专业导论第一章

《热能与动力工程专业导论》第一章热能与动力工程专业总论（4学时）第一节前言（本专业历史演变及地位、应用领域、毕业去向及跟踪调查）第二节教学计划及其说明（培养目标及知识结构）第三节课程介绍1.3.1公共基础类（人文社科、科学技术）1.3.2学科基础类（机械工程类、能源工程类、电子控制类）第一节前言一、本专业历史演变及地位热能与动力工程专业是根据教育部98年新颁布的专业目录，进行专业调整、改造、重组后构建起来的新专业，属于能源动力类专业。能源动力工业则是我国国民经济和国防建设的重要基础产业和支柱产业，同时也是涉及多个高新技术领域的集成产业，在国家经济建设和社会发展过程中一直都起着极其重要的作用。热能与动力工程新专业调整的目的是：调整人才知识、能力和素质结构，拓宽基础、整合课程，柔性设置专业方向，不断深化人才培养模式的改革。热能与动力工程专业覆盖原先的工程热物理、热能工程、锅炉、涡轮机、压缩机、内燃机、制冷、低温、风机、水轮机等十几个专业，在国民经济建设、人们日常生活和高科技领域发展的各个领域都发挥着极其重要的作用。在研究生培养的层面上，与一级学科“动力工程及工程热物理”相对应。下属6个二级学科：工程热物理、热能工程、动力机械及工程、流体机械及工程、制冷与低温工程、化工机械及工程。目前，全国开设热能与动力工程专业的院校（91）名单有（除了新疆、西藏、宁夏、青海）:[北京]清华大学、北京科技大学、北方交通大学、北京理工大学、北京航空航天大学、北京工业大学、中国农业大学、石油大学[天津]天津大学、天津理工学院、天津商学院、天津城市建设学院[河北]河北工业大学、华北电力大学、河北理工学院[山西]太原理工大学、太原重型机械学院[内蒙古]内蒙古工业大学[辽宁]东北大学、大连理工大学、辽宁工程技术大学、沈阳航空工业学院、大连水产学院、鞍山钢铁学院、沈阳工业大学、沈阳化工学院[吉林]吉林大学、东北电力学院[黑龙江]哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学、哈尔滨理工大学、佳木斯大学、哈尔滨商业大学[上海]上海交通大学、同济大学、上海理工大学、上海水产大学、上海电力学院[江苏]江苏理工大学、东南大学、河海大学、中国矿业大学、南京理工大学、南京航空航天大学、扬州大学、南京工业大学、华东船舶工业学院、江苏石油化工学院、苏州大学、南京工程学院[浙江]浙江大学[安徽]中国科学技术大学、合肥工业大学、华东冶金学院[山东]山东大学、青岛大学、山东建筑工程学院[河南]洛阳工学院、郑州轻工业学院、焦作工学院、郑州大学[江西]南昌大学、景德镇陶瓷学院[福建]集美大学[湖北]华中科技大学、武汉大学、武汉理工大学、武汉化工学院、湖北汽车工业学院[湖南]中南大学、湖南大学、华北水利水电学院、长沙电力学院[广东]华南理工大学、广东工业大学、五邑大学、湛江海洋大学、仲恺农业技术学院[广西]广西大学[四川]四川大学、西南交通大学、四川工业学院[重庆]重庆大学[贵州]贵州工业大学[云南]昆明理工大学[陕西]西安交通大学、西北工业大学、西安理工大学、西北农林科技大学[甘肃]甘肃工业大学、兰州铁道学院由于培养目标定位、地域分布、历史继承和国家需求等方面的不同，各高校之间存在着课程设置、专业重点的不平衡，以及培养模式多样化的态势。二、应用领域热能与动力工程专业的应用领域十分广泛，涉及到原先工程热物理、热能工程、锅炉、涡轮机、压缩机、内燃机、制冷、低温、风机、水轮机等十几个专业的应用领域。主要有：电力系统-包括电厂热力设备（锅炉、汽轮机）、热力发电系统、热工调节和测控、燃烧及其排放控制等。交通运输系统-包括汽车、船舶、机车、航空航天器等中的动力装置-热力发动机或燃气轮机。制冷低温、流体机械领域-包括制冷空调设备（压缩机、风机、换热器）、冷冻冷藏设备、暖通空调设备、人工环境工程等。水利水电系统-包括水利发电设备（水轮机）、水力机组设备、水轮机调节与控制等。三、毕业去向及跟踪调查热能与动力工程专业的毕业生毕业去向：在电力、汽车、船舶、铁路、航空、制冷、空调、冶金、化工、流体机械、电子、医药等行业的高等院校、科研院所、大中型企业公司从事与能源动力工程及自动化和相关的教学、研究、开发、策划、管理和营销等工作。本专业毕业的著名科学家举例：中国科学院院士--王补宣热工学、传热传质学、工程热力学家。江苏无锡人。1943年毕业于西南联合大学工学院。1949年获美国普渡大学硕士学位。清华大学教授。1980年当选为中国科学院院士。王补宣院士是我国最早建立的清华大学热物理专业的创办者。参加我国三次科学技术长远发展规划的制定工作。1963－1966年，领导教研室和指导研究生接力参与四川化工厂氨合成塔的技术改造，创造了单塔日产量翻番、达到当时同类型和同尺寸塔日产量的世界先进水平，被列为1966年国务院100项重大成果之一。编写、译著了热力学、传热学和热工学等多种教材。中国科学院院士--史绍熙(1916-2000)，我国著名工程热物理学家、燃烧学家。1916年出生于江苏宜兴。1939年毕业于北洋大学机械系，1949年获英国曼彻斯特大学博士学位。1951年回国后应聘回天津大学任教授。曾任天津大学副校长、校长、中国内燃机学会理事长、国际燃烧学会中国分会主席等职。1980年当选为中科院院士。史绍熙教授是我国燃烧科学技术的首席科学家，我国高校内燃机专业的创建者和教学、科研的开拓者。他发明的柴油机复合式燃烧系统获国家发明二等奖。建立了全国第一个内燃机燃烧学国家重点实验室和博士后流动站。他主要任职有：中国热物理学会理事长、中国内燃机协会理事长、国际内燃机协会领导小组成员、常务理事和学术委员会委员、国际燃烧学会中国分会主席等。由于在科学上的突出成就，1987年他获得了英国威尔士大学斯王西学院荣誉院士称号，1988年获世界文化协会“爱因斯坦”科学奖，1990年获中国科学院授予的荣誉奖章。中国科学院院士--周远低温工程、制冷技术专家。1938年生于江苏金坛。1961年毕业于清华大学热能工程系。现任中国科学院理化技术研究所研究员。2003年当选为中国科学院院士。主要从事低温工程和微、小型制冷技术研究。开展低温和极低温度的获得和应用研究。采用直拉进排气阀式长活塞型膨胀机替代液氢研制成功氦液化器，为开展低温超导技术研究极低温条件的建设提供了保证，还为大型空间环境设备和卫星辐射制冷的实验提供了冷源。开展了脉冲管制冷技术研究，用实验验证和揭示了双向进气脉冲管的优异性能，在国际上首次提出二级脉冲管制冷方案。提出的多路旁通流程，将同轴结构、多路旁通和非对称喷嘴结构用在微型高频脉冲管制冷机上。领导进行混合工质节流技术的基础研究，其核心技术已成功的应用到深冷冰箱的研制上。中国科学院院士--过增元工程热物理学家。江苏无锡人。清华大学动力机械系毕业。清华大学教授，机械工程学院院长。1997年当选为中国科学院院士。长期从事热科学与技术研究。在热流体方面，提出了热可压流体的概念，发现了热绕流等现象，并建立了热阻力和热绕流的定量关系式。在热等离子体方面，提出了电弧堵塞的概念，发展了一种热力学非平衡等离子体参数计算的新方法，对热等离子体加工有重要意义。在微重力条件下的流动与传热方面，提出了载人舱内流场、温度场和湿度场地面模拟的新方法，建立了相应的模拟装置，可大量节省实验时间和经费，促进了航天事业的发展。在微尺度传热和传热强化方面，提出了温差场均匀性原则等传热强化新思路，它可使换热效率提高的同时不带来附加的阻力损失。中国科学院院士--刘高联工程热物理专家。1957年毕业于哈尔滨工业大学涡轮专业研究生班。现任上海大学上海应用数字和力学研究所教授。1999年当选为中国科学院院士。长期从事燃气轮机和汽轮机气动热力学研究和设计。在吴仲华的叶轮机械三元流动理论基础上，致力于以变分理论为主的新理论体系的建立与系统研究。系统地建立了叶轮机两类流面上的全三维流动正命题、反命题及杂交命题的变分原理及广义变分原理族，总结了流体力学变分原理的建立和交换的系统性途径。与最优控制论结合，提出了三维叶栅和流道的优化设计理论。发展了可自动捕获各种未知面的变域变分理论。提出了一系列流体力学新的通用函数，可以简化反命题和杂交命题的求解。发展了旋成叶面栅和三维流动反命题与杂交命题的映象空间通用理论及解法。中国工程院院士--姚福生动力机械、汽轮机专家。上海市人。1932年4月26日出生。1955年毕业于上海交通大学，于1962年获波兰格旦斯克工业大学技术科学博士。曾任一机部汽轮机锅炉研究所空气动力研究室副主任、四川东方汽轮机厂研究所所长总工程师、机械部科技司司长、机械电子工业部总工程师、机械工业部科技委副主任、国家机械工业局科技委副主任。现任上海理工大学教授级高工。1994年当选为中国工程院院士。长期从事动力机械和汽轮机研究、设计和制造工作，有很多独创性成果。提出汽轮机扭曲叶片最佳轮圈效率设计准则，成功应用于200MW大型汽轮机组通流设计；发展Parsons数设计汽轮机通流部分的方法，提出最佳反动度新概念；1965年完成长叶片一条龙设计CAD软件，达到当代国际先进水平。1965推导出世界性难题《汽轮机动叶上激振力》的完整公式，成功地用于引进机组叶片断裂的事故分析。在汽轮机的热力计算、湿蒸汽流动、平面叶栅损失的理论计算，汽轮机旁路系统设计、刚性转子动平衡理论等方面均有突出成果。90年代初，在机电部主特节能工作，组织开展的大型柴油机余热利用技术达到国际先进水平，1996年获国家计委、科委、财政部颁发的“八五重大科技攻关成果奖”1995年——1999年主持国家自然科学基金会重大项目“长江三峡水轮发电机组关键技术的基础性研究”，被评为国家优秀项目。1984年获人事部授予的“有突出贡献的中青年专家”。中国工程院院士--翁史烈热力涡轮机专家。1952年毕业于上海交通大学造船系。1962年苏联列宁格勒造船学院研究生毕业，获副博士学位。曾任上海第四届科协主席、国家自然科学基金委学科评审组组长、上海交通大学校长。现任上海交通大学博士生导师、国家教育部科技委主任、第四届国务院学位委员会学科评议组成员。1995年当选为中国工程院院士。在热力涡轮机方面进行了深入地研究、并取得多项研究成果。“915航空涡扇燃气轮机顶切试验研究”1985年获国家科技进步三等奖。“多变量函数发生器”1987年获中国船舶业总公司科技进步二等奖。“6135绝热涡轮增压复合柴油机原理样机、高效率涡轮增压器和全陶瓷涡轮转子的研制”1990年获上海市科技进步三等奖。“柴燃联合动力装置及其推进控制系统的计算机仿真技术研究”1991年获中国船舶工业总公司科技进步二等奖。“舰船燃气轮机排气系统红外抑制研究”1993年获中国船舶工业总公司科技进步二等奖。“第二代护卫般推进动力装置综合应用技术研究”1993年获中国船舶工业总公司科技进步一等奖。主编专著5篇、发表学术论文40多篇。座右铭：欲穷千里目，更上一层楼。中国工程院院士--孙敬良运载火箭总体与火箭发动机专家。1958年毕业于苏联莫斯科茹可夫斯基军事航空工程学院，飞机与航空发动机专业。曾任国防部五院一分院三部火箭发动机系统和理论研究室副主任、上海火箭发动机研究所技术副所长、总工程师。历任上海航天局副总工程师、风暴一号火箭技术负责人、长征三号火箭副总设计师、科技委主任、研究员、长征四号火箭总设计师。现任711工程副总设计师、长征二号丁火箭总设计师、局运载火箭和卫星技术顾问。1995年当选为中国工程院院士。主持多种火箭发动机的研制和改进。创造性地解决了大型液体火箭发动机燃烧不稳定的重大技术关键。任长征三号火箭副总设计师时，提出并主持实施独创性的全动力系统冷流试验方案，攻克了大型运载火箭纵向耦合振动的关键技术。任长征四号和长征二号丁火箭总设计师时，负责研制出性能好、可靠性高，经济性好的运载火箭、参加了多次空间发射任务，取得了发射成功的优异成绩，为我国的航天事业作出了重要贡献。在国内外发表了《液体火箭发动机的燃烧不稳定性》等十余篇科学论著。多次获国家科技进步特等奖及全国科学大会奖。培养了一大批航天科技骨干、学科带