淺析熱能與動(dòng)力工程的科技創(chuàng)新

王飛

摘 要：現(xiàn)階段，不可再生能源和傳統(tǒng)能源資源相對(duì)短缺，我國也面臨著這一難題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新型能源資源得到快速發(fā)展，很多學(xué)科也不斷拓展，熱能和動(dòng)力工程就是其中一個(gè)關(guān)鍵科目。鍋爐是熱能與動(dòng)力工程學(xué)科中較早發(fā)展起來的專業(yè)，熱能和動(dòng)力工程在鍋爐、制藥廠等相關(guān)產(chǎn)業(yè)得到了深入的研究和發(fā)展，本文在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探究了這個(gè)問題，并在熱能與動(dòng)力工程的傳統(tǒng)應(yīng)用上進(jìn)行科技創(chuàng)新，以便更好地應(yīng)用在鍋爐行業(yè)。

關(guān)鍵詞：熱能與動(dòng)力工程；鍋爐；科技創(chuàng)新；

在資源相對(duì)短缺的現(xiàn)代環(huán)境下，傳統(tǒng)鍋爐行業(yè)的發(fā)展得不到有力的支持，前景堪憂，而熱能和動(dòng)力工程在鍋爐行業(yè)有很深的應(yīng)用，這個(gè)學(xué)科的應(yīng)用性和實(shí)踐性非常強(qiáng)，其專業(yè)的理論基礎(chǔ)包括動(dòng)力工程學(xué)理論和機(jī)械功能學(xué)理論，此學(xué)科的研究目標(biāo)是將機(jī)械能有效地轉(zhuǎn)化為熱能，并將熱能在鍋爐中得到充分地利用。但是，在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展情況下，面對(duì)各種各樣的需求，鍋爐的種類繁多，應(yīng)用也非常復(fù)雜，要將熱能和動(dòng)力工程在鍋爐中得到合理地利用，是一件非常困難的事情，只簡單地利用傳統(tǒng)的方法是行不通的，必須利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，才能得到更有效的發(fā)展。

一、熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中應(yīng)用的概述

1.熱能與動(dòng)力工程的相關(guān)認(rèn)識(shí)。熱能與動(dòng)力工程是一個(gè)非常復(fù)雜的學(xué)科，基本目標(biāo)是使熱能得到充分利用，來為具體的工程應(yīng)用提供足夠的動(dòng)力，而研究的關(guān)鍵是動(dòng)力和熱能之間的轉(zhuǎn)化率問題。這個(gè)學(xué)科包括了機(jī)械、動(dòng)力、物理、熱能、自動(dòng)化等很多方面的專業(yè)知識(shí)，還有以此衍生出的一些新型學(xué)科，例如熱物理學(xué)、動(dòng)力機(jī)械、能源工程等。并且隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，大部分的產(chǎn)業(yè)都追求自動(dòng)化，解放雙手，利用科學(xué)的專業(yè)知識(shí)將這些學(xué)科有效的結(jié)合起來，以此實(shí)現(xiàn)具體工程生產(chǎn)的利益最大化。但是，不同學(xué)科特點(diǎn)不同，架構(gòu)不同，原有的應(yīng)用方向也相差很遠(yuǎn)，雖然現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，但是要想在短時(shí)間內(nèi)將這些學(xué)科完美的結(jié)合在一起，并得到有效地實(shí)踐是一件很困難的事情，這就需要高科技人才的專業(yè)知識(shí)以及不斷的科技創(chuàng)新。

2.熱能與動(dòng)力工程在鍋爐行業(yè)應(yīng)用的介紹。鍋爐行業(yè)是熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用核心，鍋爐中最主要的一個(gè)硬件部分是電器控制，為了實(shí)現(xiàn)鍋爐的自動(dòng)化控制，電器控制的每個(gè)環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格的精準(zhǔn)，鍋爐給定溫度的設(shè)定，內(nèi)部溫度的檢測，溫度傳送設(shè)備的傳輸，各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)整，開關(guān)、閥門的選擇和調(diào)整等都需要專業(yè)的選擇，這些都對(duì)鍋爐的控制起著至關(guān)重要的作用。而且，目前計(jì)算機(jī)化是普遍的形式，用計(jì)算機(jī)控制鍋爐的各部分運(yùn)行是需要解決的重要問題，其中相關(guān)數(shù)模的轉(zhuǎn)換以及控制方式的選擇，也必須認(rèn)真研究。

二、熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中應(yīng)用取得的成果及遇到的問題

1.熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中應(yīng)用取得的成果。燃煤是我國很早開始利用的一種不可再生資源，傳統(tǒng)的鍋爐行業(yè)都是利用燃煤來提供熱量，但是燃煤的利用效率不高，并且對(duì)環(huán)境造成了不可逆轉(zhuǎn)的傷害。隨著科技和人類社會(huì)的不斷發(fā)展，人類逐漸掌握了其他方式的能量轉(zhuǎn)換，例如使用電能轉(zhuǎn)化為熱能，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能等等，實(shí)現(xiàn)了熱能的有機(jī)轉(zhuǎn)換。如今，熱能與動(dòng)力工程的研究進(jìn)一步深入，鍋爐的發(fā)展得到提升和改變，人們開始利用計(jì)算機(jī)控制鍋爐，使其能夠持續(xù)加熱，并且實(shí)現(xiàn)了燃料的自動(dòng)化供給，全面實(shí)現(xiàn)了鍋爐的自動(dòng)化控制，極大提高了燃料的能量轉(zhuǎn)化率以及鍋爐的動(dòng)力提供能力。

2.熱能與動(dòng)力工程在鍋爐應(yīng)用中遇到的問題。風(fēng)機(jī)在鍋爐中作用至關(guān)重要，如何將風(fēng)機(jī)的效率提升是解決鍋爐實(shí)際動(dòng)力提供效率的關(guān)鍵性問題。但是，目前社會(huì)的實(shí)際需求很大，相關(guān)的技術(shù)發(fā)展似乎跟不上實(shí)際需求的腳步，面對(duì)巨大的社會(huì)需求，鍋爐行業(yè)在解決問題時(shí)，只是簡單地增加鍋爐數(shù)量，提升鍋爐空間，極大的消耗鍋爐壽命，風(fēng)機(jī)長時(shí)間的工作只會(huì)更容易損壞。這就需要熱能和動(dòng)力工程的相關(guān)研究更具有針對(duì)性，在鍋爐內(nèi)部相關(guān)的機(jī)械構(gòu)造和結(jié)構(gòu)上深入研究，在風(fēng)機(jī)工作時(shí)，氣體相關(guān)物理學(xué)的壓縮等要認(rèn)真深入，在熱能的相關(guān)轉(zhuǎn)化和有效利用上不斷改進(jìn)，并可以利用相關(guān)技術(shù)，進(jìn)行模擬仿真，得出最合理的結(jié)果再進(jìn)行實(shí)踐。

三、熱能和動(dòng)力工程的科技創(chuàng)新

熱能和動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用的主要目的是實(shí)現(xiàn)能量的高效轉(zhuǎn)化，傳統(tǒng)的鍋爐是利用人力添加燃料來確保動(dòng)力的持續(xù)供應(yīng)，但是轉(zhuǎn)化率得不到保證，在進(jìn)行相關(guān)科技創(chuàng)新之后，人們利用自動(dòng)化控制，不但可以實(shí)現(xiàn)燃料的持續(xù)供給，而且利用相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)，可以將能量的轉(zhuǎn)換率達(dá)到理想的結(jié)果，設(shè)置了專業(yè)的自動(dòng)控制系統(tǒng)后，系統(tǒng)自身會(huì)根據(jù)設(shè)定的給定值，熱電偶檢測的實(shí)際值等進(jìn)行測算，然后進(jìn)行有效的控制，直至最后達(dá)到理想的轉(zhuǎn)化效率。并且加入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，會(huì)得到更精準(zhǔn)的控制效果。此外，利用熱能和動(dòng)力工程的相關(guān)專業(yè)知識(shí)，將鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和風(fēng)機(jī)構(gòu)造等進(jìn)行合理的機(jī)械化調(diào)整，在葉片形狀等方面進(jìn)行了改進(jìn)，利用相關(guān)軟件進(jìn)行氣體有效利用的模擬仿真后，再進(jìn)行實(shí)際的機(jī)械生產(chǎn)，達(dá)到效益最大化。

總結(jié)

熱能和動(dòng)力工程在鍋爐和實(shí)際生活的其他方面的應(yīng)用非常重要，因此，相關(guān)研究人員應(yīng)該對(duì)這個(gè)學(xué)科進(jìn)行更加深入的研究，不斷的進(jìn)行科技創(chuàng)新，使鍋爐的能量轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大化，使我國的資源利用率達(dá)到最優(yōu)化。

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