动力工程范文

2024-06-24

动力工程范文（精选12篇）

动力工程第1篇

关键词：热能动力,能源利用,节能减排,研究

0 引言

能源是一个国家和民族发展的基石,同时,也是人类赖以生存的关键。现阶段,在全世界范围之内,相关的不可再生能源,例如天然气、石油、煤炭等,依然是占到了能源使用率的百分之九十左右,就现今而言,这些不可再生的能源,依然是人类生活和生产当中所使用的主体能源,但是,从长远的角度来看,这些能源迟早都会有使用枯竭的一天,所以,如何开发和利用新型能源,并且深入地研究其对环境带来的影响以及节能减排方面的内容,是现今非常关键的一点工作内容,同时,也是国家相关工作当中的重点。将针对热能与动力工程的利用和开发,进行详细的分析,针对其发展的前景、对环境的影响以及节能减排方面,进行细致的探析,力求帮助此项能源更好地开发和利用,为人类的发展做出更加突出的贡献。

1 热能动力装置

在现阶段当中,热能动力工程,其无论是在人们的生产还是生活当中,都发挥着极其重要的作用,对于人类的发展,有着积极的意义[1],所以,深入地对其相关设备装置进行研究,对设备的工艺技术以及操作的具体流程进行探析,对于此项技术的建设是非常有必要的。其工作的原理,首先,将其工程所需的燃料,放置在相应的设备当中进行燃烧,进而产生热能,然后在相关的热能动力装置之中,通过技术手段,将其热能转化成有效的机械能。燃烧的相关装置以及相应的热能动力机,再加上辅助的设备,此套整体称之为热能动力装置。主要的来讲,热能动力装置分为两大基本类型:a)主要是以燃烧之中产生的燃气进入到发动机之中,进而进行相关能量的转换,并且加以循环利用,比如内燃机等装置,是此种类型的典型代表;b)首先将燃料燃烧过程之中所产生的热能,通过技术手段,传递至相关液体之中,并且使液体汽化,进而气化之后产生的蒸汽导入到发动机当中,从而进行热能的传递以及转换,蒸汽机是其典型的代表。

2 热能的特点以及利用

根据上文的详细阐述和分析,可以对热能动力的装置使用情况有一个详细的掌握,接下来,将针对热能动力工程当中的热能特点以及实际的使用情况,进行研究。

2.1 热能的利用

热能在我国许多行业当中都有着广泛的运用,并且,在国民经济当中,也占据了核心的地位[2]。总的来讲,热能的相关利用,在以下几个行业当中最为广泛:a)电力工业,热能动力工程在其中有着非常重要的应用,在核发电、火力发电等装置设备的使用之中,热能动力工程及相关的技术,是其工作的基础;b)钢铁工业,尤其在高炉炼铁、炼钢以及轧钢等工艺当中,应用极为广泛;c)相关的有色金属工业,其中包括有铝、铜等有色金属,其冶炼,均使用的是热能;d)化学工业,在化学工业的相关应用之中,合成氮、酸碱等的相关生产工艺程序,主要使用到的是热能动力工程之中的技术手段,以其基本的原理来作为理论依据;e)石油工业,其中包括石油的采集、冶炼、运输等等多个环节,都运用到了热能动力工程当中的相关技术理论;f)机械工业以及相关的建筑工业,包括材料的生产、材料的制造、相关工艺锻造、焊接技术以及铸造等,都有热能的利用;g)交通运输领域当中,包括汽车、轮船、飞机等的使用;h)农业生产以及水产养殖等方面,也有着广泛的运用,包括蔬菜的温室培养、鱼池的加温加热、电力方面的农业灌溉等方面,均有着广泛的使用。同时,在人们的日常生活之中,热能也有着广泛的使用,例如冬天之时的供暖设备等。根据上述的分析,可以看出,热能及其相关的动力工程,在人们的生活以及生产当中,发挥着非常重要的作用,是一项极为重要的能源,下文将针对热能的特点,进行深入细致的探究,帮助在日常的使用过程当中,发挥出更大的效应。

2.2 热能的特点

现阶段当中,人类所使用的热能,主要是通过一次能源的转换而得来的,所以,分析热能的特点,需要从以下三个方面来入手进行:a)太阳能及其能量的转换。太阳能,通过对植物的照射,进而使植物的内部存有的叶绿素,发生一系列的能源转换以及光合作用,进而将太阳能转换成为生物的质能,而太阳能的光,则是经过热量的转换以及点的转换,进而成为我们所使用的能源物质;b)燃料化学能及其转换过程。燃料化学能的转换,主要是通过燃烧的方式,将存在于其中的化学能,转换成为热能,进而再通过相关的技术手段,将其转换成为人类生活和生产所需要的机械能,例如常见的汽轮机等,其工作的方式,就是首先将化学能源,转换成为蒸汽的热能,进而再通过相关的设备以及技术,将汽轮机之内的热能转换成为机械发动所需的机械能;c)热能的转换,其中主要包括两种能量的形式,即电能以及机械能,电能包括热电发电机,而机械能,则主要有汽轮机以及内燃机。

3 热能动力工程对于环境的影响

热能动力工程对于环境的影响,主要存在于四个方面,即热污染、空气污染、噪音污染以及放射性的危害等,在热污染当中,带来的主要危害是温室效应,其主要是河水发电站等,在很大程度上会影响水源当中生物的生存以及空气质量的变化,空气污染,则主要是发电厂、工业设备企业以及暖气、汽车尾气的排放,同样会造成温室效应,所以,针对以上几点问题,需要在相关的工作当中予以改进,更好地为环境的可持续性发展做出积极的贡献。

4 节能减排工作重点

根据上文的详细分析和阐述,可以对热能动力工程的技术要点、实际的应用以及对于环境的影响等多个方面,有着清晰的了解和认识,接下来,将着重地针对热能动力工程当中的节能减排工作,进行研究和分析,力求更加高效率地使用能源,并且减少对于环境的污染以及能源的损耗等。

4.1 工作的重点

针对热能动力工程的实际特点和具体的应用,相关工作的重点,应该从以下几个方面来入手进行:

a)加快相关产业结构的调整。针对热能动力工程,需要很好地对其相关的产业结构进行调整和改进,力求提升能源的使用效率,同时,积极地针对生产性的服务业,进行发展,以满足人们的方便、提升生产质量为核心内容,来进行改进,在工业生产之中,需要淘汰过时的产品,对于陈旧的工艺技术以及相关的设备,要加快淘汰的速度,并且适时地发展新型的技术,力求全面地提升生产质量以及生产效率,优化产业结构,进一步地推动产业的转型以及升级;

b)强化技术创新。针对热能动力工程及相关的产业,需要很好地针对其技术手段进行更新,例如在电力工业以及钢铁工业之中,很好地发展新型的技术手段,针对现今存在的主要劣势,进行改进和提升,很好地结合当前市场经济环境和体制的发展,加强和相关科研院校的合作,合力构建起技术性的研究发展以及服务平台,将技术的发展和规范化,作为工作的重点和核心来进行,建设好相关的能源高效循环利用模式,积极地开展相关的减量技术、替代技术、再利用技术以及资源化技术,全面地将热能动力工程当中生产效率较为低下的方面进行改进,力求减少排放、减少对于环境的污染,同时提升能源的利用效率。

4.2 具体措施的实施

具体措施的实施,需要从根本做起、从基础性的建设做起,逐步地控制增量,并且要针对相关的不足,进行产业的调整以及结构的优化,逐渐地强化相关的污染防治措施,全面地实施重点工程建设[3]。同时,还需要发展创新性的模式,进而加快经济的循环,依靠现代化的科学技术手段,将节能减排工作管理,作为工作当中的重点内容以及核心内容,加快新技术的发展步伐,并且很好地结合热能动力工程的实际特点和具体的应用情况,发展新型的热能技术,开发出新的能源,投入到具体的使用当中,针对高能耗的企业以及相关的生产,要采取相关的节能措施,例如窑炉的热效率等,要降低其排烟并且很好地进行相关的热损失回收工作,针对烟气以及余热等,进行回收再利用,进而达到节能的效果和目的。此外,相关的政府部门单位,还需要针对其中的法制进行健全,加大监督和管理工作的力度,完善政策和约束机制、相关体系的建设,并且加强宣传的力度,提升全体公民的节能减排意识,全面地对热能动力工程的使用进行提升和改进。

5 结语

综上所述,根据对热能动力工程的详细阐述,重点地分析了相关热能动力工程设备装置的使用、工艺流程,并且针对热能的特点、利用以及对于环境的污染、节能减排工作的重点和具体的实施措施等,进行了探析,力求更加全面地掌握热能动力工程的实际状况,更好地加以运用,逐步地提升生产的质量和效率,为相关的节能减排工作做出突出的贡献,同时,也为社会的可持续性发展做出积极的贡献。

参考文献

[1]张兰.论热能动力工程的建设和发展[J].现代工业,2010(3):12-13.

[2]程清.浅议工业的节能减排[J].机械工业,2011(1):22-24.

热能与动力工程第2篇

培养目标：

培养适应社会主义现代化建设需要的，在热能工程方面获得工程师基本训练的工程技术人才。

专业培养要求：

本专业毕业生应掌握本专业必须的较系统的基本科学理论，较广泛的技术基础理论，必要的专业知识及基本技能。掌握热能释放、转换、传递和节能技术知识，合理有效利用能源以及热工过程和热力系统的动态分析、自动控制、热工设备及系统的优化分析、运行管理和技术改造知识。具有热工设备的设计、实验、研究和调整能力。

主要课程：

高中起点专科：高等数学、英语、机械制图、电工学、线性代数、工程力学、工程流体力学、泵与风机、锅炉原理、传热学、汽轮机原理、热力系统。

专科起点本科：高等数学、英语、工程力学、机械学、电工学、流体力学、工程热力学、传热学、锅炉原理、热力系统、燃烧理论与设备、压力容器强度分析、锅炉动态特性及调节。

学制：高中起点专科2.5年专科起点本科2.5年

热能与动力工程科技创新探析第3篇

关键词：热能与动力工程；科技创新

中图分类号：TK11 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）21-0167-02

1 热能与动力工程

从实际情况来看，热能与动力工程直接关系到电力企业的经济效益，而且在对于解决能源利用的问题有重要贡献。这一工程涉及到的学科非常广泛，而且学科相互之间的联系非常复杂和系统，因此，要科学地发展热能与动力工程，通过能量转化产生经济效益，促进经济发展。

从专业构成的角度来看，可以将热能与动力工程的相关内容划分为几个专业模块，进行合理的分析、开发和研究。这些模块分别为：以热能转换和利用为基础的热能动力及其控制工程；以内燃机及其驱动系统为基础的热力发电机和汽车工程；以电能转化为机械能为基础的流体机械和制冷低温工程；以机械功转化为电能为基础的火力火电和水利水电动力工程。

2 热能与动力工程的应用

2.1 热电厂中的应用

2.1.1 喷管调节

随着调节阀数量的不同，可以通过调节阀的最大流量是变化的。在满足负荷适应性的基础上，各种不同的汽轮机的调节和变化可以通过喷管调节，从而达到平衡，进而使汽轮机的工作效率得到提高。

在控制各类调节的数值中，单机运行和多级运行存在差异：前者能把负载控制在有限值以内，并使增加机组的速度达到合理范围；后者在保证电网频率的前提下，重组和分配负载，是新的一轮调频过程。

2.1.2 节流调节

在工作状况发生变化时，节流调节会产生一些负面影响，进而造成经济损失。负载荷度在温度变化不大时，适应性相对较高。相对而言，热能动力工程在小一些的企业生产中，这一情况较明显，因此多被用于小容量的机组。

2.2 锅炉中的应用

科学技术的进步和信息技术的应用，使得热能与动力工程可以被用在锅炉中。在使用过程中，燃烧使锅炉产生极大的热能，作为保护锅炉安全的重要措施之一，炉底的控制器可以随时监控锅炉的运行情况。

实际运行中，锅炉自身会形成一个自我保护系统，将一定的机械热能转化为其他能量，以保护自身。然而，因为一些意外，这部分转化的能量往往会烧坏锅炉。因此，对锅炉运行的管理和控制方法需要提高。

3 热能与动力工程在当前应用的问题

3.1 需要解决的能源方面的问题

我国是能源消耗的大国，每年要消费大量的石油和煤炭，而煤炭主要用于火力发电。目前，全国发电量的80%以上都是火力发电，其中又有96%是依靠燃煤。这一过程中，循环水和水汽带走了大量的余压和热能，它们被直接排放到大气中，能源因此就被浪费了。当前，我国火电厂的能源利用率大约有35%，利用率较低。因此，我国工业领域节能工作的重点，就是实现火电的节能降耗。

3.2 需要解决的环境污染方面的问题

燃煤电厂会排放二氧化硫、粉尘、氮氧化物等污染物，因此被称为“环境杀手”。燃煤电厂的数量随着电力工业的发展而增多，而且有排污量大、污染物单一、排污集中等特点，电力工业对环境的负面影响越来越大，严重干扰了附近居民的生活、工作和身体健康。因此，电力工业面临着愈发严峻的环境保护问题。

3.3 需要解决的安全方面的问题

在电站，锅炉中风机是为了压缩和运输气体，也就是实现机械能到动能的转化，在实际运行中，将气体运输到特定设备。随着机组的容量增大，转速和效率也越来越高，因此，对风机的安全可靠性的要求也越来越高。

然而在实际情况中，风机往往要运行很长时间，而且没有专业人员对其进行定期养护，因此，锅炉风机常常发生发生烧坏电机、轴承损坏、窜轴、叶轮飞车等事故，不但影响了设备的正常运行，还给电厂造成巨大的经济损失，甚至对人身安全造成威胁。

4 热能与动力工程的科技创新

4.1 在热电厂方面的发展

4.1.1 科学合理利用重热现象

在多级汽轮机内，上一级损失的一部分热量，在之后的各级中可以得到利用，这一现象就被称为重热现象。在热电厂运行过程中，重热现象是不可避免的。利用重热现象可以使整个设备的效率大于各级的平均效率，在一定的数值范围内，重热现象可以减少一部分能量的损失，即可以提高能源的利用率，在这一范围内，数值自然越大越好。然而，重热现象是以降低各级的效率为前提的，所以数值并不是越大越好，也就是不能超过一定范围。

因此，必须根据热电厂的实际运行情况来确定重热系数（即重热数值），既保证各级的效率，又尽可能地减少能量损耗，通过科学的计算，合理利用重热现象，使重热现象的效果达到最大。

4.1.2 一次调频和二次调频

作为一种被动的调频措施，一次调频调节的是发动机的转速，只能大体控制外界数值的变化，而不能比较精确地调节。但是，将电网频率保持在一定范围的数值上，就能通过智能调节，预先对设定二次调频的方程式，对机组进行重新分配和组合。它比一次调频更为精确和可靠，能够有效地控制数据。

4.1.3 降低湿气损失

在热电厂的实际运行过程中，不可避免地会产生湿气，当湿气过多，会给热电厂的运行过程造成许多潜在的威胁。例如，随着温度的变化，湿气会凝结成小水珠，这些水珠可能影响汽流的流速，造成不必要的动能损耗。

此外，若蒸汽的温度过低，湿气同样会加重。针对这种现象，有关人员可以安装祛湿装置，以便减少湿气，进而降低湿气所带来的损失及其对整体机组的影响力。要注意的是，一定要定期检查和更换祛湿装置，保证这一过程的效果，也避免一些意外情况。不过，会增加成本支出，因此有关人员可以在此过程中增加热循环，以此提高热电厂在运行过程中的经济适用性。

4.2 在锅炉方面的发展

4.2.1 锅炉燃烧控制技术

设备运行时，要对燃烧进行控制，这中间的关键就是调节能量。以前，我国的大多数锅炉是通过人工来添加燃料，从而提供热能。尽管这种方式有利于设备的稳定运行，却需要大量的人力资源，也难以控制锅炉在燃烧过程中的热量。科技的进步带来了自动化、智能化模式的全面普及，它们被应用于工业生产。

主要的燃烧方式有两种。

第一种是持续控制体系，它的组成是燃烧的控制器及各种气体的分析装置等，数值设定的依据是热电偶的检测，之后，计算机会算出偏差。这一数值比较精确，在设备的燃烧方面可以实现合理的控制。但与此同时，多次的实践也证明，在运行初期，它的结构在对温度进行控制时还存在一定的偏差，因此，有关人员还需对其做进一步的研究，以提高数值的准确性。

第二种是交叉式燃烧控制系统。锅炉的构成元件是燃烧的控制器、流量阀、烧嘴、热电偶等，在它进行温度的转换时，必须通过计算，观察结果是否符合设定，从而控制燃烧。与上一种方法相比，它更具优势，不仅节省设备，在温度的控制上也比较精确，因此在工业生产中，这一方法已经得到了广泛的应用。

4.2.2 仿真锅炉风机翼型叶片

锅炉内部的风机结构复杂且需要较精密的运行，因此，想要对它进行测量是一项比较困难的工作。到目前为止，还没有一套完整且科学的体系，可以实现锅炉叶轮相关制造和运作发展的完善。想要获取一些准确数值，一个有效的方法是模拟实验，以便有效地评估机械内部的气体流动。实验主要是模拟不同方式的空气吹入风机时的流动分离，再用电脑网络来模拟设定相应的数值。这项实验是为了便于分析不同速度得到的矢量图，对多组数据进行比较后，就可以确定出锅炉风机的翼型边界层攻角和分离之间的关系，进而施行下一步的研究。

上述的几种方法和应用的前提是科学技术的发展。因为科学的发展，技术的可靠性、安全性和精确性才能不断地得到改进和提高，有了更多优良的设计，可以取代传统的和缺陷较多的设备。

5 热能与动力工程中科技创新的影响

对热能与动力工程进行合适的科技创新，不单单符合经济发展的要求，也对人们的生活质量和生活品质有着重要的影响。

5.1 热能与动力工程科技创新对经济的影响

对经济发展来说，热能与动力工程的科技创新极大的使能源的利用率得以提高，并在解决我国乃至全球各个国家和地区对于能源日益增长的需求方面有不可替代的作用，为经济的发展奠定了能源基础。

同时，科技创新提高了设备的安全性、可靠性，减少了意外的发生，也就避免了相当一部分的经济损失。

5.2 热能与动力工程科技创新对生活的影响

如今，环境保护已经成为了人们的共识，经济的发展必须将其列入考虑范围。而热能与动力工程的科技创新就很好的结合了绿色生产的理念。能源利用率的提高和排放污染物的减少是相关的，当企业排放的污染物减少，大气和水资源的质量也相应得到了改善，有助于提高人们的生活质量与品质。

同时，它也使人们不知不觉地接受了“绿色生产、绿色生活”的理念。

6 结语

热能与动力工程在工业生产中有着极为重要的应用，科技创新促进了这一工程的应用，并大大改善了传统方法和设备的不良影响，提高了这一工程的价值。

然而，仅仅局限于现有的成果也是不合适的，随着科技的进步，会有更多先进的技术、方法来改进现有的设备，不断提高热能和动力工程对经济、环境的积极作用。

参考文献：

动力触探试验的工程应用第4篇

所谓动力触探试验就是一种对土进行粗略的力学分层的原位测试方法, 其英文简写为DPT, 这种测试方法是借助锤击动能, 在土中打入一定规格的探头, 根据每打入土中一定深度的锤击数对土的性质进行判断。在国内外, 动力触探技术得到广泛的应用, 是一种对土进行原位测试的主要技术。对于这种测试技术来说, 其优点主要表现为:设备简单且坚固耐用;便于操作, 测试容易;在砂土、粉土等性质的土体中都可以应用, 适应性强;可以对土层进行快速、经济、连续地测试;标准贯入等动力触探测试, 可以同时进行取样观察描述。通常情况下, 动力触探试验方法可以分为圆锥动力触探试验和标准贯入试验两类。根据所用穿心锤的重量, 可以将圆锥动力触探试验分为轻型、重型及超重型动力触探试验, 所以圆锥动力触探试验又称动力触探或动探, 将标准贯入试验简称为标贯。从上世纪50年代后期, 我国开始使用动力触探, 锤重在10kg属于轻型动力触探, 在基坑检验中应用比较广泛。到了70年代初期, 为了对粗颗粒土地基的基本承载力进行确定, 开始引进重型动力触探, 同时开展卵石土地基承载力的对比试验, 并利用大型真模试验坑进一步观察分析动力触探贯入破坏机理和影响因素。

2 动力触探贯入机理

所谓动力触探贯入机理, 就是土体在冲击荷载的作用下, 按照孔穴扩张理论, 在不排水条件下, 假设触探头贯入, 土体作为弹塑性介质, 在临界深度内, 贯入触探头时, 土体的破坏以整体剪切为主;贯入触探头后, 由于周围应力的不断增大, 土中不再出现整体剪切破坏, 剪切破坏或孔穴扩张的破坏只在锥头附近出现, 如图1所示, 在黏性土中, 由于超孔隙水压消散比较慢, 随着深度的不断增加, 超孔隙水压也在逐渐增加。

在冲击荷载方面, 由于自由落锤产生的强度比较大, 而持续时间短, 通常情况下可以表示为:

式中:p0、ф (t/t0) 分别代表冲击荷载的峰值以及冲击荷载形态的无因次时间描述。

在工作过程中, 在导杆摩擦、锤击偏心等因素的影响和制约下, 与理论计算值相比, 自由落锤能量比较小。因探杆本身长度、质量、弹性变形及探杆周围土体摩阻力的影响, 传到探头的能量也被消耗一部分, 所以, 根据荷兰的动贯入阻力公式计算土对探头贯入的阻力:

式中:Rd、M、m、H、A、e、D、N63.5、g分别代表动贯入阻力 (k Pa) 、落锤质量 (kg) 、圆锥探头及杆件系统的质量 (kg) 、落距 (m) 、圆锥探头截面积 (cm2) 、贯入度 (mm) , e=D/N63.5、规定贯入深度、规定贯入深度的击数、重力加速度, g=9.8m/s2。

通过上式分析可知, 对于同一种设备来说, 在测试深度D内, M、m、H、A等为常数, 动贯入阻力与锤击数呈正比关系, 故地基土的工程性质可以通过锤击数来测定。

3 动力触探设备及应用范围

在使用动力触探种类方面国外比较多, 根据锤击能量, 国内将动力触探分为轻型 (N10) 、中型 (N28) 、重型 (N63.5) 、超重型 (N120) 等4种。触探头、触探杆、穿心锤3部分共同组成我国动力触探设备, 根据重锤质量、落距所组成的动力能量之间的差异, 可以将动力触探分为轻—特重型。在测试过程中, 为了充分发挥一机多能的作用, 80年代以后, 63.5kg类型的锤重得到广泛使用。根据研究成果, 铁道第二勘察设计院提出动力触探系列类型, 该分类方式被纳入到铁道部颁布的TB10041-2003《铁路公路地质原位测试规程》中, 其技术指标如表1所示。

表1中, 在一般粘性土、粘性素填土及粉细砂中, 轻型动力初探应用比较广泛, 通常情况下连续贯入深度为4.0m, 对提供浅基础地基承载力进行测试, 同时对填筑地基土的夯实程度、均匀性等进行检验;在中砂—碎石类土中, 重型动力初探比较适用, 在碎石类土及部分漂块石土中, 特重型动力初探比较适用。在贯入过程中, 根据贯入的难易程度, 可以将二者进行互换, 贯入深度一般为1-20m。成果资料可以对地基的承载力进行确定, 对地基土的变形模量进行评价, 在垂直及水平方向上, 查明地层的均匀程度, 同时对地基的加固效果进行检验, 并且与钻探资料配合, 进一步划分土层及定名。

4 动力触探试验的工程应用

某水利工程在初步设计阶段进行地质勘察工作, 勘察以结果满足水利工程初步设计阶段精度为目标。勘察工作主要采用资料收集、整理, 工程地址测绘、沿堤线及建筑物工程地质钻探, 现场原位试验和室内土工试验等综合勘察手段。原位试验选用的设备为重型 (N63.5) 动力触探设备。执行的国家有关规范、规程包括《堤防工程地质勘察规程》 (SL188-2005) 、《中小型水利水电工程地质勘察规范》 (SL55-2005) 、《水利水电工程地质测绘规程》 (SL299-2005) 、《土工试验规程》 (SL237-2000) 、《岩土工程地质勘察规范》 (GB50021-2001) 、《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》 (SL251-2000) 、《工程地质手册》等。

4.1临界深度her

在贯入设备的初始阶段, 随着贯入深度h的增加, 动探击数N63.5逐渐增大, 导致地面出现隆起、开裂现象, 当贯入达到一定深度后, N63.5值趋于稳定, 地表不再继续变形, 在N63.5-h曲线上出现明显的变化点, 该深度值就是动力探触临界深度 (her) 。

在地面以下, 临界深度范围之内, 在贯入探头的过程中, 土体以剪切变形为主, 土的侧向约束力随着贯入深度的增加逐渐增大, 压缩变形逐渐取代剪切变形。当贯入深度超过临界深度后, 土体的压缩性或者密实度将影响和制约动力触探击数。在“动力初探试验技术的研究与应用”一文中, 赵昭熔, 曹化平指出:①在同一均匀土层中, 随着探头直径增大, 临界深度不断加深;②当探头直径相同, 随着N63.5增大, 临界深度逐渐加深;

在一般地层 (N63.5在2-50击/cm) 中, 对于重型动力触探来说, 临界深度通常为0.5-1.0m, 相当于探头直径的7-14倍。

4.2 判断土的密实度

密实程度作为最主要的指标, 可以对非粘性土地基强度进行评定。对于非粘性土的密实程度来说, 如何进行判定。目前, 通过相对密度对砂土进行评定, 通过目测观察的方式对碎石类土进行评定。对于同一级配的非粘性土来说, 如果密度越大, 那么对应的土层越密实。对于地基土密实程度通过采用密度可以进行间接的判定。通过对50组资料进行综合统计, 统计结果显示, 对于砂土来说, N63.5随着密实程度的增大逐渐增大, 相应的地基强度呈线性增长的关系。在低密实度时, 卵石土也呈线性关系, 击数N63.5随着密实程度的增加其增大值明显增大, 与地基强度的增长率相比, 其增长率明显偏大。在较密实状态下, 击数N63.5与地基强度呈非线性关系。

动力探触的试验成果包括标贯击数和修正标贯击数, 确定砂土的液化性时, 采用未修正的标贯击数, 而确定承载力时, 采用了修正后的击数。这样试验主要是因为主要因为用标准贯入击数查地基承载力的经验关系统计时所用的标准贯入击数是经过修正的;而液化判别公式中已经包含了深度的影响, 只采用未修正的标贯击数即可。

粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土称为碎石土, 粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%, 粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的称为砂土。碎石土和砂土密实度分类标准见表2。

4.3 其他应用

4.3.1 液化判定:

砂土层的密度通过原位标准贯入试验的击数可很好地反映, 然后结合砂土层和地下水位的埋藏深度, 进行局部的调整和修正, 砂土液化的可能性通过查表即可判定。根据GB50011-2001《建筑抗震设计规范》的相关规定, 需要进行液化判别时, 通过采用标准贯入试验进行相应的判别。但是, 在对饱和砂土层作标贯试验时, 由于某些工程项目将快速提升孔内钻具换成标准贯入器作标试验, 进而在一定程度上造成孔内水位接近孔底, 与地下水位之差大则孔底发生涌砂, 特别是埋深较大且又是纯净的中细涌砂最严重, 进一步造成误判。

4.3.2 土层划分:

静力触探试验的主要作用之一就是精确分层、确定土体的类型, 为工程建设提供设计依据与参数。依据钻进和取土情况以及锤击数差异变化, 并按照沉积规律综合判定。我们认为并非是单一的厚层砂和砾卵石简单结构, 而是由多个沉积韵律组成的不均匀复杂土层结构, 并依此作为土层划分的依据。

5 结束语

动力触探试验野外现场作业简单、方便, 测试需时短, 可以缩短勘察工期, 进行土体岩性划分及确定土体力学参数效果良好。比较客观地测试土层的工程特性, 为工程地质地基评价和设计基础型式的选取提供合理、科学的依据。

参考文献

[1]赵昭熔, 曹化平.动力触探试验技术的研究与应用[J].铁道工程学报, 2005 (12) :431-439.

[2]郑宝平.重型 (N_ (63.5) ) 动力触探试验的应用[J].甘肃水利水电技术, 2007 (03) .

[3]陈立忠.瑞雷面波与动力触探联合法检测强夯效果[J].公路与汽运, 2010 (09) .

热能与动力工程排名第5篇

热能与动力工程专业排名

1、西安交通大学 A+

2、上海交通大学 A+

3、浙江大学 A+

4、清华大学 A+

5、华中科技大学 A+

6、天津大学 A+

7、哈尔滨工业大学 A

8、大连理工大学 A

9、北京航空航天大学 A

10、中国科学技术大学 A

11、重庆大学 A

12、东南大学 A

13、上海理工大学 A

14、江苏大学 A

15、北京理工大学 A

16、华北电力大学 A

17、南京理工大学 A

18、东北大学 A

19、北京科技大学 A

20、同济大学 A

21、山东大学 A

开设学校有

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

[福建] 集美大学

[江西] 南昌大学、景德镇陶瓷学院

[山东] 山东大学、青岛大学、山东建筑工程学院

[河南] 华北水利水电学院、洛阳工学院、郑州轻工业学院、焦作工学院、郑州大学

[湖北] 武汉大学、华中科技大学、武汉理工大学、武汉化工学院、湖北汽车工业学院

[湖南] 湖南大学、华北水利水电学院、中南大学、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

[重庆] 重庆大学

[四川] 四川大学、西南交通大学、四川工业学院

[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

浅谈热能与动力工程发展方向第6篇

摘要：热能与动力工程属于高新技术产业的范畴，在国民经济发展中发挥着重要作用，地位独特。随着经济社会发展的转型升级，中国对外开放程度的加深，经济社会发展需要大量热能与动力工程专业人才。本文介绍了热能与动力工程的基本内容，论述了热能与动力工程的发展方向，分析了热能与动力工程的创新应用。

关键词：热能动力；工程；能源利用

在能源生产与利用领域中，热能与动力工程的建设发展受到了各方工作人员的高度关注与重视，其应用范围也呈现出显著的拓展趋势。为了充分发挥热能与动力工程的应用功效，必须重视对本领域相关知识点的研究，以便真正意义上掌握热能与动力工程研究精髓，通过积极展开热能与动力工程科技创新的方式，促进工作效率的提升，改善能源利用率。只有做好科技创新方面的工作，方能创造更加丰富的经济价值，同时达到缓解环境问题的目的。

一、热能与动力工程的基本内容

1.热能与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，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。

2.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。

二、热能与动力工程的发展现状

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，我国的能源结构也以煤炭为主，因此，媒炭生产与消费也成为我国大气污染的主要原因。而随着环境保护意识的逐步增强，我国热能与动力工程专业面临着经济增长和社会发展的巨大压力。随着我国对能源的需求不断增长，尤其是对电能的需求。因此，现今需要大量的煤炭资源。但如果不提高煤炭资源的利用率，仅依靠现在的技术，会对目前的环境造成严重的危害，从而妨碍社会的经济发展。同时，中国作为世界第二大石油进口国，对国外石油依赖性逐年上升，所有这些均使得中国能源安全面临巨大考验。因此，开发利用可再生能源和实现能源供应的可持续发展是现在的重要任务。但实际上，我国优于技术水平较低，能源开发的利用率与发达国家相比低30-40 个百分点，长期粗放型的经济发展不急限制了能源的开发利用，同时导致了环境污染问题的日益严重。随着科技的进步，老式低效的动力设备将逐步被新型高效的热动力设备所取代，例如大型流化床锅炉的研制成功，其主要技术是整体煤气化联合循环发电成为燃煤发电，特点是可以清洁高效的利用煤炭资源。这些发明创新意味着我国今后将需要大量热能与动力工程专业的新型专业人才。

三、热能与动力工程的发展方向

金融危机的爆发打破了传统的经济发展与资源利用模式，同时低碳经济具有了政治与经济的双重属性。国家在发展经济的同时，应考虑所付出的环境代价。因此，如何在节能减排的基础上，提高能源的利用率，是目前热能与动力工程的研究方向。

1.加快产业结构的调整。对热能动力工程需要产业结构进行调整和改进，力求提升能源的使用效率，同时，积极的对生产性的服务业，进行发展，以满足人们的方便、提升生产质量为核心内容，来进行改进，在工业生产之中，需要淘汰过时的产品，对于陈旧的工艺技术以及设备，要加快淘汰的速度，并且适时的发展新型的技术，力求全面的提升生产质量以及生产效率，优化产业结构，进一步的推动产业的转型以及升级。

2.提高技术创新。对于热能与动力工程以及产业要采取技术创新，如在钢铁及电力行业，对当前形势开发新型的技术，从而有效的弥补存在的技术劣势，并且可以结合当今的市场经济体制和环境，共同研发有效的技术和服务平台，将技术的发展和规范化，作为工作的重点和核心来进行，建设好能源高效循环利用模式，积极的开展减量技术、替代技术、再利用技术以及资源化技术，全面的将热能动力工程当中生产效率较为低下的方面进行改进，力求减少排放、减少对于环境的污染，同时提升能源的利用效率。在实施过程中，要从根本做起、从基础性的建设做起，逐步的控制增量，并且要进行产业的调整以及结构的优化，逐渐的强化污染防治措施，全面的实施重点工程建设。同时，还需要发展创新性的模式，进而加快经济的循环，依靠现代化的科学技术手段，将技能减排工作管理，作为工作当中的重点内容以及核心内容，加快新技术的发展步伐，结合热能动力工程的实际特点和应用情况，发展新型的热能技术，开发出新的能源，投入到具体的使用当中对高能耗的企业以及生产，要采取节能措施，进而达到节能的效果和目的。

四、热能与动力工程的创新应用

1.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。

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。同時，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，按照这种方式构建仿真锅炉风机翼型叶片（见图），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（二次调频状态下，负荷—频率静态特性曲线如图所示）。

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。

我国正处在经济转型阶段，充分利用和发展热能与动力工程，并对特点有效的控制、环境的污染，加强节能减排工作，对我国进一步实现经济与社会的可持续发展有重要意义。因此，经济和社会的共同发展应把动力工程和节能作为导向，积极探究和提高技术创新，为社会的可持续性发展作出积极的贡献。

参考文献：

[1] 詹振.浅析热能与动力工程的科技创新[J].科技致富向导，2014（8）.

[2] 田青.热能与动力工程在锅炉领域的应用探究[J].科技创新，2014，（19）.

浅析电厂的热能与动力工程第7篇

该调节的具体特征以及其适合用到的环境:

(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, 而且有着显著地负载调试能力;

(3) 变工况存在一定的节流损失, 不具备优秀的经济特征;

(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, 此时其涵盖的级数会相应的多, 其数值会相应的变小, 换句话讲, 即临界压低于数值, 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;当工况相同的时候, 经过不同级组的实际流量是一样的;当工况存在差异的时候, 不同级组中的通流亚面积同时是保持不变的, 属于恒定公式。该公式有着非常优秀的实际功效, 比如能够推算各种流量中的不同级的压力, 进而获取它们间的差值。从而可以确定相应功率效率以及零部件之间的受力情况。

2 发生在重热中的不利现象

所谓的重热具体的是指, 后续级合理的使用之前发生的耗损, 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, 此时我们称其为重热。常见的能够导致机组出现改变的要素有如下一些。首先无法对电开展有效地储存, 而且外在所许多功率持续的发生改变。其次, 不能够将锅炉的燃烧明确, 进而就会导致流通到设备中的蒸汽信息常存在变动。第三, 同时凝汽设界工况发生变化, 导致设备自身出现压变现象。最后, 还有其它的, 比如最常见的是电网的频率发生变化等。

3 发生在一次调频中的不利现象

一次调频:具体的讲是说并网运行机组, 当遇到外在的负载出现改变而导致的电网发生频变现象, 所有调速体系会结合独自的特征, 开启负载, 进而确保周波平衡, 我们通常就将这个综合的步骤称作是一次调频。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, 当工况出现流量上的变动的时候, 压会改变, 调节级将比焓降减小, 在另外一种状态的时候, 流量减小时会比焓降增大, 但是如果第一阀是综合开启而第二个并未如此的时候, 调节级相对焓降可达到最大的中间级, 当工况发生改变的话, 所有的会出现压力比相同的情况, 此时它们比焓降也是统一的。

(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<1, 且t随着调节阀得开启数目而发生变化;

(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。

其实际的功效是, 当单一设备运作的时候, 在开启之时, 中间提升机组转速到额定值;持有负载运作的时候, 能够确保机组可以在所有的稳定的状态中确保转速合理。当并列动作的时候, 使用设备能够更改装置的功率, 而且还能够在在不同的机组里开展负载的再分配现象, 而且确保其频率稳定, 我们称其为二次调频。

4 发生在调压调节里的不利现象

常见的调压调节现象有如下的一些表现。第一, 确保机组运作更加的安稳, 而且能够有效的适应非常剧烈的负载情况。第二, 当设备担负一定的负载的时候, 其具有较好的经济特征。第三, 当负载较高的时候, 经济性较差。最后, 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。针对那些出现一些进汽的级里, 喷管的分组布置, 可进行分为工作弧段与非工作弧段, 通常后一种划分内容常常发生不利现象。高速转动的叶片会在随时都将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, 此时必然会使用一些有功值, 我们通常将使用的这些叫做是鼓风损失。和它不一样的是, 在工作弧段常会出现斥汽损失, 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, 此时会使用一些动能, 称为斥汽损失。

5 常见的变工况要素

5.1 发生在级组中的

(1) 如果其前后的级组并未到临界的模式, 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) 如果其前后的级组并未到临界的模式, 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。

5.2 推力出现改变的特征分析。

新出现的蒸汽温不是非常的高, 当汽轮机发生水击现象的时候, 负载会不断的变化, 甩负荷时, 叶片结成垢时, 轴向推力会全部增大。

6 发生在湿气损失里的不良状态

导致这种现象发生的原因主要的有如下的四种。第一, 当湿蒸不断变大的时候, 其中的一些会变成水滴的形式, 这时候的反映是导致一部分蒸汽变低。第二, 部分水珠的速度草果了蒸汽的速率, 此时较快的气流就会受到水珠的影响, 这时必然会出现过多的能耗现象。第三, 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;第四, 除了上面讲到的三种之外, 湿蒸汽不断的降低温度同样也是导致问题出现的一个关键的要素。它带来的不利现象是, 导致动叶受到影响, 尤其是背弧地方受到的影响最厉害。而降低不利现象的措施主要的有如下的四种:第一, 利用再热循环的方式。第二, 通过除湿设备来完成。第三, 运用本身带旅游吸水缝的装置。第四, 切实提升其抵御冲蚀的水平。当设备运作的时候, 必须要认真地应对两种轴承监督摩擦力现象, 这必然会导致有功受到影响。在轴流式汽轮机中, 通常是高压蒸汽从一侧流进, 然后低压的从别的地方出去, 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。

通过上文的描述, 只有了解电厂的热能和动力项目间的内在关联以及它们发生的改变状态, 就可以随时了解变工况的时候潜在的不利现象, 进而分析这些问题的发生机理, 这样做的意义是可以帮助我们合理的应对不良状态。它能够帮助技术工作者掌握越来愈多的实践能力, 而且可以切实提升水平。而且还能够从焓降出现的改变现象来分析其内容构造, 而且还会帮助热能获取最佳的使用状态。

摘要：众所周知, 电力的工作是把热能变换成动能, 进而结合设备将一些变成电, 而剩下的会经过设备转换, 在该体系里, 产生蒸汽的热损耗及焓降, 而且其还会帮助电厂降低损耗, 最主要的是提升活动能力。此步骤是热能以及动力项目的关键活动内容.文章重点的介绍了电厂热能相关的内容, 并且着重的分析了动力项目中的一些现象, 进而分析了其存在的一些不利现象。

关键词：热电厂,动力工程,主要问题

参考文献

[1]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) [1]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)

[2]陈儿同, 张华, 徐斌凯, 徐文强, 李巧巧, 杨晓昀.真空冷却中能耗问题的分析研究[J].制冷学报.2010 (6) [2]陈儿同, 张华, 徐斌凯, 徐文强, 李巧巧, 杨晓昀.真空冷却中能耗问题的分析研究[J].制冷学报.2010 (6)

工程机械混合动力时代即将来临? 第8篇

气候问题是全人类要共同应对的问题。工程机械行业有责任和义务为应对全球气候变化做出努力。加上日趋严格的工程机械排放法规和居高不下的燃油价格都促使工程机械行业必须解决目前产品油耗高、排放高等问题。在这样的大背景下,近年来诸多的工程机械制造商相继推出了混合动力工程机械产品。

2003年,日立建机推出世界上第一台混合动力驱动的轮式装载机,这是混合动力系统在工程机械上的首次应用;2004年5月,小松研制成功世界上第一台混合动力液压挖掘机的试验机型;2006年4月,纽荷兰与神户制钢联合研制推出了7 t混合动力液压挖掘机样机;2007年,詹阳动力重工推出JYL621H型轮式混合动力液压挖掘机,开创了我国混合动力工程机械的先河;2008年,沃尔沃建筑设备推出了采用混合动力技术的L220F型轮式装载机;2009年5月,凯斯推出CX210B型混合动力挖掘机;2009年1 1月,三一重机在BICES 2009上推出了SY215C型混合动力液压挖掘机。

混合动力工程机械的研发也得到了中国政府的支持,2008年,“新型混合动力工程机械关键技术及系统”作为重点科研项目列入国家863计划。首批承担混合动力工程机械863科研攻关计划的有柳工、三一、江簏建机等企业,计划到2010年上半年前结题出样机,这意味着2010年还将有一批混合动力产品推出。

实验数据表明,混合动力技术能够帮助工程机械产品节省燃油20%～40%。尽管混合动力技术现在还处于起步阶段,但是大多数技术研究者认为这将是未来工程机械的技术发展方向。如此多的制造商纷纷推出混合动力产品,工程机械的混合动力时代即将来临?

日立建机从事多年技术研究的龙小平告诉笔者,工程机械种类繁多,工作特征、负载方式也都不一样,并不是所有的工程机械产品都适合混合动力技术。他强调,即使对适合混合动力技术的工程机械来说,其实在元件的选择,系统的配置、匹配上也都是非常微妙的,并非装上蓄电池、电动机就一定能节省能耗,盲目渲染混合动力的优势实际上是在坑骗百姓。

论能源动力工程发展方向第9篇

1 能源动力工程应用的重要意义

当前各国家关注及面对的首要问题, 就是环境和能源动力问题, 而且, 我国国家经济发展以及人们生活水平的主要物质保障就是能源动力工程, 是我国实现四个现代化的前提。加之社会经济的不断深入, 电气化机械化自动化的水平逐渐加强, 对能源的需求越来越多。总体来说, 国家生产总值和能源消耗量是成正比的。能源亦动能产品生产得越多, 能源就需要得更多, 从而带动社会经济的发展, 实现民众生活水平的提高和国家的富裕。

并且, 在世界上我国属于煤炭生产消费大国, 其主要能源动力供给就是煤炭。因此, 污染我国大气的主要因素即未能充分燃烧的煤炭, 再加上我国不可再生资源的开采程度及年限有限。所以, 在能源动力及环境保护双重任务下, 我国还面临着能源利用不充分, 匮乏优质能源, 及开发力度不足等问题。随着我国依赖国际能源的程度不断提高, 能源安全迎来了新的挑战, 须知, 一个国家经济发展的动力命脉是能源。因能源问题导致的国家战争, 而带来的主权领土问题更是数不胜数。

因此, 能源动力工程关系着国家安全、人们实际生活这两方面。众所周知, 我国是人口大国总人口数占世界人口的五分之一, 要落实解决民众生活问题, 就必须加强农业发展力度, 而农业发展就必须生产, 其生产过程利用的电气化、机械化、水利化和化学化设备需要更多的能源支撑。那么, 农业生产要提量还需投入大量能源, 也可以说棉花、粮食的增产皆是能源换来的。并且, 能源为日常生活换来了更多用品, 如:纤维材质的衣服、建筑材质、调节温度及家用电气和照明设备等, 都需要能源来支撑, 由此可见, 没有能源就什么也做不了。

此外, 国家国防中的各种武器设备使用也需要能源, 比如坦克飞机、战舰潜艇等, 一旦匮乏能源, 就保障不了国家的安全, 其经济建设自然难以平稳发展。所以, 能源动力工程直接关系着国民经济和人们日常生活, 要发展社会提高人们生活, 确保人们生活物质和精神两项文明的双丰收, 以及实现我国四个现代化, 能源将占据这重要的地位, 对提高国民经济及民众生活水平和确保国家安全有着巨大现实意义。

2 当前能源动力工程的发展方向

2.1 能源动力工程思路方向

基于当前国情, 要加大传统能源开发利用程度。众所周知, 我国现实国情即能源资源少利用效率不足, 因此, 还需要专业人士对如何提高传统能源开发利用效率程度加以研究, 也是我国今后能源动力工程研究工作的重中之重;同时, 要重视新型可再生能源的开发。石油煤炭等不可再生能源, 其开采受程度和年限制约, 由此可见, 未来能源市场主战场将转向可再生能源的开发利用, 且不能因匮乏资源而放慢经济发展的脚步, 所以专业人士千万不能止步不前, 要注重新型可再生能源的开发, 从而确保我国工业能长期持久的发展;第三, 实践理论要并行。由于不同于其他专业, 能源开发利用将直接作用国家经济发展与环境保护, 可转化为直观的工业产品和经济成果, 所以专业人士在校学习时, 就要做到理论实践并行, 既要专研书本知识, 又要进行科学探究和工业时间, 促使得出实际结合理论的科技理论成果, 从而促进能源的发展经济的腾飞。

2.2 能源动力工程环保方向

环境污染不仅威胁着人类的生活, 更制约了经济建设社会发展, 若没有良好生活环境及可长期利用的能源, 那么社会将止步不前, 人类也会失去确保发展生存的基础。为实现我国四个现代化, 和中国特色社会主义国家的建设, 最首要关注的问题便是环境与能源, 遏制为发展而先污染后治理现象;同时, 要加强环境管理力度, 但凡改建扩建新建、建设经济开发区等, 都必须遵循环境评价标准, 坚持使用环保建设设备及建筑工程主体共同施工设计投产制度;再次, 经济发展方式要积极改进, 要淘汰陈旧设备选用先进的机械设备, 严格禁止污染严重能源消耗多的产品生产;最后, 环保资金的投入力度要大, 健全完善环保法制制度, 严格按国家规定排放标准执行, 确保环境保护是在法制下进行。

2.3 煤炭清洁技术的利用

(1) 净化处理燃烧前煤炭, 其流程为:清洗选取煤炭, 将煤炭中的灰分等杂质清除减去, 洗选处理效率务必要达95%以上;民用煤炭加工, 将粉煤与低品位煤炭用机械设备制成相应形状的煤炭产品。

(2) 净化处理燃烧后煤炭, 以湿式或干式脱硫法, 确保使用率达到90%左右;以静电除尘方式处理大型电厂燃烧后煤炭, 保证除尘率在90%左右。

3 结语

总而言之, 能源动力工程的研究将对研发可再生能源产生积极作用。新的时代, 全球回暖、资源匮乏、大气污染等问题频繁出现, 人类逐渐认识到环境保护的重要性, 为适应时代发展需求, 新型可再生能源的开发势在必行, 其对解决环境污染能源短缺等问题十分有效。由此可见, 现阶段及未来对能源动力的研究都是重点, 将会为我国长久发展打下坚硬的基础。

参考文献

[1]马士峰.浅谈热能与动力工程发展方向[J].科技与企业, 2014 (02) :131.

行走工程机械液压混合动力技术第10篇

关键词：行走工程机械,液压混合动力,节约能源

0 引言

2004年, 美国环境保护署 (U.S Environmental Protection Agency;缩写:EPA) 对福特公司和伊顿公司 (EATON) 的立项以支持, 使得第一辆采用液压混合动力技术而发明的运动型多用途车研制出来。液压混合动力技术应用于装载机中, 可以提高装载机的运行效率, 并获得了良好的经济性, 其中尤其发挥了环境保护价值, 在工程领域得以推广。美国环境保护署将液压混合动力技术向其他种类的车辆推广。2003年, 第一台使用混合动力驱动的轮式装载机被研制出来并投入应用。2008年, 沃尔沃 (Volvo) 公司研制出L220F Hybrid装载机, 属于是混合动力轮式装载机。所研制出来的新型装载机具有较高的市场占有率, 主要是为了弥补传统装载机质量大而油量消耗高的问题, 导致装载机运行效率低, 不仅每天会消耗200升至400升, 而且还会排放出很多的有害气体而污染空气环境。而且, 当装载机进行作业的时候, 会有噪声发出来, 对作业环境造成了噪声污染。与传统的装载机相比, 新型的装载机具有更高的市场竞争力。因此, 工程机械制造商会应用液压混合动力技术对工程机械设备进行研究。

1 行走工程机械的作业特点

行走工程机械在运行的过程中, 不仅使用频率高, 而且还要持续往复运动。行走工程机械的整机重量是非常大的, 当对行走工程机械进行制动的时候, 就可以有大量的能量释放出来。这些所释放的能量会被转化为热能, 还可以造成系统发热, 由此而导致行走工程机械的各个部件使用寿命缩短[1]。所以, 对于行走工程机械设备采用混合动力技术, 可以将传统的工程机械设备运行中所浪费的制动动能进行有效回收, 重物势能也得到了节约, 从而起到了节约能源, 降低能源消耗的作用。

与普通的公路车辆相比, 行走工程机械有属于其自身的作业特点, 特别是在作业循环上有所不同。通常而言, 轮式装载机 (见图1:轮式装载机的作业循环) 的作业循环作业的时候, 速度是比较低的, 叉车 (见图2:叉车的作业循环) 的作业速度也相对较低, 都没有超过20公里/小时。从作业周期上来看, 两者的作业周期都是非常短的, 但是, 制动的频率非常高, 而且制动的周期会不断地变化着。当轮式装载机处于高速运转状态的时候, 其处于最大速度, 制动减速度就可以达到3米/秒。

对于公路车辆而言, 如果制动频率比较低, 当车辆处于正常行驶状态的时候, 发动机可以在良好的燃油经济区运行。轮式装载机的负荷以及叉车的负荷都会出现变化, 而且这种变化是具有周期性的。所以, 车辆的发动机要能够适应负载功率的变化断, 以避免出现燃油经济性恶化的问题[2]。

行走工程机械如果不断地启动制动装置, 就说明当行走工程机械整机作业的时候, 其负荷会存在周期性的变化, 此时, 就会有大量的能量可以回收。这就需要混合动力系统能够瞬时释放能量, 而且还能够将这些能量存储起来。

2 液压混合动力系统

行走工程机械运行中, 其传动装置有其自己的特点。在液压混合动力系统的选择上采用相应的同动力配置是非常必要的。如果液压混合动力叉车是串联式的, 其构成上包括液压泵马达、发动机、液压泵以及蓄能器。由于液压混合动力叉车的结构是串联式的, 就使得车轮和发动机之间并不存在直接的机械连接, 由此而使得发动机处于正常的工作状态, 并在良好的燃油经济区运行[3]。液压混合动力系统可以提供给发动机一定的输出功率, 还包括整机需求功率。为了使得液压混合动力系统轮边可以独立驱动, 就需要对液压泵马达所排放的能量予以控制。当行走工程机械下坡的时候, 就可以将叉车的惯性能回收。

液压混合动力装载机如果是并联式的, 组成上包括液力变矩器、发动机、液压蓄能器、变速箱、马达、液压泵以及耦合器等等。在液力变矩器的驱动下, 变速器对行驶机构也产生了驱动作用, 此时, 发动机的动力就会驱动装载机运行。液压油缸是在液压油泵的驱动下完成的, 从而完成转向工作和装载工作。液压再生系统的构成上来看, 包括马达、液压泵、耦合器和液压蓄能器。液压再生系统结合发动机而构建了双动力驱动系统。当装载机处于制动状态时候, 变速器后离合器就停止了运行[4]。在高压蓄能器当中就会存储车辆回收的过程中所产生的制动能。当装载机启动的时候, 装载机的运行就可以使用所回收的能量, 以此作为辅助功率。由此而使得剩余的能量得以重复利用。

在使用装载机进行挖掘的时候, 辅助牵引的功率是依赖于液压泵提供给装载机, 以提高装载机的运行功率。其中的一种重要性就是可以避免发动机出现掉转的现象, 从而可以保证发动机在最佳的燃油经济区, 而处于良好的运行状态, 由此可以避免液压工作系统出现溢流损失。

3 能量控制策略

混合动力工程机械运行中采用能量控制策略, 所涵盖的内容包括再生制策略和能量利用策略。其中的再生制动策略在运行中, 可以通过对混合动力系统中的动力元件进行控制而使得动能大量消耗。采用有效的控制方式, 就可以将这些动能进行回收。能量利用策略包括两个方面的内容, 即整机能量分配的控制和动力系统的控制。

3.1 再生制动策略

液压混合动力工程机械在运行中, 其制动转矩可以划分为两个部分, 即由传统的制动器所提供和由液压泵/马达所提供。两者的和就是制动转矩。在液压混合动力工程机械制动的过程中, 整车的动能都会经过技术转换之后成为液压能而在液压蓄器中存储, 从而回收了整车的能量[5]。当传动系统处于运行状态的时候, 就会有制动力产生, 对车轮发生作用。此时, 就会有再生制动力产生。对整机的制动力用公式表示, 即为:

其中, Fb:整机运行而产生的制动力;

Fhyd:液压再生而产生的制动力;

Ffri:摩擦而产生的制动力;

j:主动减速度。

3.2 能量利用策略

混合动力工程机械启动的时候, 可以根据存储能量的方式操作液压蓄能器向混合动力工程机械提供能量, 以提高传动系统的运行效率。当混合动力工程机械处于空载运行状态的时候, 就可以对发动机的运行状态进行调整, 时期处于最佳燃油经济。当发动机运行中释放出多余的能量的时候, 就可以使用液压蓄能器对这些能量进行回收。从而使得整机的工作效率有所提高, 同时还提供辅助功率使得发动机的云状速度加快[6]。当混合动力工程机械为全动力驱动的时候, 液压蓄能器就会将辅助牵引功率提供出来, 以对发动机运转中所使用的能量予以补充, 同时还可以确保发动机在最佳燃油经济区运行。

4 结束语

综上所述, 本论文针对行走工程机械的液压混合动力技术进行了分析, 主要提出了由于行走工程机械的作业特点不同, 就会对行走工程机械的运行产生了一定的影响。为了使行走工程机械运行中得到节能降耗的目的, 就要将液压混合动力技术应用于其中, 以提高机械设备的运行效率。

参考文献

[1]李伟雄, 黄宗益.混合动力在工程机械中的应用[J].建筑机械化, 2011 (04) :35-38.

[2]刘良臣.混合动力工程机械的现状及展望[J].工程机械与维修, 2013 (04) :42-44.

[3]张彦廷, 王庆丰, 肖清.混合动力液压挖掘机液压马达能量回收仿真及试验[J].机械工程学报, 2014, 43 (08) :218-222.

[4]杨立夫, 孙辉, 景军清, 等.液压混合动力装载机的节能研究[J].工程机械与维修, 2011 (01) :183-185.

[5]石荣玲, 赵继云, 孙辉.液压混合动力轮式装载机节能影响因素分析与优化[J].农业机械学报, 2011 (03) :31-32.

动力工程第11篇

关键词：课程设计；动力机械及工程；实践教学

作者简介：郑清平（1965-），女，湖南道县人，河北工业大学能源与环境工程学院，教授。（天津?300400）

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）27-0066-02

一、课程设计的目的与基本要求

在全国开设动力机械及工程专业方向的高校中，很多都安排“内燃机课程设计”这一教学环节，旨在通过课程设计使学生应用、巩固、丰富、提高所学内燃机专业知识，加深对所学理论知识的理解，获得与专业有关的实践经验，培养学生的实践能力和专业技能以及综合运用理论知识分析和解决实际问题的方法与能力。因此，课程设计是对前期理论与实践教学效果的检验，也是对学生综合分析能力与独立工作能力的培养与检查过程。

课程设计通常包括：设计目标和内容制定、方案选择、设计计算、设计绘图、设计报告和图纸的提交、答辩及教师的成绩评估。课程设计目标和题目选择由实践教学大纲确定，设计目标必须清晰和明确，设计题目和内容必须符合专业方向要求，在深广度与分量上要求合理；方案选择是由学生在指导教师的指导下完成；设计计算即学生根据所学相关理论知识进行设计计算的过程；设计绘图是工科学生必须具备的能力，一般可以手绘或利用绘图软件在电脑上完成；设计报告为学生在设计结束时完成和提交的成果；教师最后根据预定标准对学生设计效果进行评估，并给出成绩。

通过内燃机专业课程设计，应该能够达到以下基本教学要求：掌握内燃机设计的基本要求和方法，了解内燃机现代设计理论和方法的基本内容和实际应用；能正确分析内燃机各主要零件所受载荷的大小和性质，掌握其工作特点和设计要点，掌握基本尺寸和结构的确定原则以及计算方法，了解有关的新技术和发展趋势；熟悉内燃机工作过程，掌握各参数对工作过程的影响和提高内燃机动力性、经济性的措施；熟悉内燃机的性能指标。

二、原课程设计内容安排和存在的问题

1.课程设计内容安排

课程设计安排在第6学期末进行，为期3周。指导教师提供一套四缸发动机的设计横向和纵向参考图纸，要求每个学生根据实际比例画出横向和纵向图，并熟悉其中的结构特点，然后进行发动机在某转速下的运动分析，并提交一份相应的设计报告，最后教师利用两天时间对学生的课程设计进行答辩评分。

2.存在的问题

（1）原课程设计内容安排中绘图工作量大，在两周左右时间内要求每个学生在认识、消化和整理原图的基础上，完成两张四缸发动机的横向和纵向图，这对于大部分学生来说是一件很难完成的事情。所以，到最后造成的结果就是大部分学生无法达到课程设计基本要求，即学生并不能通过课程设计掌握发动机的工作特点和设计要点，掌握基本尺寸和结构的确定原则以及计算方法，更谈不上在设计中发现问题，进行创新设计。另外，学生在课程设计中没有应用内燃机现代设计理论和方法进行设计，从而背离了课程设计锻炼学生实际应用能力、尽可能实现零距离上岗的目的。

（2）课程设计答辩是以教师提问为主的“问、答”方式，不能全面地考核学生们对课程设计的掌握程度。更重要的是，学生们对自己的设计过程及结果并没有系统地总结，对自己的成功与不足之处没有一个明确的认识，使他们在今后的学习中没有明确的努力方向，这并不是一个好的学习习惯。

（3）课程设计的组织形式单一。课程设计的目的之一就是要培养学生分析和解决问题的能力。从人才培养的过程来看，在一个人的经验还很不丰富的情况下，团队合作是迅速提升其分析问题和解决问题能力的最好途径之一，也是知识共享、成长最快的方式。然而，原课程设计还只是处于单打独斗、一人一题的局面。为了在短时间内迅速完成自己所承担的课程设计内容，每个学生都只顾埋头做自己的事情，这样也直接造成学生们在遇到问题的时候，没有互相讨论、互相学习、相互借鉴的可能，同时，对于职业意识、合作精神的培养也没有起到应有的效果，这也不符合我们所倡导的工程教育的理念。

三、课程设计的改革探索

1.改进课程设计内容

内容安排中减少机械重复的画图工作量，将四缸发动机设计改成二缸机设计，并强调团队合作设计理念，安排2人一组，每个学生只要求手画一张纵向图或横向图，另加两张用绘图软件绘制的零件图，由此一方面补充了现代设计方法在内燃机辅助设计中应用的培训，也使得学生有时间对设计进行全面思考，保证了对设计计算过程的理解。

2.加强现代设计方法在内燃机辅助设计中应用的培训

分别以动力机械及工程专业的两大主干课程“内燃机原理”和“内燃机设计”为基础，将学生分为内燃机工作过程热力学计算和内燃机运动学和动力学计算两大组，加强了现代设计方法在课程设计中的应用。要求进行内燃机工作过程热力学计算的学生根据热力计算公式，对内燃机各热力参数、指示参数进行计算，并绘制示功图，它对内燃机的设计有一定的指导意义。要求进行内燃机运动学和动力学计算的学生以发动机运动学与动力学仿真分析为目标，掌握发动机运动学与动力学分析问题的思路与方法，并能将思路与方法付诸于程序语言进行仿真，通过仿真结果进一步加深对发动机发火顺序、转矩波动和轴承负荷图的理解。

3.设计过程进度安排阶段化

第一阶段：大约1～2天时间，进行内燃机总体设计和方案选择，在产品总体设计中要选择和确定内燃机的主要设计参数，在进行热计算和外特性计算及主要零部件设计前，首先要选择零部件的类型、布局方式，如：气缸的布局方式、燃烧室的选择等。

第二阶段：大约2～3天时间，进行内燃机工作过程热力学计算和内燃机运动学和动力学计算，学生依据分组情况分别按要求进行具体的计算。

第三阶段：大约8～9天时间，进行绘图工作，每个学生手画一张纵向图或横向图，另加一张用绘图软件绘制的零件图。

第四阶段：大约2～3天时间，整理并编写课程设计说明书。

4.细化课程设计成绩的评定方式，鼓励创新意识，加强平时考核监督

课程设计改革要做到成绩评定严肃、认真、科学、公正，只有制定合理的成绩评定标准才能取得学生对成绩的认同感。改进后的课程设计从一开始就明确给出评定的办法以及细则，并严格加以实施。最后的总成绩是将设计说明书质量、创新意识、图纸质量、答辩以及平时成绩进行加权综合计算得出。其中说明书质量包括方案说明、设计计算过程，以及学生对课程设计的理解、认识和收获等，要求报告思路清晰、文字通顺，书写规范，符合技术要求与撰写规范。总成绩中特别考虑了创新意识的成绩点，只要学生在教师给的简单的原设计模板上有所创新的都予以成绩上的鼓励。此外，加强平时成绩的考核，主要参照出勤、提问和平时阶段性任务的抽查情况等方面给出成绩。出勤情况除了教师抽查记录，还委任几个组长进行记录。四个设计阶段完成情况均分别记入平时成绩。

5.改进课程设计答辩方式

答辩时除了采用教师提问的“问、答”方式外，还要求学生能指出自己在图纸方面和报告方面的问题，注意引入学生自我的认识，允许学生参与对成绩的评定。或者要求学生指出别人图纸问题，以考查学生对实际问题的处理能力和对基础知识掌握的程度，侧面也反映该学生是否亲自完成了课程设计任务。此外，答辩时还现场抽查某些学生对绘图软件的使用情况。对于不合要求的学生，必须要求在规定时间内重新完成，否则不予通过。

四、总结

动力机械及工程专业改革后的课程设计注重了对知识运用、能力训练和素质培养的要求，在课题的深广度与分量上进行了调整，保证了90%以上的学生能够按照设计与进度完成设计工作。本次课程设计改革探索反映出来的正面效果比较明显，锻炼了学生的团队合作和创新意识，提高了学生分析问题和解决问题的能力，对该专业的课程设计具有较好的参考价值和示范作用。

参考文献：

[1]石彪,周鲜成,刘利枚.提高工科课程设计质量的思考[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2006,(3):58-59.

[2]朱克敌.应用型本科计算机专业课程设计教学模式研究[J].沈阳工程学院学报(社会科学版),2010,6(3):407-408.

[3]李建奇,陈日新,王建君.工科课程设计中存在的问题及改革思路的探讨[J].德州学院学报,2007,23(6):96-98.

[4]刘晓燕,刘立君,宫克勤.课程设计教学模式改革探讨[J].黑龙江教育,2007,(7):58-59.

动力排水固结法数值分析及工程应用第12篇

动力排水固结法是反复将很重的锤 (一般为10 t～40 t) 提到高处使其自由落下 (落距一般为10 m～40 m) , 给地基以冲击和振动, 从而提高地基的强度并降低其压缩性[1]。

动力排水固结法主要的加固效果来自于夯锤冲击产生的高能量体波。冲击产生压缩波, 即P—波, 以球面形式向四周传播。夯锤对称轴方向的能量密度最大, 随着与对称轴方向夹角的增大, 能量密度逐渐减小。随着波以更大半径的球面传播到更深的区域, 能量随之衰减。由于土质改良是土颗粒振动的结果, P—波的传播和衰减决定了土体加固的区域[2]。

本文的目的是用ABAQUS对强夯过程中产生的体波进行数值模拟。该系统通过一种直接的方式进行建模:直接以一刚体对土体表面进行冲击。

1数学模型

1.1 土体模型

选用ABAQUS中的Drucker-Prager塑性模型进行建模。D-P模型是最早提出的适用于岩土类材料的弹塑性本构模型之一。该模型参数少而且计算也比较简单, 在工程中得到广泛的应用, 并且被证明在大多数情况下与实际情况符合比较好[3]。

1.2 土体模型参数

初始材料参数如下:弹性模量:E=8e6 Pa;泊松比:υ=0.35;密度:ρ=1.8e3 kg/m3;摩擦角:β=30.64°;应力流动率:K=1.0;膨胀角:Ψ=0.0。

1.3 有限单元类型选择

ABAQUS所有的单元类型都可以用于动力分析。但是, 对于冲击荷载的模拟应采用第一类单元。相对于第二类单元的连续质量公式, 第一类单元的分块质量公式能更好地对应力波的效果进行模拟。

1.4 有限元网络划分方式

本文创建了一个适用于弹塑性有限元分析的轴对称土体几何模型, 对强夯过程中产生的波进行分析。有限单元尺寸取0.67 m×0.67 m。

通过对不同的网格划分方式进行试验对比, 本文选用尺寸为50 m×50 m的轴对称有限元模型, 见图1。最初曾考虑在模型中采用无限单元, 但经过试验发现没有必要, 因此最终没有采用。模型的有限元网格划分方式见图2。

1.5 荷载分析

本文中采用与实际情况比较切和的加荷方式, 即采用重锤直接对土体模型表面进行冲击来对强夯过程进行模拟。夯锤采用ABAQUS中的Analytical Rigid Body建模, 底面直径4 m, 高0.8 m, 质量为10 t。夯锤提升10 m后自由落体冲击地面, 本文通过对夯锤施加14.14 m/s的初速度来进行模拟。夯锤在冲击过程中只有竖直方向的平动, 没有其他方向的运动。

2软件模拟结果分析

2.1 最大竖向加速度沿深度变化规律

图3显示了土颗粒竖向加速度等值线。从图中可以看出P—波在侧面的传播集中在与对称轴成±7°夹角的区域内。

图4显示了沿对称轴方向, 不同深度处土颗粒最大竖向加速度的变化曲线。从图中可以看出在10 m深度, 最大竖向加速度衰减为2g。

2.2 加固深度规律

计算机模拟显示最大竖向加速度在深度10 m处衰减为2g。根据经验公式可得出强夯的有效加固深度为 $D = 0.5 \sqrt{W Η} - 1.0 \sqrt{W Η} = 5 m - 10 m$ , 计算机模拟结果与经验公式的结果基本一致。夯坑深度为276 mm, 小于实践中观测到的数值。