的用電功率時刻在變化;(2)鍋爐燃燒不穩定,使進入汽輪機的蒸汽參數發生動態的變化;(3)凝汽設備工況變化,使凝汽器壓力產生變化。在機組工況發生較大的波動時,就要綜合考慮以上各個因素,具體情況具體分析。
機組的變工況特性:當變工況前后機組未達臨界狀態時,機組的流量與機組前后壓力平方差的平方根成正比;變工況前后級組均為臨界狀態,通過級組的流量與級前壓力成正比,與級后參數無關。
在多級汽輪機內上一級損失一小部分可以在以后各級中得到利用,這種現象稱為多級汽輪機的重熱現象。將各級的理想焓降之和大于汽輪機理想焓降部分占汽輪機理想焓降的份額叫做重熱系數。由于重熱的利用可使整個的效率大于各級的平均效率,但是它是以降低級效率為前題,只能回收熱損失的一部分,所以重熱系數論文格式范文越大越好。重熱系數一般為0.04~0.08。由于重熱現象的存在,使全機的相對內效率高于各級平均的相對內效率,可使機組回收其損失的一部分,充分的利用重熱現象,合理的選取重熱系數,對提高對機組的認識有很大的幫助。
在部分進汽的級中,噴管分組布置,可分為工作弧段和非工作弧段,鼓風損失發生在非作弧段。旋轉的動葉片每一瞬間都會處于噴管工作弧段或非工作弧段,在非工作弧段,動靜軸向間隙中充滿了停滯的蒸汽,當動葉片轉到非工作弧段時,會像鼓風機一樣,將這些停滯的蒸汽從葉輪的一側鼓到另一側,這要消耗部分有用功,這部分能量損失為鼓風損失。與鼓風損失相反,斥汽損失發生在噴管工作弧段,剛從非工作弧段轉到工作弧段的動葉柵內充滿了停滯的蒸汽,噴管中流出的蒸汽須首先排斥并加速這些停滯蒸汽,要消耗部分動能,為濕汽損失。
產生濕汽損失的原因包括:(1)濕蒸汽在膨脹時,一部分蒸汽凝結成水滴使做功的蒸汽量減少;(2)一些水珠其流速低于蒸汽流速,高速汽流被低速水珠牽制,消耗部分動能造成損失;(3)水珠撞擊噴管背弧擾亂主流造成損失,撞擊動葉背弧阻礙動葉旋轉消耗葉輪的有用功;(4)濕蒸汽的過冷現象也是造成濕汽損失的理由之危害:損傷動葉進汽的邊緣,特別葉頂背弧處沖蝕。減少濕汽損失的措施包括:采用中間再熱循環;采用去濕裝置;采用具有吸水縫的空心噴管;提高抗沖蝕能力。汽輪機運行時,要克服支持軸承和推力軸承的摩擦阻力,還要帶動主油泵、調速器,這都將消耗一部分有用功而造成損失,為機械損失。
2 熱電廠中熱能與動力工程的應用
2.1 噴管調節的特點及適用場合包括:(1) 各調節閥所通過的最大流量不一定相等;(2) 有調節級,e
2.2 節流調節的特點及適用場合包括:(1) 無調節級,第一級全周進汽;(2) 變工況時各級溫度變化較小,負荷適應性較好;(3) 變工況存在節流損失,經濟性較差;(4) 適用于小容量的機組和帶基本負荷的大機組,級組的臨界壓力是指當級組中任一級處于臨界狀態時級組的最高背壓級組包含的級數越多,其數值越小,也即臨界壓力比的數值越小,弗留格爾公式的應用條件:級組級數應不小于3~4級;同一工況下,通過級組各級的流量相同;在不同工況下,級組中各級的通流面積應該保持不變。弗留格爾公式的實際應用:可用來推算出同流量下各級級前壓力求得各級的壓差、比焓降,從而確定相應的功率效率及零部件的受力情況;監視汽輪機通流部分是否正常,即在已知流量的條件下,根據運行時各級組前壓力是否符合弗留格爾公式,從而判斷通流部分面積是否轉變。
調壓調節增加了機組運行的可靠性和對負荷的適應性,提高了機組在部分負荷下的經濟性,高負荷區滑壓調節不經濟,適用于單元大機組蒸汽在動葉柵中做功后,以余速動能離開動葉柵,它是未能在動葉柵中轉換為機械功的一部分動能,稱它為這一級的余速損失,工作噴管所占的弧段長度與整個圓周長派的比值表示部分進汽的程度。
在軸流式汽輪機中,通常是高壓蒸汽由一端進入,低壓蒸汽由另一端流出,從整體來看,蒸汽對汽輪機轉子施加了由高壓端指向低壓的軸向力,使汽輪機轉子存在向低壓端移動的趨勢,這個力就叫轉子的軸向推力。軸向推力的變化規律為:新蒸汽溫度降低、汽輪機發生水沖擊時、負荷突增時、甩負荷時、葉片結垢時,軸向推力都增大。
3 容易出現的問題
3.1 損耗濕汽的因素:(1) 濕潤的氣體發生膨脹,其中有些因氣溫降低而變成了水,從而不能做功;(2) 這些液態水的流速小于氣流速度,從而會降低氣體的速度,也會產生一定的動能損耗;(3) 液態水都粘在管壁上了,既產生水的損耗又產做了無用功,使葉輪做功減少;(4) 遇冷的水蒸汽使得汽量減少,而且還會損害葉輪的邊沿,尤其是會造成其背面彎處產生腐蝕。
3.2 防止濕汽損耗的要點:(1) 實現過程中熱能再利用;(2) 加裝減濕互環節;(3) 使用帶收集液態水功能的噴管;(4) 增強其抗腐蝕作用。整體裝置運行過程中,要實現好各部件間的效果,還可以使泵裝置、速度控制裝置的運行,因為這些過程可能產生無用功,造成機械能損耗。
氣體沿軸流動的裝置中,一般是蒸汽從氣壓強的入口端進入、而從氣壓弱的出口端流出,這等同于對整個裝置的轉軸產生一個沿軸方向的力,其方向由氣壓強處指向氣壓弱處。從而使轉軸發生偏轉,通常稱這個力為沿軸推力。
3.3 級間工況變化的特點:(1) 當臨界點未出現時,其流量同各級間的壓力呈一定非簡單正比的關系;(2) 當臨界點出現時,其流量同各級間的壓力呈正比關系,而且同其它參數沒有關聯。
3.4 沿軸方向的推力特點:(1) 蒸汽凝結成水時,推力變大;(2) 液態水與葉輪發生撞擊時,推力也變大;(3) 負載增大,推力變大;(4) 負載被甩時,推力變大。(5)葉片老化,推力變大。
總之,熟悉變工況時的情景,弄清楚其真正原因,有助于實際工作時產生各類問題時的維護,有助于提高維護水平。也可以利降焓來減少熱量消耗及再利用的相關知識,提高能量的利用率,節能降耗。明白各種調節方式及適應場合,對提高運行技能水平也具有極大的幫助。
參考文獻:
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第二,畢業設計題目的設定要理論聯系實踐,既有理論研究又有工程實際,體現出教學和科研相結合的原則,用以增強學生的興趣和知識的實際應用。讓學生能夠學以致用,從而調動學生的積極性,增強學生對生產實際、理論學習和科學研究相輔相成的認識。
第三,畢業設計題目的設定要因學生個體的差異難易結合,因材施教,使所有學生都能感到所學知識的有用之處,又能在原有基礎上有所提高、有所創新。
第四,畢業設計題目的設定范圍和深度應符合學生及本專業的實際情況,但又不失對本專業知識的實際應用。
第五,畢業設計題目的設定一般可分為理論研究、實驗研究、工程設計(實踐)和綜合等類型。本專業學生結合工程實踐類課題的比例應不少于80%,首先保證基本工程訓練,并在此基礎上做一些提高性的、拓展性的研究專題;其次結合實際任務進行的畢業設計,應選擇那些能滿足教學要求,并有實際意義的課題。
第六,畢業設計題目設定后,學生可根據自己的興趣愛好選取課題,然后根據自選與分配相結合的辦法進行最后的確定。在指導教師的指導下,學生可根據選取的畢業設計課題進行研究性的畢業設計,但目標要明確、工作量要適當。
第七,學生除了選擇指導教師設定的畢業設計題目外,也可根據本專業特點和自己的興趣,選擇學習和生活中遇到的與專業相關的實際問題,然后請指導教師審定后確定畢業論文的題目。
在畢業設計中開展研究性學習的目標、組織與實施
1.研究性學習的目標熱能與動力工程專業畢業設計的目的是為了培養學生學以致用的能力。其學習目的非常明確,就是利用大學所學的知識去解決導師所設計的問題,不但要學會查找資料、歸納總結,還要選取恰當的方法、手段,學會和導師交流,學會思考和創新。在畢業設計中開展研究性學習的目的就是根據學生個體的特點,有目的、有差異、有選擇的設定畢業設計題目,既做到理論聯系實際,又能使學生在研究中有所創新,培養其獨立思考和解決問題的能力。
2.畢業設計的研究性學習過程畢業設計采取個人獨立研究的方式。指導教師根據畢業設計題目的設定要求,注重理論聯系實際的設定若干個題目,由學生自由選擇感興趣的題目。然后指導教師給出題目具體的研究目標和要求,指導學生相對獨立的開展研究,用17周的時間完成整個畢業設計,撰寫畢業設計論文一本。畢業設計具體的研究性學習過程。
3.畢業設計的具體實施過程(1)對畢業設計題目的理解。指導教師應幫助學生就研究題目的意義、所涉及的知識及存在的爭議去理解畢業設計題目。鼓勵學生從多種角度認識、分析該畢業設計題目所涉及的問題,有批判的去思考,大膽的去創新。(2)搜集、分析、整理資料。查找與畢業設計題目設定的任務相關的國內外資料,深入理解畢業設計的任務,掌握國內外的發展現狀和研究手段。(3)開展調查研究和擬定研究方法。學生可根據個人理解對課題進行初步的研究,提出主要要解決的問題和思路,以及擬采用的方法和手段,撰寫開題報告。(4)討論與修正。學生將初步研究的結果,在指導檢查時或課余時間,與指導教師和同學進行討論,汲取他人意見和建議,及時修正部分畢業設計內容的研究方法,體驗研究性學習的快樂與收獲。(5)開展深入研究。學生根據之前對課題的理解和擬定的初步思路,對畢業設計內容進行深入研究,利用以往所學的知識去解決實際的問題。在此過程中,還可能遇到新的問題,或提出新的問題,教師應鼓勵其進行獨立研究,開展研究性學習,培養學生發現問題、解決問題和開拓創新的能力,客觀地、辯證地去分析和思考,以達到畢業設計的目的。(6)撰寫畢業論文。讓學生按照畢業設計的撰寫規范來匯報自己的結論,甚至可以鼓勵學生在學術刊物上發表自己的研究成果以擴大影響。撰寫畢業設計大論文可以培養學生歸納、總結、概括、推理和論述能力,學會展示自己的工作和成果,總結和反思自己的研究工作,不斷提高自己的科研水平。將自己所研究的感興趣的課題,通過查資料、鉆研、質疑、解決的過程,最后以畢業論文的形式總結出來,對他們以后參加工作進行專業性的總結有很大的幫助。
在畢業設計中開展研究性學習時對教師的要求
研究性學習的過程應該是教師與學生平等對話、相互合作、共同探索真理的過程。[4]因此,教師應轉變觀念,平等地與學生進行交流互動,平等地參與畢業設計題目的研究,啟發引導、鼓勵和支持學生在畢業設計中開展研究性學習,做學生的啟發者、引導者、激勵者、支持者和合作者。尤其要注意在與學生相處時應尊重學生的人格和自由;與學生交換和分享各自對知識、生活的認識時,應尊重、理解和包容學生的不同看法,甚至允許學生對教師的思想和觀點進行批評。
1.寬廣的知識面和較強的知識交叉應用能力研究性學習的性質使得學生在畢業設計中開展研究性學習時,所涉及的知識遠遠超過某些固定的范圍,學生需要教師指導和幫助的問題也與傳統的畢業設計不同。這就要求教師具有寬廣的知識面和知識的交叉應用能力,才能解答學生的質疑和困惑。
2.豐富的研究成果和工程實踐經驗這是在畢業設計中開展研究性學習的重要基礎。指導教師在對學生的指導過程中,要剖析題目的研究思路、比較研究的方法,以及相關的工程實踐。如果自身沒有相關的研究成果,沒有這個領域的工程實踐,對學生的指導就缺少了說服力,也就不能激起學生進行研究性學習的興趣,培養其解決問題能力、創新能力及啟發式思維。
3.工作的熱情和教學的投入在畢業設計中開展研究性學習具有針對性和啟發性。這就要求指導教師要做好研究性學習的教學,要熱愛教學和投入教學,要研究學生的需求、思維的方式和個體的差異,要有針對性的進行指導,要注重學生獲取、應用和創造知識的過程,而不是最后的結果。
4.畢業論文撰寫指導撰寫畢業論文是學生對整個畢業設計題目研究情況的歸納與總結。教師要使學生了解畢業設計論文的撰寫格式,引導學生了解研究成果的表現形式和交流形式。同時,指導學生總結在畢業設計中開展研究性學習所得到的收獲,包括心理上的成長。在畢業設計的答辯中去展示成果,讓學生的創新才智在進一步的思辯爭論中得以發展。