熱能與動(dòng)力工程的科技創(chuàng)新探討論文
熱能與動(dòng)力工程作為開發(fā)新能源方向與基礎(chǔ)，理應(yīng)受到國家、相關(guān)專家及行業(yè)的高度關(guān)注與重視，對其進(jìn)行詳細(xì)研究和分析是實(shí)現(xiàn)熱能與動(dòng)力工程科技創(chuàng)新的必要工作和前提。進(jìn)行熱能與動(dòng)力工程科技創(chuàng)新時(shí)，要充分考慮環(huán)境因素，盡可能避免因創(chuàng)新帶來的環(huán)境污染等問題，以防止科技創(chuàng)新產(chǎn)生對對環(huán)境的不利影響，最終實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目的。對此，本文基于對熱能與動(dòng)力工程的了解，詳細(xì)分析熱能與動(dòng)力工程存在的問題，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了熱能與動(dòng)力工程的創(chuàng)新應(yīng)用。
一、熱能與動(dòng)力工程的簡單概述
熱能與動(dòng)力工程實(shí)質(zhì)上是指熱能的開發(fā)與動(dòng)能的轉(zhuǎn)換過程，并且兩者之間在一定條件下可以實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換和應(yīng)用。不僅如此，熱能與動(dòng)能還能夠?qū)崿F(xiàn)與電能的相互轉(zhuǎn)換，使三種能源都能夠得到高效利用，有效實(shí)現(xiàn)了能源的節(jié)約與利用，在很大程度上促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的同時(shí)提高，是我國實(shí)現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。所以必須加強(qiáng)對熱能和動(dòng)能工程研究，以實(shí)現(xiàn)兩者的科技創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。熱能與動(dòng)力工程關(guān)系復(fù)雜多變且具有系統(tǒng)性，在對兩者進(jìn)行相關(guān)研究和分析時(shí)要注意以下幾方面的認(rèn)知：
1）熱能的轉(zhuǎn)換和利用，一般包括熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)力和在動(dòng)力控制工程中的應(yīng)用，如熱能新能源的開發(fā)和熱能在其他能源環(huán)境中的利用等；2）從熱能產(chǎn)出點(diǎn)內(nèi)燃機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上了解，熱能生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備及程序主要包括熱力發(fā)電機(jī)和汽車工程。3）基于機(jī)械能從電能轉(zhuǎn)化而來的基礎(chǔ)，了解到機(jī)械能與電能轉(zhuǎn)換中使用到設(shè)備及工程包括流體機(jī)械和制冷低溫工程[1]。
二、熱能與動(dòng)力工應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀及問題
1）熱能與動(dòng)力工程中工業(yè)爐的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀。工業(yè)爐作為熱能產(chǎn)出的重要設(shè)備，對熱能供應(yīng)效率起著不可代替的作用，并且工業(yè)爐還是工業(yè)體系的關(guān)鍵部分，實(shí)現(xiàn)工業(yè)爐熱能產(chǎn)出效率和動(dòng)力工程效率的提高，將在很大程度上促進(jìn)工業(yè)的快速、健康和持續(xù)發(fā)展。但是工業(yè)爐燃燒材料實(shí)現(xiàn)熱能供應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生大量的有害氣體，破壞了生態(tài)平衡和污染了生活環(huán)境，所以近幾年很多相關(guān)專家及企業(yè)對做出了相關(guān)研究，以探索低污染和低破壞的方法，來高污染燃燒材料實(shí)現(xiàn)熱能供應(yīng)。隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的共同快速發(fā)展，使相關(guān)專家及企業(yè)進(jìn)行新能源開發(fā)方法研究中，將科學(xué)技術(shù)充分融入到了工業(yè)爐產(chǎn)熱能和動(dòng)能中，并且還實(shí)現(xiàn)了電能、熱能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)換，促進(jìn)工業(yè)爐發(fā)展的同時(shí)，也提高了能源利用率，有利于資源浪費(fèi)的減少和工業(yè)節(jié)能發(fā)展的實(shí)現(xiàn)[2]。
2）熱能項(xiàng)目中的風(fēng)機(jī)問題。一方面，熱能產(chǎn)出中離不開風(fēng)機(jī)的傳輸與調(diào)節(jié)，對熱能質(zhì)量起著重要性作用，但是在熱能供應(yīng)中，往往因疏忽管理與養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)破損和停運(yùn)，進(jìn)而影響整個(gè)熱能項(xiàng)目的進(jìn)度，致使熱能產(chǎn)出量下降，這要求相關(guān)工作人員進(jìn)行風(fēng)機(jī)操作時(shí)，要嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行，并且在必要的情況下還要根據(jù)熱能生產(chǎn)實(shí)際需要，改進(jìn)和完善風(fēng)機(jī)功能。另一方面，風(fēng)機(jī)本身存在葉輪結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其適用性較差，容易受到外界因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致熱能生產(chǎn)效率低和溫度測量精準(zhǔn)度等問題出現(xiàn)，并且因科學(xué)技術(shù)的`不創(chuàng)新，使這些問題沒有得到有效解決，所以熱能項(xiàng)目的相關(guān)工作人員必須根據(jù)問題中涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)，研究和開發(fā)高效的測定軟件，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)葉片燃燒速度的精確測量與控制[2-3]。
三、熱能與動(dòng)力工程的科技創(chuàng)新實(shí)際應(yīng)用
1、燃燒控制
1）持續(xù)燃燒控制體系，該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要是由控制器和相關(guān)零部件組成，其主要作用在于利用熱電來實(shí)現(xiàn)對燃燒數(shù)值的測定，以此作為測量熱能的數(shù)據(jù)依據(jù)，在很大程度上提高了燃燒數(shù)值和熱能數(shù)值的測量精準(zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)設(shè)備燃燒的合理控制。但是該系統(tǒng)進(jìn)行初期測定時(shí)還存在一定誤差，所以進(jìn)行測定時(shí)一定要邀請專業(yè)人員一起操作，如果有必要，還可以讓專業(yè)人員對其進(jìn)行進(jìn)一步研究，以找出最精準(zhǔn)的數(shù)值測定方法和技術(shù)；2）交叉式燃燒控制系統(tǒng)。交叉式燃燒控制系統(tǒng)主要作用于鍋爐，鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)直接影響交叉式燃燒控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。燃燒控制器、燃燒燒嘴、燃燒流量閥、燃燒熱電偶等是鍋爐的結(jié)構(gòu)組成設(shè)備，鍋爐進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)燃燒數(shù)值的測定的和計(jì)算，并要求相關(guān)人員對計(jì)算出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后將分析結(jié)果與交叉式燃燒控制系統(tǒng)測定結(jié)果相比，看是否一致，以實(shí)現(xiàn)對燃燒的合理控制，這種燃燒控制方法明顯優(yōu)于持續(xù)燃燒控制體系，不但節(jié)省了省設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了能源的節(jié)約，還有效提高了溫度測定及控制的精準(zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用[3]。
2、提高技術(shù)創(chuàng)新
1）熱能與動(dòng)力工程相關(guān)企業(yè)、部門及單位，要根據(jù)當(dāng)下熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合時(shí)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展特征，利用現(xiàn)代高科技技術(shù)對熱能與動(dòng)力工程進(jìn)行科技上的創(chuàng)新，如數(shù)據(jù)信息技術(shù)、計(jì)算技術(shù)和遠(yuǎn)程操控技術(shù)等，以實(shí)現(xiàn)熱能與動(dòng)力工程的自動(dòng)化；2）要積極引進(jìn)和借鑒西方發(fā)達(dá)國家先進(jìn)的熱能及動(dòng)力轉(zhuǎn)換技術(shù)，并結(jié)合我國基本國情，研發(fā)有利于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)發(fā)展、熱能與動(dòng)力工程發(fā)展的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)；3）熱能與動(dòng)力工程相關(guān)專業(yè)人員及專家，要積極進(jìn)行相互之間的有效交流和溝通，以便于個(gè)成功經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，實(shí)現(xiàn)能源循環(huán)利用模式的構(gòu)建，進(jìn)而達(dá)到能源充分利用和有害物質(zhì)排放減少的目的[4]。
四、結(jié)語
綜上所述，經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展和科學(xué)信息化全面發(fā)展，促進(jìn)了各能源行業(yè)發(fā)展，并出現(xiàn)其發(fā)展持續(xù)的趨勢。為適應(yīng)不斷發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)信息技術(shù)，必須不斷對熱能與動(dòng)力工程進(jìn)行改革和創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)熱能與動(dòng)力工程相關(guān)技術(shù)功能的全面化、操作的簡便化和管理的透明化。
（作者單位：邵陽學(xué)院）
作者簡介：黃友軍，機(jī)械與能源工程系，研究方向?yàn)闊崮芘c動(dòng)力工程。
參考文獻(xiàn)
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