La ingeniería de energía térmica se utiliza principalmente en energía térmica y energía, ciencia e ingeniería de energía nuclear, ingeniería de procesamiento térmico, etc. También tiene aplicaciones no relacionadas con la ingeniería.
Los fenómenos térmicos son uno de los fenómenos naturales más tempranos en la vida humana. Perforar madera para hacer fuego en la antigüedad es un ejemplo de conversión de energía mecánica en energía térmica. Con las necesidades del ser humano en la producción y la vida, la utilización y comprensión del calor han pasado por mucho tiempo, desde calentar y calentar alimentos hasta fabricar herramientas de metal, han aparecido muchos inventos y creaciones. Entre los siglos XII y XIII, China registró el uso de potencia de fuego para crear linternas giratorias y el uso de pólvora para inyectar flechas que aceleran hacia atrás, lo que es consistente con el principio de propulsión a chorro de las turbinas de gas y cohetes modernos. Sin embargo, debido al dominio feudal de las dinastías pasadas, las creaciones e invenciones de los trabajadores no se tomaron en serio, y mucho menos resumieron la experiencia y formaron un conjunto de teorías para promover el desarrollo de las fuerzas productivas y la mejora de la vida de las personas.
Solo han pasado casi 300 años desde que los humanos se dieron cuenta de la naturaleza del calor y formaron gradualmente la disciplina de la termodinámica. Antes del siglo XVIII, las principales fuentes de energía eran la energía natural, como la energía humana, la energía animal, la energía eólica y la energía hidráulica. Con el desarrollo de la sociedad humana, la gente necesitaba urgentemente resolver el problema de la falta de energía en la producción, por lo que la máquina de vapor se inventó en el siglo XVIII para convertir la energía térmica en energía mecánica. La aplicación generalizada de las máquinas de vapor en la industria contribuyó al rápido desarrollo de la industria. Sin embargo, debido a las deficiencias de las máquinas de vapor, como su gran peso y su baja eficiencia, la gente se ha visto impulsada a estudiar las propiedades termodinámicas del agua, el vapor y otras sustancias. Al mismo tiempo, Carnot hizo muchos experimentos sobre cómo mejorar la eficiencia térmica, Meyer, Joel y otros hicieron muchos experimentos sobre las leyes de conversión del calor y el trabajo, estableciendo así las dos leyes básicas de la termodinámica, que promovieron en gran medida la desarrollo de la termodinámica. La formación y el desarrollo promovieron el desarrollo y la mejora continua de los motores térmicos y la creación e invención de nuevas máquinas eléctricas. Debido a que la máquina de vapor no era adecuada para el transporte y no podía satisfacer la enorme potencia requerida para el desarrollo continuo y la alta concentración de la producción industrial, bajo la guía de teorías relacionadas con la termodinámica, se inventaron el motor de combustión interna y la turbina de vapor a finales del siglo XIX. el siglo XIX. Las ventajas del motor de combustión interna son la alta eficiencia y el peso ligero, mientras que las ventajas de la turbina de vapor son la alta eficiencia y la alta potencia. La aparición de los motores de combustión interna y las turbinas de vapor ha promovido y desarrollado en gran medida el estudio de los procesos termodinámicos y los ciclos termodinámicos en termodinámica. La turbina de vapor promovió el estudio de las propiedades del vapor de altos parámetros y el flujo de gas a alta velocidad, lo que permitió aplicar las dos leyes de la termodinámica a la práctica de la ingeniería, formando la disciplina de la termodinámica de la ingeniería.
Los motores a reacción utilizados por los aviones a reacción y los cohetes de largo alcance durante la Segunda Guerra Mundial pudieron cumplir con los requisitos de los vuelos de alta velocidad y gran altitud debido a su gran potencia y se convirtieron en la principal fuerza impulsora para ingresar al espacio. . Las turbinas de gas para aviación se han transformado parcialmente en turbinas de gas para uso terrestre y se utilizan ampliamente en centrales eléctricas, locomotoras y barcos. También se han desarrollado contenidos de investigación correspondientes en termodinámica de ingeniería.
En los últimos años, el uso de plantas de energía atómica ha abierto una nueva era de utilización de la energía para la humanidad. Además, han surgido nuevas tecnologías para la conversión directa de energía, que no sólo pueden mejorar la eficiencia de conversión, sino también evitar maquinaria térmica enorme, como pilas de combustible, baterías termoeléctricas, generación de energía mediante fluidos magnéticos, etc. Esto también plantea temas de investigación correspondientes en termodinámica.
2. El proceso de desarrollo de la energía térmica y la ingeniería energética desde su surgimiento en China hasta la actualidad. La disciplina de primer nivel de ingeniería energética e ingeniería termofísica se compone de seis disciplinas de segundo nivel: ingeniería termofísica, ingeniería de energía térmica, maquinaria e ingeniería energética, maquinaria e ingeniería de fluidos, ingeniería criogénica y de refrigeración, y maquinaria de procesos químicos. La termofísica de ingeniería es una disciplina básica aplicada que estudia las leyes básicas y las aplicaciones de la energía en el proceso de conversión, transferencia y utilización en forma de calor, trabajo y otras formas relacionadas. Sus contenidos incluyen: ingeniería termodinámica, mecánica de fluidos, transferencia y combustión de calor y masa, etc. Sus aplicaciones de ingeniería se extienden a una amplia gama de campos industriales como energía, maquinaria, materiales, electricidad, industria química, construcción, metalurgia, aeroespacial, industria ligera, transporte, electrónica y muchos otros campos del sustento de las personas.
La disciplina de la termofísica de la ingeniería es la teoría básica de las otras cinco disciplinas, está ampliamente entrelazada y es interdependiente con las dos disciplinas y desempeña un papel de apoyo y guía en esta disciplina. Sus principios incluso penetran ampliamente en otras disciplinas y están estrechamente relacionados con casi todos los sectores industriales y campos científicos y tecnológicos. La ingeniería de energía térmica, la maquinaria e ingeniería de energía, la maquinaria e ingeniería de fluidos, la ingeniería de refrigeración y criogénica y la maquinaria de procesos químicos son disciplinas aplicadas de la ingeniería, que utilizan las teorías y métodos de la termofísica de la ingeniería para resolver problemas técnicos prácticos en los campos de la ingeniería actual.
El Primer Ministro Zhou Enlai propuso en el informe de trabajo del Cuarto Congreso Nacional del Pueblo que, para finales del siglo XX, mi país se convertirá en un país socialista con agricultura, industria, defensa nacional y ciencia modernas. tecnología. Sin embargo, no fue hasta la Tercera Sesión Plenaria del XI Comité Central en febrero de 1978, después de la agitación de la Revolución Cultural, que el foco del trabajo del partido pasó a la construcción económica y comenzaron las cuatro modernizaciones. En este momento, el gobierno central se ha fijado el objetivo específico de realizar las cuatro modernizaciones: cuadruplicar el valor total de la producción industrial y agrícola del país en los 20 años comprendidos entre 1 y 2000, y alcanzar un nivel per cápita de 800 a 1.000 sobre la premisa de mejorando continuamente los beneficios económicos. Sin embargo, a juzgar por el consumo de energía de mi país por unidad de valor de producción, la producción y el consumo total de energía y las reservas de recursos energéticos en ese momento, era imposible proporcionar 2.400 millones de toneladas de carbón estándar (TCE.? 29,31 GJ), y se esperaba que sólo podría producir 1.200 millones de toneladas de carbón estándar como máximo, la mitad de la energía. Sólo una duplicación de las necesidades energéticas puede permitir cuadruplicar la producción. Parece que la situación es bastante grave. Bajo el consejo de Wu Zhonghua y otros científicos y técnicos en energía, el Comité Central del Partido propuso la política energética de "prestar igual atención al desarrollo y la conservación, con la conservación como el foco principal en el futuro cercano", lo que desencadenó un aumento en la energía. conservación y reducción del consumo, logrando resultados notables.
Al mismo tiempo, la educación en ciencias energéticas también ha atraído la atención de la generación anterior de trabajadores científicos y tecnológicos en el campo de la energía. Creen que para lograr el objetivo de la política energética de "prestar igual atención al desarrollo y la conservación, con la conservación como foco principal en el futuro cercano", es necesario cultivar un gran número de talentos con bases teóricas sólidas y profundas. Antes y después de la Conferencia Nacional de Ciencia y Tecnología de 1978, Wu Zhonghua, Shi y Wang Buxuan, miembros de los departamentos académicos de Beijing y Tianjin, que se encuentran entre los mejores en el campo de la energía y la potencia, determinaron el patrón actual de la ingeniería energética. e ingeniería termofísica en formación de posgrado, y preparado para estudiar en la Universidad de Tianjin, la Universidad de Chongqing y Nanjing. La Escuela de Ingeniería y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong han establecido una especialización universitaria en ingeniería termofísica y han establecido cooperación y colaboración en docentes, materiales didácticos, y bases experimentales. Bajo las condiciones históricas y las condiciones del sistema económico y de personal en ese momento, esta era la mejor manera de cultivar rápidamente talentos aplicables en todos los niveles. De hecho, la base teórica y las capacidades de investigación de los estudiantes universitarios de termofísica en ingeniería han alcanzado el nivel de los estudiantes de casi posgrado, sentando una base de talento para la rápida mejora del nivel académico de cada unidad. Sin embargo, estos estudiantes también tienen la desventaja de una formación básica insuficiente en ingeniería, lo que provoca ciertas dificultades en futuros trabajos prácticos de ingeniería. Después de entrar en la era de la economía de mercado socialista, esta división del patrón no es razonable. La división entre la termofísica de la ingeniería y las otras dos disciplinas ya no está clara, y los límites con las otras dos disciplinas también son bastante borrosos.
La termofísica de la ingeniería y otras disciplinas están tan estrechamente entrelazadas que no podemos separarlas en absoluto. En el trabajo real, no hay ningún trabajador científico y tecnológico que se dedique a trabajos estrechamente relacionados con el calor que no aplique la teoría de la termofísica de la ingeniería y no estudie los problemas de la termofísica de la ingeniería, y aquellos que se dedican a la investigación de la termofísica de la ingeniería nunca podrán hacerlo por completo. romper con la formación de ingeniería - -Por lo tanto, deben involucrar otras disciplinas como ingeniería de energía térmica, maquinaria e ingeniería de energía, maquinaria e ingeniería de fluidos, ingeniería de refrigeración y criogénica y/o maquinaria de procesos químicos, o incluso más de unas pocas. La base teórica de disciplinas como la ingeniería ambiental y de equipos, la ingeniería agrícola y energética, la ingeniería de energía aeronáutica, la ingeniería ambiental, la tecnología nuclear y la ingeniería nuclear, la ingeniería energética especial y la tecnología pirotécnica y la ingeniería de protección contra incendios es, obviamente, la termofísica de la ingeniería. Disciplinas como la ingeniería química y la ingeniería petroquímica todavía utilizan métodos teóricos de la ingeniería termofísica. Incluso la disciplina de la metalurgia utiliza las teorías y métodos proporcionados por la termofísica de la ingeniería, utilizando las ecuaciones y soluciones básicas de la mecánica de fluidos, la transferencia de calor y masa.
3. Energía térmica e ingeniería energética 1. Historia profesional y tendencias de desarrollo La industria de la energía y la energía es una base importante y una industria pilar para la economía nacional y la construcción de defensa nacional. También es una industria integral que involucra alta. y las nuevas tecnologías en muchos campos. Desempeña un papel importante en el ámbito nacional. Siempre ha desempeñado un papel sumamente importante en la construcción económica y el desarrollo social.
Con el desarrollo de la economía nacional, la demanda de maquinaria eléctrica y equipos térmicos en diversos campos va en aumento, por lo que se necesita un gran número de profesionales. Actualmente, más de 120 colegios y universidades de todo el país ofrecen especialidades en energía térmica e ingeniería eléctrica. Según el catálogo de carreras universitarias revisado y ajustado por el Ministerio de Educación en 1998, la Ingeniería de Energía Térmica y Potencia (080501) pertenece a Ingeniería (08), y las dos disciplinas correspondientes pertenecen a Energía y Potencia (0810), que se formó por la fusión de nueve especialidades relacionadas en el departamento original. Incluyendo motor térmico original (080311), ingeniería de energía térmica (080501), maquinaria de fluidos e ingeniería de fluidos (080313), ingeniería de energía térmica y maquinaria eléctrica (080319W), tecnología de refrigeración y criogénica (0800). La especialización en ingeniería de conservación de agua y energía hidroeléctrica (080903) y la especialización en ingeniería de refrigeración (081409) son especialidades de gran calibre con mucho espacio para la expansión.
La especialización en energía térmica e ingeniería eléctrica (refrigeración y aire acondicionado) de nuestra escuela se establece sobre la base del Departamento de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, que tiene una especialización similar de "Diseño Mecánico, Fabricación y Automatización". Los cursos básicos y los experimentos de la nueva especialidad en energía térmica y energía eléctrica son similares a los de la especialidad original. Muchas instalaciones de enseñanza se pueden compartir y las condiciones de enseñanza son complementarias. Después de una exhaustiva discusión y aprobación por parte del Comité de Educación, nuestra especialidad comenzó a reclutar estudiantes en 2006, con planes de inscribir a 50 estudiantes.
2. Filosofía y características de la escuela Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, la velocidad de actualización del conocimiento y la penetración interdisciplinaria continúa acelerándose. El alcance y la cobertura de la especialización en energía y energía son cada vez más amplios. , y los problemas a resolver son cada vez más complejos , lo que también plantea mayores requisitos para la estructura de conocimientos de los profesionales de la energía y la energía (como conocimientos sobre medio ambiente, nuevas energías, nuevos materiales, nuevos procesos, etc.). Después de experimentar el calentamiento global, el agotamiento de la capa de ozono, la escasez de energía en muchas partes de China y el SARS, el desarrollo de la tecnología de refrigeración y aire acondicionado enfatiza el desarrollo coordinado de las personas y el medio ambiente, y requiere una evaluación integral que combine el confort con la conservación de energía. , protección del medio ambiente y eficiencia. Prestar más atención a la protección del medio ambiente, ahorrar energía y recursos y mejorar la utilización de la energía; prestar más atención a la calidad del aire interior y mejorar la calidad de vida de las personas;
Hay muchas empresas de refrigeración en Texas, como Asia Pacific Group, Zhongda-Bailite Central Air Conditioning Group, Greed Group y Shandong Shuangyi Group. Para integrar nuestra educación con la economía local e internacional y permitir a los estudiantes adaptarse al desafiante siglo XXI, sobre la base de una extensa investigación sobre el desarrollo de la termodinámica en el país y en el extranjero, combinada con el posicionamiento de la escuela de "servir al desarrollo económico local". Necesidades "y especialidades de pregrado Para satisfacer las necesidades del ajuste estructural, tomar la tecnología moderna de refrigeración y aire acondicionado como la principal dirección de desarrollo de la especialización, y considerar las necesidades reales de las empresas en cuanto a talentos profesionales, optimizar, integrar y enriquecer los cursos profesionales. , contenidos de enseñanza y sistemas de conocimiento, y fortalecer el diseño de cursos profesionales, experimentos y pasantías y otros vínculos prácticos, para resolver la contradicción entre el cultivo de talentos profesionales de amplio calibre en energía y potencia en las empresas de mi país y el énfasis en la especialización. en la estructura del conocimiento profesional, y cultivar personas con maquinaria de gran tamaño como plataforma, una base profesional sólida, un fuerte sentido de innovación, buena capacidad práctica y de autoaprendizaje, y calidad integral. Profesionales altamente calificados en energía y potencia térmica. ingeniería. Esta especialización es una especialización en aplicaciones de ingeniería que abarca energía térmica y energía, ingeniería mecánica y otras disciplinas.
Los estudiantes estudian principalmente las teorías básicas de la ingeniería mecánica, la ingeniería de energía térmica y la ingeniería termofísica, aprenden diversas teorías y tecnologías de conversión de energía y utilización efectiva y reciben una formación básica para ingenieros energéticos modernos. A través del estudio de mecánica teórica, mecánica de materiales, dibujo de ingeniería, diseño mecánico, tecnología eléctrica y electrónica, termodinámica de ingeniería, mecánica de fluidos, transferencia de calor, teoría de control, tecnología de pruebas térmicas y cursos orientados a profesionales, los estudiantes estarán equipados con termodinámica de ingeniería. mecánica de fluidos, teorías básicas, habilidades experimentales y conocimientos profesionales básicos en los campos de la energía térmica y la ingeniería energética, como la transferencia de calor y la tecnología de pruebas térmicas, y dominar el diseño de equipos de refrigeración y aire acondicionado, dispositivos de refrigeración, maquinaria eléctrica e ingeniería energética. , maquinaria de fluidos, etc.
Los egresados de esta especialidad tendrán una base sólida en ciencias naturales, una buena base en humanidades, artes y ciencias sociales, podrán utilizar correctamente su propio idioma, dominar sistemáticamente una amplia gama de conocimientos técnicos y teóricos básicos. conocimientos en esta especialidad, y tener habilidades preliminares en investigación científica, desarrollo tecnológico y capacidad de gestión organizacional, fuerte capacidad de autoaprendizaje, conciencia de innovación y alta calidad general.
Puede dedicarse a la conversión y utilización de energía, diseño de maquinaria eléctrica e ingeniería eléctrica, tecnología de ahorro de energía, tecnología de equipos de refrigeración clave y diseño de ingeniería de refrigeración y aire acondicionado, fabricación, investigación experimental, control térmico, gestión de instalación y operación, marketing, etc. . en varios departamentos de la economía nacional. En la formulación de planes de enseñanza, debemos hacer todo lo posible para reflejar las ideas principales de enfatizar la base y ampliar las carreras, y enfatizar las grandes plataformas mecánicas sin reducir la base térmica. Además de los tres cursos básicos tradicionales de ingeniería de energía térmica, ingeniería termodinámica, transferencia de calor y mecánica de fluidos, los estudiantes también deben tomar cursos mecánicos básicos obligatorios, como mecánica teórica, mecánica de materiales, principios mecánicos y diseño mecánico, para poder para comprenderlos plenamente.
4. ¿Qué harás después de especializarte en energía térmica e ingeniería eléctrica? ¡Déjame hablar primero de mi propia situación! Me gradué de la Universidad Central Sur de Silvicultura y Tecnología en Energía Térmica e Ingeniería Eléctrica en 2007, hace un año.
Esta especialización tiene una amplia gama de oportunidades laborales, dependiendo de la especialización que elijas. Nuestra escuela se centra en la maquinaria eléctrica y la maquinaria de fluidos, y los representantes típicos de la investigación son los motores de automóvil y las bombas de agua, respectivamente. Por supuesto, otras escuelas también tienen refrigeración, energía térmica, energía nuclear y otras direcciones, que representan aire acondicionado, generación de energía y energía termonuclear, respectivamente.
Debido a que muchos empleadores no saben mucho sobre esta especialización y no saben lo que realmente han aprendido en tantas direcciones, el reclutamiento es un poco ciego. Al igual que yo, mi proyecto de graduación fue sobre bombas de agua y ahora estoy trabajando en sistemas de aire acondicionado en una empresa de diseño automotriz. Pero existen algunas similitudes en algunos conocimientos.
5. ¿Cuál es la especialidad de la energía térmica y la ingeniería eléctrica? ¿Es buena la dirección profesional? Especialidad en Energía Térmica e Ingeniería de Potencia.
Esta especialización tiene cinco direcciones principales: ingeniería de energía térmica, motores térmicos, maquinaria e ingeniería de fluidos, aire acondicionado y refrigeración e ingeniería de control de la contaminación ambiental atmosférica. Esta carrera tiene derecho a conferir títulos de maestría y doctorado.
Los cursos principales incluyen cursos de electromecánica, tecnología de composición por computadora, interfaz de microcomputadora, programación de lenguajes de alto nivel, termodinámica de ingeniería, transferencia de calor, mecánica de fluidos de ingeniería, combustión, diseño y cálculo de calderas, resistencia de recipientes a presión, mecánica de turbinas. principios, resistencia y vibración de la turbina, ajuste automático de la turbina, transmisión hidráulica, maquinaria de fluidos de paletas, ingeniería de aire acondicionado, ingeniería de refrigeración, ingeniería de control de la contaminación del aire, etc.
Especialidad en ingeniería de energía térmica: La ingeniería de energía térmica es una disciplina que estudia la liberación, conversión, transmisión y utilización racional de la energía térmica. Es ampliamente utilizada en energía, potencia, tecnología espacial, industria química, metalurgia. Construcción, protección del medio ambiente y otros campos. Cultivar talentos técnicos y de ingeniería de alto nivel dedicados a la investigación, el diseño, la gestión de operaciones y el desarrollo de productos de ingeniería de energía térmica e ingeniería termofísica.
Dirección profesional de motores térmicos: Motor térmico estudia principalmente el diseño, fabricación, operación, monitoreo y diagnóstico de fallas y control automático de dispositivos de potencia giratorios de alta velocidad, incluidas turbinas de vapor, turbinas de gas, motores turborreactores y turbofan, compresores y ventiladores. Cultivar talentos técnicos y de ingeniería de alto nivel para la aviación, aeroespacial, energía, construcción naval, petroquímica, metalurgia, ferrocarriles, industria ligera y otras industrias.
Ingeniería de maquinaria de fluidos y energía de fluidos Dirección principal: Estudia principalmente la automatización de maquinaria de fluidos y sus sistemas de trabajo, que se utilizan ampliamente en energía hidroeléctrica y conservación de agua, fabricación de maquinaria, transporte, industria petroquímica, maquinaria de ingeniería, alimentos. y departamentos textiles, aeroespaciales, navales, instalaciones municipales, construcción industrial y civil y otros. Esta especialización se centra en cultivar el diseño, operación y gestión automática, teoría de control y aplicación de ingeniería de maquinaria de fluidos y diversos sistemas de energía de fluidos, y capacita a los estudiantes para participar en la investigación, diseño, fabricación, operación y desarrollo de productos de bombas de paletas, ventiladores, hidráulica, transmisión y control de fluidos, etc. de talentos técnicos y de ingeniería de alto nivel.
Especialidad en aire acondicionado y refrigeración: estudia principalmente tecnología de refrigeración y baja temperatura. Es ampliamente utilizado en campos como la energía, aeroespacial, aviación, automóviles, petroquímicos, producción de alimentos y medicamentos, equipos médicos y producción de equipos de aire acondicionado y refrigeración. Esta especialización tiene como objetivo cultivar talentos técnicos y de ingeniería de alto nivel involucrados en el diseño, la gestión de operaciones, el desarrollo de productos y la investigación científica de ingeniería y equipos de aire acondicionado y refrigeración.
Dirección profesional de ingeniería de control de la contaminación del aire: estudia principalmente la teoría y tecnología de la protección del medio ambiente atmosférico y la aplica a la protección del medio ambiente atmosférico en energía, energía eléctrica, industria química, metalurgia, administración municipal y otros campos. Esta especialización tiene como objetivo formar personal técnico y de ingeniería de alto nivel dedicado a la investigación y el desarrollo de la teoría y la tecnología de protección ambiental atmosférica y a la gestión y planificación ambiental.
La ingeniería de energía térmica implica la conversión, transmisión y utilización efectiva de la energía, y es una parte importante del desarrollo de la economía nacional. A medida que los problemas energéticos del mundo se vuelven cada vez más graves, existe un enorme potencial para los estudiantes dedicados a la ingeniería energética y térmica.