淺談熱能動(dòng)力機(jī)械問題

摘要：熱能動(dòng)力是以熱能、機(jī)械能轉(zhuǎn)換為核心的現(xiàn)代技術(shù)性學(xué)科，它是社會發(fā)展的重要推動(dòng)力，是促進(jìn)人類社會由過去人力勞動(dòng)向機(jī)械勞動(dòng)轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)。時(shí)至今日，能源已成為人類生活的必需品，熱能作為眾多能源的特殊組成，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在各種機(jī)械裝置中，但由此也引發(fā)了許多生態(tài)環(huán)境問題。本文從熱能動(dòng)力機(jī)械的概念入手，簡單的闡述了在應(yīng)用中所產(chǎn)生的各種全球性問題，并提出了相關(guān)解決方法。

關(guān)鍵詞：熱能動(dòng)力;環(huán)境;技術(shù);鍋爐;機(jī)械

隨著世界經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升及環(huán)境問題的進(jìn)一步加劇，許多國家在能源開發(fā)中熱衷于各種新能源的研究，但也不乏對傳統(tǒng)能源利用方式的創(chuàng)新。熱能作為當(dāng)今社會發(fā)展的主要?jiǎng)恿δ茉?，它的研究越來越被人們重視，通常都是利用?nèi)燃機(jī)、機(jī)械學(xué)、計(jì)算機(jī)一級信息技術(shù)等學(xué)科進(jìn)行融合，從而讓更多的資源高效、環(huán)保的利用在熱能領(lǐng)域，為社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定、持續(xù)、環(huán)保發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

一、熱能動(dòng)力現(xiàn)狀

熱能動(dòng)力工程是一種以熱能交換為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化技術(shù)學(xué)科，它是通過對熱能、機(jī)械能進(jìn)行轉(zhuǎn)換研究的方式，目前已經(jīng)逐漸滲透到國家科研領(lǐng)域的每一個(gè)環(huán)節(jié)，甚至許多部門和院校采用了眾多機(jī)械能技術(shù)對其進(jìn)行研究。隨著各種大型熱能動(dòng)力設(shè)備的不斷出現(xiàn)，各種系統(tǒng)復(fù)雜的熱能動(dòng)力設(shè)備越拉越常見，這些設(shè)備在應(yīng)用中包含了電子技術(shù)、信息技術(shù)、智能技術(shù)、自動(dòng)技術(shù)等多種不同的學(xué)科，因此自動(dòng)化程度也非常高。從生產(chǎn)的角度對這些設(shè)備進(jìn)行分析，它在運(yùn)行中基本上都實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作、無人監(jiān)控、無人管理的高度自動(dòng)化控制要求，也可以說全計(jì)算機(jī)控制方式是未來熱能裝置發(fā)展的必經(jīng)之路。

1、我國熱能動(dòng)力工程內(nèi)涵

我國的熱能動(dòng)力工程研究最早出現(xiàn)于上個(gè)世紀(jì)五十年代，當(dāng)時(shí)主要從蘇聯(lián)引入各種鍋爐、內(nèi)燃機(jī)以及供熱通風(fēng)系統(tǒng)等，但受到我國當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)體制的限制，眾多熱能工程研究都未曾深入開展，一直到改革開放之后才逐漸形成了眾多的研專業(yè)。熱能動(dòng)力作為熱能與動(dòng)力兩種不同的研究內(nèi)容，它除了要深入了解熱能相關(guān)的物理知識之外，還要掌握眾多的機(jī)械基礎(chǔ)知識、動(dòng)力基礎(chǔ)知識。目前，隨著我國市場經(jīng)濟(jì)體制的逐步完善和成熟，社會需求、市場經(jīng)濟(jì)以及科技發(fā)展趨勢都為熱能動(dòng)力工程的進(jìn)一步發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)，為熱能動(dòng)力工程的進(jìn)一步促進(jìn)提供了技術(shù)保障。

2、當(dāng)前經(jīng)常用到的熱能動(dòng)力機(jī)械分析

動(dòng)力機(jī)械也就是將各種基礎(chǔ)能源通過一定的裝置轉(zhuǎn)變成為熱能，然后再利用熱能裝置將這些熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一個(gè)系統(tǒng)過程，其中熱能在向機(jī)械能轉(zhuǎn)化的過程中所使用的各種設(shè)備統(tǒng)稱為熱能動(dòng)力機(jī)械。目前我們常見的熱能動(dòng)力機(jī)械主要包含了燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽機(jī)以及內(nèi)燃機(jī)三種。燃?xì)廨啓C(jī)作為當(dāng)今采用較多的一種，它有著運(yùn)行平穩(wěn)、機(jī)動(dòng)性良好以及污染小的特征，因此我們可以預(yù)計(jì)在未來社會發(fā)展中這種熱能動(dòng)力機(jī)械必然會得到更進(jìn)一步的發(fā)展和利用，它在提高能源利用效率、降低能源污染方面有著重要意義，因此被廣泛的使，甚至成為未來機(jī)械加工、汽車工業(yè)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流方向。其次，蒸汽機(jī)，這種動(dòng)力機(jī)械是最早的一種熱能動(dòng)力機(jī)械，也是被人們最為熟悉的一種設(shè)備，但由于這種裝置本身體積龐大、笨重且能源利用效率低的特點(diǎn)，自進(jìn)入新世紀(jì)之后這種設(shè)備逐漸比內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)所替代。但蒸汽機(jī)在過去兩個(gè)世紀(jì)的發(fā)展中占據(jù)主導(dǎo)地位，它的作用和歷史地位不容忽視，也正是因?yàn)檫@一工業(yè)裝置的出現(xiàn)才讓世界經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)出大跨度發(fā)展態(tài)勢。最后內(nèi)燃機(jī)，這種機(jī)械設(shè)備是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種特殊裝置，它是各種燃料在機(jī)械內(nèi)部燃燒然后形成機(jī)械能的一種裝置，它是以氣候、柴油作為燃料的，雖然效率較高但由此引發(fā)的能源損耗和環(huán)境污染問題也不小，因此我們可以預(yù)計(jì)在未來發(fā)展中它必然會朝著節(jié)能減排、清潔燃料的方向進(jìn)一步邁進(jìn)。

二、熱能動(dòng)力機(jī)械帶來的環(huán)境問題和解決方法

動(dòng)力設(shè)備所引起的環(huán)境問題主要包含有溫室效應(yīng)、熱污染、噪音污染以及空氣污染等方面，熱污染和溫室效應(yīng)可謂是一個(gè)內(nèi)容，這些污染因素都是因?yàn)楣I(yè)、生活以及車輛運(yùn)行的過程中能量在燃燒之后以熱的形式排放到環(huán)境中，從而造成環(huán)境中空氣、水出現(xiàn)污染，讓整個(gè)環(huán)境溫度上升。目前這種污染問題的發(fā)生抓喲是以發(fā)電廠、核電站、造紙廠等產(chǎn)業(yè)構(gòu)成的，這些產(chǎn)業(yè)在工作生產(chǎn)中會引發(fā)眾多的垃圾和廢氣、廢水，從而造成嚴(yán)重的陸地生態(tài)系統(tǒng)破壞，因此為了更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保工作理念，就必須要在工作中充分重視預(yù)熱的利用，有效落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略需求。

1、空氣污染也叫大氣污染

從近年來的全國霧霾天氣可以看出，空氣質(zhì)量與人們生活息息相關(guān)?？諝馕廴局苯佑绊懥巳藗兊某鲂小４髿馕廴驹磥碜杂诠I(yè)廢氣、汽車尾氣、居民生活供暖設(shè)備等。在大城市中，汽車、火車是不可或缺的交通工具，但它們消耗煤或石油產(chǎn)生的直接排放進(jìn)空氣的廢氣，是霧霾天氣的主要“兇手”。而且近幾年的許多極端天氣也是因大氣污染引起的。空氣污染的防治要靠全國人民的共同努力，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，植樹造林等都是目前比較流行的辦法。

2、噪聲污染

動(dòng)力機(jī)械等設(shè)備運(yùn)行時(shí)由于機(jī)械振動(dòng)而形成噪聲。噪聲污染短期內(nèi)或許沒有太大傷害，但處于這樣的環(huán)境一段時(shí)期后就會使生物的聽力受損，嚴(yán)重的還會誘發(fā)多種疾病。因此，防治噪聲也是刻不容緩的事情。對污染源來說需要降低聲源噪音，控制噪音傳播。而對于人們來說，可以采用吸音設(shè)備來阻擋噪聲的傳播。

三、熱能動(dòng)力工程的發(fā)展方向

我國能源動(dòng)力類熱能與動(dòng)力工程專業(yè)形成于20世紀(jì)50年代。當(dāng)時(shí)受蘇聯(lián)教育體制的影響，專業(yè)分割很細(xì)。在熱能與動(dòng)力工程專業(yè)中就先后包括鍋爐、電廠熱能、內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、制冷、低溫、供熱通風(fēng)與空調(diào)工程、冷凍與冷藏、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)力與提水工程以及工程熱物理等幾十個(gè)小專業(yè)，形成了以工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)引導(dǎo)高等學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)的基本格局，一定程度上與我國當(dāng)時(shí)的發(fā)展相互適應(yīng)。

1、熱能動(dòng)力及控制工程方向（含能源環(huán)境工程方向）

主要掌握熱能與動(dòng)力測試技術(shù)、鍋爐原理、汽輪機(jī)原理、燃燒污染與環(huán)境、動(dòng)力機(jī)械設(shè)計(jì)、熱力發(fā)電廠、熱工自動(dòng)控制、傳熱傳質(zhì)數(shù)值計(jì)算、流體機(jī)械等知識。

2、熱力發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車工程方向

掌握內(nèi)燃機(jī)（或透平機(jī)）原理、結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)，測試，燃料和燃燒，熱力發(fā)動(dòng)機(jī)排放與環(huán)境工程，能源工程概論，內(nèi)燃機(jī)電子控制，熱力發(fā)動(dòng)機(jī)傳熱和熱負(fù)荷，汽車工程概論等方面的知識。

3、制冷低溫工程與流體機(jī)械方向

掌握制冷、低溫原理、人工環(huán)境自動(dòng)化、暖通空調(diào)系統(tǒng)、低溫技術(shù)學(xué)、熱工過程自動(dòng)化、流體機(jī)械原理、流體機(jī)械系統(tǒng)仿真與控制等方面的知識。使學(xué)生掌握該方向所涉及的制冷空調(diào)系統(tǒng)、低溫系統(tǒng)，制冷空調(diào)與低溫各種設(shè)備和裝置，各種軸流式、離心式壓縮機(jī)和各種容積式壓縮機(jī)的基本理論和知識。

四、結(jié)束語

熱能動(dòng)力工程是社會生產(chǎn)力發(fā)展的一個(gè)重要組成部分，它推動(dòng)了人類從人力勞動(dòng)向機(jī)械生產(chǎn)的“進(jìn)化”。作為國民生產(chǎn)的動(dòng)力，能源已經(jīng)成為了每家每戶的必需品。其中，熱能是能量傳遞和動(dòng)力機(jī)械領(lǐng)域中使用得最多的一種能源形式之一。而現(xiàn)在隨著熱能轉(zhuǎn)化裝置以及動(dòng)力機(jī)械的廣泛應(yīng)用，已經(jīng)出現(xiàn)了許多全球化的問題。本文針對熱能動(dòng)力工程的相關(guān)設(shè)備和環(huán)境保護(hù)做一些基本介紹，僅供參考。

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