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流体力学相关专业

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流体力学相关专业范文第1篇

关键词 工程流体力学 成人教育 教育对象 互动教学

中图分类号:TB126-4 文献标识码:A

流体力学的研究对象包括液体和气体两大物质形态,流体力学的基本任务是建立描述流体运动的基本方程,确定流体经各种通道及绕流不同物体时速度、压强的分布规律,探求能量转换及各种损失的计算方法。在实际工程的许多领域里,流体力学一直起着十分重要的作用。就某种意义而言,也正是在流体力学的研究工作不断取得成就的前提下,才促进了这些工程领域的大力发展。工程流体力学是在阐述流体力学的基本理论基础上,重点阐述和研究流体力学在工程上的应用,工程流体力学广泛应用于动力、水利、机械、化工、石油、土建、冶金、航空、航海、气象、环境等众多领域,是这些领域相关专业的主干技术基础课程。

1教材与教学内容选取

“工程流体力学”教材种类繁多,但是目前为止还没有一本针对能源类本科成人教育《工程流体力学》教材,笔者通过对多种教材的研读,以及往年成教上课的经验,根据各教材所涵盖的基本理论,及描述流体特性表达式推导过程的深度和难度、教材内容的广度,最终选用杨建国等人编著的《工程流体力学》(北京大学出版社,2010年1月第1版)作为成教热能专业的临时教材。

“工程流体力学”的内容繁杂、学科综合性强,流体力学内容很抽象,偏微分方程几乎贯穿全部课程。流体力学欧拉方法的思路与物理及其它力学不同,学生理解、掌握起来有困难。鉴于成人教育对象数学基础和力学基础相对薄弱的特点,在授课中应尽量避免大量的数学公式的推导和微元的受力分析,把第七章相似原理与量纲分析作为自学内容,在讲解动量定理、动能定理和质量守恒定理时,把输运定理作为主要的公式推导工具,着重强调基本概念和基本原理的学习和掌握。

2授课目标及教学方法

2.1 明确教育目标的职业性和教育内容的实用性

成人教育是以提高社会从业人员的履职能力和适应职业变化能力为目标的教育,其教育内容与职业需求联系紧密,以补充、改善成人的职业知识和技能为目的,实用性较强。

对于成人教育一定要明确教育目标的特点,做到有的放矢,才能起到事半功倍的效果。成人教育对象(以下称为“成人”学生)的特点可以归结为以下几点:

(1)“成人”学生职业性强;

(2)“成人”学生都有固定的工作岗位,有着丰富的实践经验,在某些方面的认识和能力要强于授课老师;

(3)“成人”学生专业基础课,例如数学和物理等的基础知识比较薄弱,很难理解深度较高、难以理解的原理和公式推导;

(4)“成人”学生渴望获取知识,尤其是能帮助其解释工作中遇到的实际问题的理论知识。

总之,授课内容的实用性是教学的关键问题之一,授课内容实用“成人”学生才爱听,效果才好。

3教学手段和教学方法

3.1加强理论知识的讲授

成人教育的对象多数为参加工作多年和未受过正规高等教育的成年人,即“成人”学生,他们又有着丰富的实践经验。从笔者实际函授授课的经验来看, “成人”学生专业基础课尤以高等数学的基础最为薄弱,然而流体力学的主要工具就是数学。

3.2采用导学+启发式方法授课

实行“导学式”教学模式。即,贯彻“学生为主体、教师为主导”的教学理念,在教学中实行启发式教学,充分发挥现代教育技术在提高教学效率和教学质量方面的重要作用。所谓互动式教学,是在教学中教与学双方交流、沟通、协商、探讨,在彼此倾听、彼此接纳、彼此坦诚的基础上,通过理性说服甚至辩论,不同观点碰撞交融,激发教学双方的主动性,拓展创造性思维,以达到提高教学效果的一种教学方式。这种讲课的方式,不是老师一个人讲,而是启发学生思考。

“工程流体力学”基础理论讲解比较枯燥,为了提高教学效果,经常在课堂上提出问题和例题,鼓励学生积极回答,激发学生的主观能动性,从而加深理解。在教学中要把握“成人”学生的独特特点:那就是有自己固定的工作岗位,有着丰富的工作经验,对设备的结构和运行了如指掌,对设备处于非常规运行时有自己的处理方法,但是为什么这么处理他们并不清楚。

4结语

针对热能与动力工程专业“成人”学生的特点,对“工程流体力学”的教学进行了探讨,使课程更适合“成人”学生的特点,扩大了他们的知识面,增强了其主动思考的能力。在今后的教学过程中要进一步探索新的教学方法和手段,不断提高自身的综合素质和专业理论知识,立足学校特色优势,继续努力进行“工程流体力学”课程的建设和探索,以期积累更多的经验和取得更大的成绩。

参考文献

[1]陈卓如等.工程流体力学[M].北京:高等教学出版社,2006.

[2]杨建国,张兆营等.工程流体力学[M].北京:北京大学出版社,2010.

[3]孙恒朱,鸿梅,舒丹.“启发―联想式”教学方法在流体力学教学中的应用[J]. 中国电力教育.2010,(5).

[4]黄裕华.成人教育要突出“成教化”特色[J].福建信息技术教育,2005,(7).

流体力学相关专业范文第2篇

【关键词】项目驱动;空气动力学;教学

0 前言

空气动力学是工科院校中力学类、航空航天类、飞行器设计类等专业的专业必修课。它是研究空气运动规律及其应用的学科,在生活、环保、科学技术及工程中具有重要的应用价值。空气动力学学科经历了几个世纪的演变,如今形成了实验测试、理论解析和数值模拟方法三足鼎立的局面。

计算流体力学(简称为CFD)是建立在经典流体力学与数值计算方法基础之上的一门学科,它通过计算机数值计算和图像显示的方法,在时间和空间上定量描述流场的数值解,从而达到对物理问题研究的目的。它是流体力学的一个分支,用于求解固定或变化几何形状空间内的流体的动量、热量和质量方程以及相关的其它方程,并通过计算机模拟获得某种流体在特定条件下的有关数据。CFD作为一种研究工具,它可以形象的展示流场的内部结构,从机理的角度解释相应流动的特点。

总之,CFD在现代生活和生产中的很多方面正在发挥着巨大的作用,对空气动力学工作者的工作方式已经产生了巨大的影响。针对空气动力学课程的教学,本文探索了以CFD技术为手段,结合工程项目来促进教学的教学方式。

1 教学改革的必要性

目前,国内大多数院校将空气动力学作为本科阶段的必修课,目前空气动力学学科体系教学中存在的一些问题,有必要增加一部分CFD教学的内容。多年以来,空气动力学本科教学内容主要是经典的流体力学理论和传统的实验分析方法,且偏重于理论分析和对理论进行验证性实验,教学内容比较抽象和单一,不能反映当前空气动力学学科发展的趋势,不利于提高学生的学习能力和培养学生的创新能力。同时,整个流体力学课程在建立了基本控制方程后,就开始转而从一些特殊的流动出发,采用根据流动特点进行简化的方式,先建立物理模型,再得到数学模型,进而得到我们在书中经常看到的很多“理论”,比如不可压无旋流、旋涡动力学、水波动力学、气体动力学等等,甚至理论中还包括理论,比如不可压无旋流中还有自由流线理论,等等。形成一个类似于俄罗斯套娃的学科结构,这种结构容易给人一种支离破碎的印象。如果在空气力学课程后续学期增加一些CFD的内容,会使得学生对方程描述的重要性有个很好的认识。因为方程描述只是一部分,还必须要求解后才能得到各种物理量的分布,从而对问题进行相应的分析。而且,CFD课程也能和实验课程进行很好的配套,比如层流到湍流的转I实验,弯管中的流动实验等,借助于CFD技术中的图片、动画来展示流场结构,有利于培养学生产生数值模拟工作的兴趣,激发学生的积极性。

另一方面,毕业设计是本科教学中的重要一环,也是最后一环。毕业设计的目的之一就是让学生们综合运用以前所学的各种知识,进行一次完整的科研训练,以提高学生们独立分析和解决实际问题的能力,为以后从事科研工作打下一定的基础。现在,毕业设计中数值模拟的题目越来越多,而学生们没有接触过数值模拟,往往都是从毕业设计开始时才开始了解CFD的相关知识,学习相应的软件,这无疑会影响到毕业设计的进度,为了提高毕业设计的进度和题目的完成质量,有必要在大学的培养阶段讲授相关的CFD知识。

基于此,国内外部分院校在本科阶段已经开设了CFD相关课程,如斯坦福、中科大等知名院校。由于CFD基础理论知识比较复杂,且本科毕业设计中关于数值模拟的题目大都是商业软件的应用计算,而且学生们没有相关计算方法课程的基础,所以在本科阶段的CFD课程应以软件的应用为主。

2 教学改革的方法与内容

空气动力学专业方向相关课程包括空气动力学、风工程、计算流体力学、飞行器设计等。在该系列课程的教学中,始终以计算流体力学的数值模拟为主要手段,以完成“风能发电在建筑中的应用”等相关项目为目标,以促进学生对课程基础知识的掌握,并培养学生理论与实践交融结合,解决实际工程问题的能力。整个过程主要分为学科基础验证性项目、应用型工程项目和综合性科研项目三个阶段:

第一阶段:以理论教学为主的专业基础知识(如空气动力学、风工程等课程)学习阶段,重点是夯实基础,改变学生的学习方式,提升学生的专业知识和技能素养。

第二阶段:宽口径的专业技术基础知识(如计算流体力学、风工程应用软件等课程)学习阶段,注重专业理论与实践相结合,使学生掌握专业技术基础理论和基本实践动手能力培养学生分析问题和解决实际问题的能力,全面拓展学生的相互协作及各方面的综合素质。

第三阶段:结合“风能发电在建筑中的应用”相关项目,采用项目教学手段进行专业理论与实践的密切结合,完成毕业设计的内容,注重学生的实践能力和个性发展,创新意识与综合素质的全面提高。

在教学过程的不同阶段,所完成的内容的侧重点应有所区别。如第一阶段,通过教师的指导,以学科实验性项目为主要内容,使学生通过数值模拟的手段熟悉并加深理解相关专业基础知识,掌握基本的完成任务的科学方法。完成的项目内容包括“NACA系列翼型的气动性能的数值计算”、“二维不同形状钝体绕流卡门涡街的数值模拟”等;第二阶段,通过教师的指导,以专业实践为主要内容,结合实际工程项目,完成一些专业应用项目。项目内容包括“某垂直轴风机的气动性能的数值计算”、“某高层建筑绕流流场的数值风洞模拟”等。第三阶段,学生参与教师科研项目研究过程中,以接触到课程以外的综合性科研课题或新问题,整理项目资料及各种计算数据、形成一份研究报告,并最终以论文的形式发表。项目内容包括“集成垂直轴风机的高层高层建筑绕流流场的数值模拟”、“增强型垂直轴风机的气动性能的优化与设计”等。

3 教学效果

采用项目驱动式的教学方法,在教学过程发现中有以下优势:

(1)采用数值模拟的手段,结合学科知识点的实验性验证项目,通过数值模拟方法的可视化后处理技术,使学生加深理解了相关专业相对枯燥的基础知识点。

(2)项目内容由浅入深,从基础知识到专业知识均有涉及,使学生对相关知识有全面的掌握。

(3)项目驱动的教学方法超越了单纯的专业知识掌握,立足于学生学习能力的培养、以学生的自主性探索性学习为基础,采用科学研究及实践的方法,充分调动学生的学习积极性和主动性,培养学生的自学能力以及分析问题和解决问题的能力,能够激发和提升他们协作、创新、探索的精神,解决了在传统教育下学生理论知识有余,而实际动手能力和实践经验不足的弊端。

以上的观点及做法是个人及相关同事在多年的教学过程中,对空气动力学教学改革提出的一些肤浅看法。在已经实践的过程中看出,该方法能激发学生自主学习的能力,提高学生工程应用能力,有良好的教学效果。

【参考文献】

[1]徐雅斌.项目驱动教学模式的研究与实践[J].辽宁工业大学学报,2011,13:125-130.

流体力学相关专业范文第3篇

关键词:气体动力学;CFD技术;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)18-0156-02

引言:

“气体动力学”是在连续介质的假设情况下,研究可压缩、有加热、加功效应且含有化学反应的气体介质的运动规律,以及气体与固体之间有相对相对运动时相互作用力的学科。它是飞行器动力工程、航天/航空工程、兵器工程等专业非常重要的一门专业性基础课程,对学生整体的专业素质培养和后续专业课程的学习有着至关重要的作用。但是,学生普遍感觉到这门课程比较不容易懂,是不好啃的“硬骨头”。主要原因是“气体动力学”课程中应用的数学知识比较多,相关的概念又比较抽象、枯燥、不容易理解,公式推导比较复杂,这些原因使得学生常常感觉到理论比较高深,从而产生了一定的畏难心理。

20世纪60年代之后,伴随着高速电子计算机的出现和计算方法的不断创新,计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)已经成为了一个独立的学科分支。它主要是以运用计算机作为数值模拟的手段,运用一定的计算技术来寻找出一个满足定解条件的各种复杂流体力学问题的数值解,并通过进一步分析数值结果,获得相关的流动规律或解决工程实际问题的。CFD的一大优势就是可以通过流动显示技术来将计算结果进行直观的显示,将抽象的概念、理论变成了形象的画面展示出来。因此,CFD技术在“气体动力学”课程教学和研究中的作用和地位得到了不断的提升,现在已经有一些教学工作者正在尝试将CFD技术运用到“流体力学”、“传热学”等课程的教育教学当中,并且取得了比较好的教学效果。

为此,我们认为结合“气体动力学”课程的发展趋势,在本科生“气体动力学”课程教学中引进CFD技术,调整改革部分教学内容,对教学质量的提高将有着非常重要的意义。

一、“气体动力学”课程,引入CFD教学的目的

“气体动力学”课程包含的内容可以用理论分析、实验测量、数值模拟等的方法来进行研究。但是在传统教学的过程当中,过于偏重理论的分析,教学内容比较单一,不能表现出现代气体动力学的最新研究进展。在“气体动力学”课程的教学中引入CFD技术,目的就是将气体动力学的最新研究成果带入到课堂当中去,来拓宽学生的视野,激发学生的学习热情,具体分为以下几点:

1.加深学生对重要物理概念的理解。气体动力学概念比较多、公式抽象、逻辑性强、公式推导比较繁杂,相关概念的引入如果能够结合CFD的图像显示,便会符合学生从感性认识上升到理性认识的认知规律,能够促进学生对基础理论的深刻理解。例如,激波是超声速气流有的现象,是“气体动力学”课程中一个非常重要的概念。气流经过激波时,气体参数在极短的距离和极短的时间之内发生了巨大的变化,是一种不可逆的绝热过程。激波因而可以看成是一个非常薄的“间断面”。初学者往往对“间断”这一概念难以理解。CFD则克服了概念抽象的特点,可以使激波以图像的形式形象地展现在学生的面前,从而有利于加深学生对激波本质的理解和认识。这样的例子在气体动力学中是有很多的,比如“风阻”问题也可以通过汽车的CFD模拟来展示,“音障”问题可以通过飞机的飞行模拟来展现。这些CFD的具体实例不仅能较好地引入抽象的物理概念,而且还可以展现出气动与生活的联系,消除学生面对复杂公式的畏惧感,从而提高学生学习的自信心。

2.开展研讨式教学,激发学生的主动性和创造性,培养学生综合分析习惯,提高学生解决问题的能力。气体动力学是一门与实验联系十分紧密的科学,实验是课程的重要组成部分,CFD作为一种“数值实验”,具有一些传统的物理实验所不可比拟的优势,其结果可以在课堂上当场演示出来,不需要专门开设实验课,这样,可以大幅度减少学时数,提高教学效率。同时,利用CFD技术解决具体问题的应用实例,引导学生进行实践创新,这一点也与传统的灌输式教学方式不同。例如,对同一个问题,稍微改变问题的边界条件或者初始条件,即有可能得出完全不同的计算结果。利用CFD技术可以将这一现象高效地呈现出来,进而可以引导学生思考并分析发生这一现象的原因,帮助他们培养良好的思考习惯。还可以进一步启发学生从反面思考问题,即若要达到某一预先设定的结果,应该如何设定边界条件和初始条件。事实上,CFD技术的引入为学生全方位、多角度地思考和分析问题提供了多种高效地尝试机会,对于培养学生的创新意识有着极其重要的意义。

3.可以使学生近距离地接触实际问题,培养他们的科研思想和工程概念,为他们下一步的学习和工作打下良好的基础。作为本科生,学生在理论上创新的可能性很小,但利用所学的基本知识来解决一些工程实际问题还是可以实现的。CFD成熟商业软件的出现和在工程应用领域的广泛应用,为我们提供了一个很好的平台。利用这些软件讲解具体的实例并让学生进行相关的探索,可以使学生深刻地感受到所学理论与具体工程之间的联系与区别,对他们以后进行科学研究或者参与解决具体的工程问题是一个很好的锻炼。

二、课程改革方案

根据“气体动力学”课程的特点,综合考虑各方面的因素,既要注重核心内容和基本知识的传授,又要通过CFD技术的引入来增加前沿性的内容和实践环节,从而带动课程教学模式的转变。具体有以下几点措施:

1.课程内容和结构的调整。可以考虑根据课程标准和人才培养方案,重新合理安排教学计划,将课程分为既相互关联,又有一定独立性的两个部分。第一部分为基本的核心内容,第二部分以应用为主,通过选取实例开设研讨课以及上机实践课。

2.构建以CFD技术为核心的创新实践平台。教学团队根据专业特色,从多种CFD软件中挑选出适合本专业学生学习和使用的软件,同时编写上机模拟实验的讲义或者教材,设计部分简单的“气体动力学”课程实验来供学生上机实践,同时利用“问题驱动式”教学法来鼓励学生不断进行尝试。CFD的数值模拟一般包括网格划分、离散方法的选取、边界条件的设定、数据的后处理几个步骤,而这些过程中参数的选取与计算的物理问题有着十分密切的关系,不同的计算参数可以得到大相径庭的结果。学生通过创新实践平台进行相关的实验,并对计算结果进行深入分析,可以深化对物理问题的认识。

3.开展研讨式教学。教师根据学生精心挑选的1~2个与“气体动力学”课程相关的实例,让学生在课堂上现场进行讨论并且进行上机实践,这种教学方式虽然教师的工作量比较大,但是学生的学习目标明确,积极性自然也就比较高了,这样不仅能够激发他们的学习热情,还能够锻炼他们运用所学知识综合分析问题的能力,还有可能取得意想不到的效果。

三、需要注意的问题

把CFD技术引入到“气体动力学”的课堂教学中,是一个新的尝试。没有现成的经验可以供我们借鉴,为了充分发挥其长处,避免其弊端,笔者认为有以下几个方面的问题需要注意:

1.课堂教学时间的合理设计与控制。比如,如果在课堂教学中直接引入CFD模拟的现场演示,而CFD模拟根据算例的不同需要占用一定的时间,如何合理利用好这一段时间是教师需要精心考虑的问题。比如可以用来进一步介绍问题背景、复习所用的相关知识等。

2.要精心选择教学案例。教学案例的选取既要贴近实际,又要能突出“气体动力学”课程的重点与核心内容,此外案例的难度要适中,本科生能够理解和接受。同时,教学案例的选择要结合相关专业,多选取与专业精密相关的案例,这样,不仅能调动学生的学习积极性和主动性,还能够为他们毕业后尽快融入相关工作奠定基础。

3.要注重课堂教学与课外的实践相结合。课堂教学时间毕竟有限,对CFD的相关内容只能简单介绍,更深入的学习只能由学生课后完成。教师可以在课堂演示案例的基础上进一步延伸,供学有余力或者有兴趣的学生在课后进一步研究。这样一方面可以巩固课堂的知识,另一方面可以培养学生的科研创新精神。

四、结语

总之,笔者认为,将CFD技术引入“气体动力学”的课堂教学中,可以使抽象的理论变为形象的画面,便于学生理解一些抽象的概念,有利于学生深入理解一些物理概念的本质。同时,这种方式进一步拓展了传统意义的多媒体教学,是一个教学改革有价值的研讨方向。但是,此种教学方式要求教师熟练掌握CFD的基础理论知识与常用软件,同时,教师需要花费更多的时间和精力去备课,因而对教师提出了更高的要求。

参考文献:

[1]谢翠丽,等.《工程流体力学》本科课程引入CFD教学的探讨[J].力学与实践,2013,(35):91-93.

[2]杜敏,等.CFD技术在“数值传热学”教学中的应用[J].中国电力教育,2012,(33):58-59.

[3]郑捷庆,等.CFD软件在工程流体力学教学中的应用[J].中国现代教育装备,2007,(10):119-121.

流体力学相关专业范文第4篇

关键词:实践教学;创新;能源动力工程;改革

作者简介:代元军(1978-),男,河南正阳人,新疆工程学院电力工程系,副教授;孙玉新(1982-),女,吉林蛟河人,新疆工程学院电力工程系,讲师。(新疆 乌鲁木齐 830091)

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)29-0102-02

能源是世界发展的重要资源和动力,能源的科学开发和优化配置,是当今各国现代工业以及国民经济和社会发展乃至富民强国的必由之路。新疆有着极为丰富的能源资源。据统计,新疆的石油、天然气和煤炭预测资源量,分别占全国陆地预测资源量的30%、34%和40%,光、热、风等资源也在全国占有较大份额,这为新疆建设国家能源战略基地奠定了坚实的基础。

在新疆如此丰富的特色资源下,新疆本科院校能源与动力本科专业如何在实践教学环节中结合新疆特色和学校特色,改革和创新层次分明、知识和能力逐级递增的实践教学体系,是摆在能源与动力工程教育工作者面前的难题。

一、分层次建立能源与动力工程专业基础教学实验中心

分层次建立能源与动力工程专业基础教学实验中心,将“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”三门能源与动力工程专业基础技术课程的相关实验组合起来,并提出把“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”课程所涉及的相关实验设置成四个层次的教学实验方案。

第一层次实验:基础性教学实验。主要是指与课堂教学内容紧密联系的实验(验证性实验),其中包括实验方法、实验技术的基本训练。例如在“工程流体力学”课程中设置了两个专项实验:雷诺实验、伯努利能量方程实验。在雷诺实验中,主要让学生观察水流的流态,即层流和紊流现象,然后测定上、下临界雷诺数,最终使学生了解流态与雷诺数的关系。在伯努利能量方程实验中,主要是观察流体流经能量实验管时的情况,并对实验中出现的现象进行分析,从而加深对能量方程的理解,并最终掌握测量流体流速的原理。在“工程热力学”课程中,设置CO2临界状态观测及P-V-T关系测定实验,通过该实验了解CO2临界状态的观测方法,增加对临界状态概念的感性认识,以及对课堂所讲的工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解,掌握CO2的P-V-T关系的测定方法,学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。

第二层次实验:“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”中所涉及主要物理参数的测试手段和方法的实验。主要是指温度、压力、流量、比热、流速、传热系数、传热温差及数据采集等测试手段和方法的训练。例如在“工程热力学”课程中,设置气体定压比热测定实验。该实验让学生了解气体比热测定装置的基本原理和构思,熟悉本实验中测温、测压、测热、测流量的方法,掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法,分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。在“传热学”课程中,设置综合传热性能实验。该实验通过测定不同表面状态及气流条件下管道的综合传热系数,观察和分析影响传热的各种因素,从而对传热过程有一个直观的了解。

第三层次实验:实现设计目标的综合性实验。主要是指以实现某一功能为目的,构建工程性、设计性实验,培养学生构想、设计、解决问题的能力。例如换热器结构改造的传热性能对比测试实验。该实验的测试对象为学生设计的换热器外表面不同形状的肋片,通过实验测试其传热系数,找到最佳的肋片形状。

第四层次实验:知识延展性实验。主要是指通过互联网、多媒体、可视化技术介绍新知识、新技术、新发展,以期延伸和拓展学生知识视野和相关专业知识面。

通过以上四个层次的实验训练,能够培养能源与动力工程专业学生的流体及热工实验的实验方法、实验设计、实验技术等实验能力,为进一步开展专业课学习和专业性实验打下坚实的基础。

二、分级建立能源与动力工程专业实验基地及教学实验中心

1.初级为专业基本实验

主要培养学生掌握能源动力工程领域常用的实验方法,使用常用仪器、仪表,学会处理数据,具有规范、熟练、准确的实验操作技能,重在学知识、练技能,属于专业学习中的初级水平。专业基本实验主要包括“公差与金属材料”组建2个实验台位,“自动控制原理”组建2个实验台位,“热工过程检测技术”组建2个实验台位。

2.中级为专业综合实验

以专业方向课程设置为主线分别以热电工程模块、制冷空调工程模块、新能源工程模块三部分构建专业平台实验。

热电工程模块包括锅炉实验平台、汽轮机实验平台、热工过程自动化实验平台;制冷空调工程模块包括制冷原理及设备实验平台、空气调节实验平台、供热工程实验平台、食品冷冻冷藏原理与设备实验平台;新能源工程模块包括风能利用与控制技术实验平台、太阳能利用与控制技术实验平台。

3.高级为设计、创新实验

在三大专业方向模块综合实验的基础上,依据自主专业创新教学环节和毕业设计课题,组织大三、大四学生参加专业大赛或者参与教师科研项目。教师拟定实验大纲、提出问题让学生自行思考、分析、设计、优选,重在锻炼科学思维,发展创新能力,培养学生自主学习、大胆创新的学习习惯。这种设计创新实验是基于专业教学和科学研究之间的实验,主要结合专业大赛和毕业设计来进行。

三、建立能源与动力工程专业校内仿真实习基地,改革传统生产实习模式

生产实习教学环节是为了加强学生对所学专业理论课程的理解、增强对所学专业的感性认识,培养学生综合分析问题和解决问题的能力。在这一重要实践环节的实施过程中存在诸多问题,实习质量难以达到预期。以能源与动力工程专业方向之一的热电工程为例,能源与动力工程专业学生在电厂实习花费较大;电厂企业出于安全和经济效益的考虑,和学校很难建立起长期稳定的校外实习基地。由于电厂岗位工作的资质要求,实习学生不能上岗操作,生产实习只能是走马观花,流于形式,实习效果得不到保证。

为了解决以上问题,在自治区煤炭煤电煤化工实训基地建设工程的不断推进下,新疆工程学院能源与动力工程专业将传统的单纯的在电厂企业生产实习模式改为校内仿真实习与校外实习相结合,并逐步过渡到以校内仿真实习基地为主的生产实习模式。能源与动力工程专业的学生在新疆工程学院的300/600MW火电厂仿真实验室开展与实际电厂 1∶1仿真的运行操作和故障处理的训练。

在仿真实习中,学生主要熟悉、掌握锅炉机组及其主要附属设备的结构、工作原理和运行特性;熟悉锅炉机组各系统,如煤粉制备系统、风烟系统、疏水排污系统等的运行方式,运行监控系统及自动控制系统概况;熟悉锅炉机组正常运行中监视、调节的主要内容(参数)及其调节方法,如负荷、给水、燃烧、汽温等的调节和监视;熟悉锅炉机组起动前的准备内容,起动程序及起动过程中的有关注意事项;对锅炉机组的几种停运方式、停炉程序、停炉后的冷却和养护等熟练操作;掌握锅炉机组的事故预防和处理方法,学会分析有关事故,如给水、汽温、管子爆破、煤粉爆炸、熄火等,以及事故发生原因、预防处理的方法;熟悉考核锅炉运行的主要经济指标。生产实习模式的改革改进了学生的思维模式,强化了学生的工程意识,提高了学生参与实习的主动性、积极性,强化了学生的动手能力和综合能力,培养了学生严谨的科学作风。

四、改进能源与动力工程专业毕业设计,培养学生创新能力

毕业设计是能源与动力工程专业学生在毕业前关键性的综合性实践教学环节,是在教师的指导下学生独立完成的工程设计或者论文。通过该综合性实践教学环节的锻炼,复习和巩固本专业学生的专业基础知识和专业知识,培养学生对已学知识和未学知识的综合学习与运用能力。改进能源与动力工程专业的毕业设计,对培养学生的实践能力、创新能力和适应社会要求的能力具有重要意义。

毕业设计所涉及的内容,专业课程的任课教师应该在授课过程中加强讲授和训练,让学生尽早掌握毕业设计的理论知识。要根据专业方向和现有的新技术和新方法提出贴近生产一线的毕业设计题目,并且要保证题目的多样化,使得学生能尽量根据毕业后的工作方向确定题目,以便毕业后能够尽快适应工作岗位的专业要求。在毕业设计过程中,应该加强检查指导工作,保证学生能够按时按质的完成毕业设计。严格对毕业设计进行考核,通过考核评定出不同的等级,表彰设计过程中的优秀学生,以此来督促和提高学生做好毕业设计工作。

五、结束语

在新疆经济大发展的推动下,新疆工程学院热能与动力工程教研室通过积极调研和深入思考,对能源与动力工程专业实践教学环节进行了改革,并在实施过程中加以修订和调整,最终取得了较好的效果。

参考文献:

[1]秦春艳,才博.新疆新能源产业发展现状及对策研究[J].安徽农学通报,2009,15(22):3-5.

[2]程远,俞端仪,吴重光.建立校内仿真实习基地 改革传统生产实习模式[J].高等工程教育研究,1997,(3):32-36.

[3]新疆工程学院.2013级本科专业培养方案[Z].2013.

[4]李华彦,董丽娜.热能与动力工程专业毕业设计改革与探讨[J].中国电力教育,2010,(27):140-141.

流体力学相关专业范文第5篇

关键词:CFD模拟;建环专业;本科教学

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:

1005-2909(2012)03-0101-03

一、在建环专业本科阶段开设CFD模拟课程的背景及必要性

近年来,随着建筑技术的发展,高大空间建筑及各类造型复杂的建筑数量逐渐增加,建筑节能概念普及,人们对居住环境要求日益提高,使传统的暖通空调设计与分析方法已不能满足现代建筑的要求,用CFD技术进行暖通空调系统的辅助设计、相关节能分析及系统的优化运行已是大势所趋。利用CFD模拟技术辅助进行通风空调系统设计对可能的方案进行评估、改进、优化,改变了传统空调通风系统的设计过程,可以使设计过程更加科学,提高了设计质量和效率[1-3]。基于此,应用CFD技术辅助进行暖通空调系统设计和方案分析在国外一些大型建筑顾问工程公司应用已非常普遍,而国内近年才得到设计单位的重视。过去,作为培养研究生科研能力的类似的数值模拟分析课程只在研究生阶段开设。然而,随着CFD技术应用的普及,本科生对CFD模拟技术的兴趣越来越浓,部分学生已意识到CFD模拟技术的重要性,用于毕业设计或针对本科生设置的研究项目已较常见。但由于本科阶段所学知识有

限,多数人对CFD的理解处于一知半解阶段。现有的CFD软件使用已“傻瓜化”,使得没有相应的CFD相关知识的人也能掌握基本使用方法和运行技巧。对本科生使用CFD情况的调查发现,多数人只

会依据案例简单运行操作,对于边界条件的正确设定、网格的划分、湍流模型的选择、收敛准则的设定、模拟结果的合理性判定及结果的深度分析等方面存在诸多问题。大多数人以为只要运行收敛了,结果就肯定正确。鉴于CFD目前在专业领域内的重要性以及本科生使用CFD中存在的诸多问题,

在本科生中专门设置CFD模拟课程,使学生通过学习掌握一定的CFD知识和CFD软件的使用技巧,能够运用CFD软件对暖通空调房间室内气流组织进行正确地模拟、分析、计算。这不仅有助于提高本科生的就业竞争力,而且有助于加深学生对空调、供暖、流体力学及传热学等课程相关概念的理解[4-5]。

二、开设CFD模拟课程的教学实践

北京工业大学建筑环境与设备工程专业在2007级本科教学计划中设置了CFD技术模拟课程。鉴于现有学生的基础,该课程作为实验性质并没有设置过多的课时,而是与建筑火灾控制技术作为一门32学时的任意选修课程。从学生选修情况来看,尽管该课程属于任意选修课程,仍有近90%的学生选择了学习。笔者有幸成为该课程的主讲教师,参与了该课程教学大纲的制订,并编写了相应的教案。

(一)教学用CFD软件的选择

目前,市面上用于CFD模拟的商用软件主要有Fluent、PHOENICS、CFX、STAR-CD等。不同的软件在不同方面和计算领域有各自的优势,但作为本科教学用软件,受学生知识和能力的限制,应尽量选用比较成熟、使用简单且专业针对性强的软件作为教学用软件。为此,笔者选用了Fluent中面向HVAC(供暖通风和空气调节)领域工程师的专业人工环境系统分析软件Airpak作为教学用软件。国内外多年来的工程实践和相关研究结果表明,Airpak可以精确地模拟所研究对象内的空气流动、传热和污染等物理现象,并依照ISO7730标准提供舒适度、PMV、PPD等衡量室内空气质量(IAQ)的技术指标。该软件的突出特点之一是易学易用,其中网格生成与解算都是自动进行,不要求用户有专业的流体力学知识,这对于初学者来说至关重要,初学人员可以在较短的时间内掌握软件使用的相关技巧。同时,该软件还提供了强大的图形化后处理功能和完整的数值报告,可以实时显示气流运动情况及整个求解区域内的流场分布状况[6]。

(二)CFD模拟课程教学内容的设置和教学方法的选择

由于CFD模拟课程自身的特点,该课程主要采取理论教学与上机实践相结合的教学方式,且上机实践所占的比例大于理论教学。因此,课程理论课时只设置了12学时,上机实践全部占用课后时间,没有学时限制,学会为止。理论课程主要讲述有关CFD的一些基本理论,包括:CFD的技术基础,主要讲述描述流体与换热现象的控制方程以及求解这些方程的定解条件;数值求解的基本过程,使学生了解数值模拟求解的基本过程;计算区域和方程的离散方法,使学生了解控制方程和区域离散的基本方法;湍流问题的数值模拟方法,简单介绍描述湍流问题常见的湍流模型及湍流问题的数值模拟方法;CFD在暖通空调领域内的应用,使学生了解CFD在专业领域内的使用场合;CFD的局限性,使学生知晓CFD虽然模拟功能强大,

其模拟结果的准确性仍然受多种因素限制。

在上机实践中,通过Airpak自带的算例及教师自行设计的案例讲述在模拟过程中如何建模、设置和简化边界条件、划分计算区域网格、细化局部、选择流动模型原则、设定收敛标准等,在求解过程让学生了解收敛趋势的判定,模拟结果不合理或计算过程不收敛时改进的技巧。通过教师的指导和学生的实践,使学生对CFD模拟有了更进一步了解,并能初步掌握CFD模拟的基本技能。

流体力学相关专业范文第6篇

关键词 应用型本科 传热学 教学探索

应用型本科学校在我国高校中己占有越来越高的比重,一般来说所有的本科第三批次录取学校都可以算作应用型本科学校,而“应用”二字也成为了这类学校主流的办学定位,这极大地推进了我国高等教育的大众化进程,也满足了我国社会发展过程中逐渐增长的高层次应用型人才需求。“传热学”是高等学校中包括建筑环境与能源应用工程专业(以下简称“建环专业”)在内的多个专业和学科的重要专业基础课程之一。以建环专业为例,这门学科在整个专业体系中起到了重要的奠基石作用。因此,应用型本科学校的教师应合理而有效地安排课程教学内容,提高相关专业学生学习传热学的积极性,并通过实验课程等方式帮助学生加深对相关知识的理解,使学生可以在实际的生产、生活中活学活用在传热学中学到的知识。本文将以南京工业大学浦江学院为例,结合传热学课程的主要特点,对传热学的教学体系与未来的改革方向进行初步的探索。

1应用型本科学校与“传热学”课程的主要特点与矛盾

1.1应用型本科学校的主要特点

应用型本科学校的主体是“应用”,这类学校的出现也正体现了当今社会的发展趋势。在新的社会发展背景下,高等教育的主要方向逐渐转向培养满足社会和经济发展需要的综合性人才。高校应积极探索新的学科方向、专业结构和课程体系,教师应通过更新教学内容和教学手段,提高教学质量,为社会培养具有更强适应力和竞争力的毕业生。

南京工业大学浦江学院作为我国本三类应用型学校,其生源质量上不如本一、本二类院校,普遍具有以下特点:心理上表现为思想不够成熟,意志薄弱、缺乏刻苦钻研的精神;学习上表现为知识储备量少,基础知识相对薄弱,并且缺少良好的学习习惯。因此,本三类学生的培养既不能以本一、本二类学术型、科研型人才为目标,也不能按照高职类纯操作型、岗位型的人才培养,而是应该立足于自身情况,在教育中既让学生掌握理论知识,又锻炼学生动手能力,从而培养出一批既具有专业知识,又具备动手技能,符合社会和经济发展需求的应用型人才。

1.2“传热学”课程的主要特点

“传热学”是建环、能源、动力等理工科专业交叉的经典学科,始于工业革命时期,发展至今已经有了一百多年的历史,核心理论体系是传热的三大基本理论,即热传导、热对流和热辐射。该课程建立在基础课“高等数学”、专业基础课“工程热力学”、“流体力学”等课程之上。其基本理论,如传热基本定律、传热方式、传热条件、影响传热的因素、增强和减弱传热的方法等,又是暖通空{、供热工程、制冷技术等工程技术中所有涉及热量传递规律理论的基础。所以,传热学中涉及的定律多、公式多、概念多、方法多,且这些定律、公式、概念与方法应用十分广泛。

针对应用型本科学校的学生,在学习该门课程时,首先要注意系统掌握有关热量传递的基本知识,提高分析和计算传热问题的能力,提升基本的实验技能。另外,教师还应通过实验、实习等实践教学方式,培养学生的动手能力,从而使之掌握相关热工流体设备的设计与使用方法,培养学生的工程实践能力。

1.3应用型本科学校与“传热学”课程的主要矛盾

应用型本科学校的生源大多不具备较为丰富的知识储备和较强的学习能力,但是由于传热学中涉及的公式、概念和定律数量多、范围广,学生在学习过程中普遍存在以下问题:“

(1)概念理解不深刻。传热学以高等数学等学科为基础,涉及的实际应用学科又较为广泛,并经常会用到较深的数理基础知识。因此本来就基础薄弱的学生对如此庞杂的概念和公式只能机械记忆,而难以深刻理解。

(2)分析计算能力弱。传热学课程中的热传导、热对流与热辐射的计算和推导涉及大量的经验公式与数理方法,计算过程繁杂且难度较大。很多学生面对计算时只会生搬硬套已有公式,不能捋清正确的计算步骤和方法。

(3)理论、实践结合能力弱。受传统教学方式的影响,学生在学习过程中更多停留在理论层面,难以针对实际问题的特点运用已有的知识进行具体分析,并利用传热理论解决实际生产、生活问题。

针对上面几点普遍存在的问题,结合应用型本科学校的培养方针和具体特点,在培养方式上,首先应该引导学生正确认识应用型本科学校的培养方针和目标,具体到学习传热学的基本要求及在专业学习中的重要性,帮助学生正确定位传热学在专业知识体系中的位置;同时切实改革“传热学”课程的教学方法,以将学生培养成符合社会和经济发展需求的应用型人才为目标,合理安排课程教学。

2课程建设

2.1认真了解授课对象

该课程的授课对象是指该校建环专业大二或大三的全体学生,教师应充分了解这些学生的心理特征、知识基础与培养目标,根据学生的具体特点,结合学校的教学能力,树立正确的教学目标,选择合适的教学方法,活化自己的教学艺术。

2.2合理选择教学内容

南京工业大学浦江学院建环专业使用的教材是由杨世铭、陶文铨编著(高等教育出版社,2006)的“传热学”(第四版),该教材将学生对基本概念、基本理论和基本计算方法的理解作为第一任务,对基本知识点进行详细的叙述,对传热学中一些重要概念、公式和计算进行分步介绍,并深入剖析公式背后的理论,并适时的结合实际的例题,阐述传热学在建环专业相关案例中的应用。

2.3积极重组考核内容

传热学考核应分为闭卷考试(60%)、平时作业(15%)、学习表现(10%)和研究性学习(15%)四个部分。其中闭卷考试主要是为了加强学生对课程的记忆,考试内容为传热学的基本概念、理论和计算方法;平时作业是为了帮助学生在课后巩固当天的学习内容,包括一般性的习题,综合性工程问题的解答以及安排的相关实验等;学习表现主要是反映学生在平时课堂上的表现,如回答问题、参与课堂讨论的情况。研究性学习可以培养学生的动手能力,训练学生运用知识的熟练程度,提高学生独立思考的能力,同时积极调动学生的主观能动性,为培养创新能力创造机会。如:通过给定一个换热目的,让学生自行设计一台换热器或完成换热相关的数值模拟等。相比于传统的考核方式,通过这四个方面的组合,可提高学生对传热学的学习兴趣,从而提高教学质量。

2.4打造“双师型”教师

所谓“双师型”教师是指具备以下两方面能力的教师:在理论上具有较高的专业理论水平和教学水平,同时具有较强的科研能力:在实践上具有熟练的专业实践技能,能够组织生产经营,能够指导学生进行自主创新创业。

作为应用型本科学校的教师,都应该以成为“双师型”教师为目标,严格要求自己:及时了解和掌握所授专业最新科技动态和行业发展水平;在教学中通过专业授课、实训、实习等方式,使学生掌握必需的职业技能;引领学生学会理论联系实际,掌握分析问题和解决实际问题的能力,提高学生自身技能;通过介绍当下最新研究成果和行业新型技术等活动,培养学生的技术革新意识和动手能力。

3课程教学方法的改革

3.1注重启发、注重兴趣

“传热学”课程贴近生活,可以很好地解决生活中遇到的问题,应该引导和启发学生主动进行思考,提高学生的学习兴趣。

例如学习之初,在课堂上提出生活中显而易见但却容易被大家忽略的问题,如“冬天的时候为什么白天太阳晒过的棉被,晚上盖起来会比较暖和?并且经过拍打之后,效果会更加明显?”这种与生活息息相关的问题,可以让学生带着疑问与热情跟着老师去探索传热学藏在生活当中的秘密。

3.2融入最新科技

随着科技的不断发展,传热学的许多理论被应用到很多专业工程领域的最新成果中,在课堂上应向学生介绍传热学发展的最新研究成果,如抵荡热学、微尺度传热学以及纳米流体、微肋管等新型换热设备等。当然对于刚刚接触本学科的本科生而言,理解这些新概念、认识这些新现象、了解这些新设备都是比较困难的,但从人才培养的长远角度来讲,这样的教学方法可以拓展学生的视野,提高学生的创新意识。

3.3教学多样化

(1)多媒体教学:随着信息技术的飞速发展,使得传统的教学模式有了很大的变化,PPT、动画、视频等多媒体技术的介入,对理解一些抽象的术语、概念和定理有了很大的帮助。教师应该充分利用这些新的教学工具,解决教学中的一些复杂问题,例如可以用动画等方式将传热学中一些难以理解的问题直观、生动地传递给学生,从而营造一种立体的、全面的、轻松的、动态的学习场景,激发学生的学习热情。(2)模型教学:课堂教学时配备一部分教学模型,如换热器模型,让每位学生在学到相应知识点时,能够近距离接触设备实体,有个感官的概念,以培养学生的动手操作能力及空间想象思维。

3.4注重实用软件

数值模拟作为研究、设计和技术开发的手段,将是“传热学”未来研究的重点。应用型本科学校教师应充分向学生介绍利用计算机数值模拟方法学习课程的方式,并介绍相关软件的使用方法。例如目前国际上比较流行的商用计算流体力学软件包Fluent,该软件具有强大的解决流动传热耦合问题功能,能够呈现换热设备内流体流场、温度场分布等,是工程人员常用的模拟软件,介绍该软件可以让学生对当前的前沿技术形成一个初步的认识。

流体力学相关专业范文第7篇

【关键词】暖通专业;就业方向;所需证书;人才培养方案

1、暖通技术专业由来的背景

从古至今,人们都渴望有温暖舒适的环境供居住和工作。在远古时代,人类的祖先借山洞栖息,躲避风雨严寒。随着时代的前进,人们开始有能力建造房屋。但是仅有一个处所仍是不够的,人们还希望自己的房子不仅冬暖夏凉而且能够方便地用到水、电等一些基本生活设施来达到便捷、舒适的生活的基本目的。现在,在我们居住的美丽城市中,绝大部分地区都可以享受到良好的水、电、供暖等基本服务。这些不同功能的设备和条件为日常生活提供了很大便捷,使我们能在一个舒适、优雅的环境中度过愉快的生活时光。而这方面正是暖通技术专业人才所主要从事的,也就是说暖通技术专业的人才在这方面有很广阔的发展前途。

2、暖通技术专业的介绍以及人才培养方案

2.1暖通专业的介绍

暖通主要负责建筑的采暖、制冷设计,施工等。

暖通在学科分类中的全称为供热供燃气通风及空调工程,它主要包括:采暖、通风、空气调节这三个方面,另一方面,从功能上说也是建筑的一个组成部分。

本专业培养具备室内环境设备系统及建筑公共设施系统的设计、安装调试、运行管理、及国民经济各部门所需的特殊环境的研究开发的基础理论知识及能力,能在设计研究院、建筑工程单位、物业管理部门及相关的科研、生产和教学单位从事工作的高级人才。

2.2暖通专业的培养要求

本专业学生主要学习建筑物理环境和环境控制系统的基础理论知识,受到建筑设备系统之设计、调试和运行管理等方面的基础训练,并初步具备这方面的工作能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和系统:(1)较系统地掌握本专业领域必需的技术基础理论知识。主要包括:热质交换原理和设备、流体力学与流体机械、工程热力学、建筑环境学、计算机、电工与电子学和机械设计基础等;(2)较系统得掌握建筑环境工程、建筑设备工程的专业基本理论知识,了解本专业领域的现状与发展趋势; (3)具有一定的室内环境及设备系统测试、调试和运行管理的能力;(4)初步掌握室内环境及设备系统的设计方法;(5)具有较强的自然科学基础及人文社会科学基础;(6)具有较强的本专业工作能力、自学能力和协作精神。

2.3暖通专业所学的学科

(1)主干学科:土木工程、建筑环境与设备工程学。

(2)主要课程:传热学、流体力学与流体机械、工程热力学、热质交换原理与设备、电工电子学、机械设计基础、供热工程、锅炉及锅炉房设备、制冷工程、通风空调、燃气工程、热工测量与自动控制等。

(3)实践环节:包括金工实习,认识实习,生产实习,毕业实习,基础课与专业基础课实验,相关专业课程设计和毕业设计等。

作为一名合格的暖通专业的人才,它不仅应该具有良好的基本素质,丰富的供暖、制冷理论以及实践经验更应该具备一些能符合其身份的证书来赢得他人,企业甚至是社会的认可。

对于暖通专业人才来说,他们所需要来证明他们身份的证件主要包括:初级工程师、中级工程师、高级工程师、二级建造师、一级建造师、注册设备工程师等等。可以说,能拿到这些证书的暖通专业技术人不会为了工作而烦恼了。

3、暖通技术专业的就业形势

这个专业的就业面还是非常宽的,就看你自己的想法了,具体有这几个方面:1.做甲方,一般是房地产、有在建项目的工矿企业都需要暖通工程师,配合施工与设计,还有采购等方面的工作。2.设计院,设计时个不错的工作就是周期比较长,有机会有能力能独立的完成项目的最少也得3~5年。3.作施工,现场工程师,比较苦经常要在工地里面吃住。不过能积累很多的经验。4.跑业务,与暖通相关的产品很多,所以这方面也缺人。干好了能挣到钱,干不好可能不到一年就得跳槽,而且刚毕业的学生没有一定的社会经验,很难干下去。5.技术支持,一般的销售商、办事处都会有技术支持,负责设备的选型,报价,项目中的技术工作等等。干好了也可以向业务发展。6.去企业,现在中国的制冷企业很多,有家用空调的,中央空调的,还有很多暖通设备的等等。在职位上基本也就是暖通设计师、暖通工程师、研发工程师、应用工程师、技术支持工程师???

总之,就目前而言,在暖通技术这个行业是非常稀缺人才的。 科技日新月异,节能技术很快运用到空调市场中来,但此类暖通空调,制冷空调,地源热泵等人才的稀缺,是整个空调市场发展的最大的阻力。因此,只有加强对暖通技术专业的宣传和更好的人才培养才能解决这个问题。

4、暖通技术专业的未来人才培养

就目前的就业以及行业的形势来说,从长远考虑,加强暖通技术专业人才的培养是非常有必要的。对于学生来说,学好这门专业能为自己带来更好的就业以及更广阔的发展;对于企业来说,拥有更多的这类人才可以为自己的企业带来更明显的经济效应;对于普通百姓来说,暖通技术类人才的增多,会使自己及家人的生活更加舒适。鉴于这些外部环境,会使越来越多的人们来了解暖通技术专业。

众所周知,做任何事的第一步往往是最重要的,加强暖通技术专业的人才培养也正是如此,迈好第一步是十分关键的。加强暖通技术人才的培养的第一步就是加大对这个专业的宣传。在国内,有很多人对这个专业还不是十分了解,这也导致了,学生在高考后,报考时不会考虑这个专业,如果在这方面不作出改变的话,如此恶性循环,会导致这类人才会越来越少。要想做好专业的宣传,就要求各大高校同政府及企业的紧密配合,缺一不可。各大高校在学生报考的时候,应该给予学生在这方面宣传,是学生更加了解这个专业,同时政府在这个专业的招生上给予一定的优惠政策,更重要的是企业的需求人才量,这对于学生来说是直接利益,企业要想留住这类人才就得对这类人才提高待遇。如此发展势必会提高这类人才。

做好了第一步将会加强这类人才的培养是有很大的益处的。第二步,则就是相对于高校而言的。各大高校也应该提高对这个专业的重视,应该将以一些优秀教师及富有经验的讲师、教授分配到这个专业中来增强这个专业的软实力,让学生能够很好的学到知识。除此之外,学校应利用自己关系网,尽量与一些有名的企业签订一系列的条约,是毕业生能够有可能得到较好的实习和就业环境。如此,定然会使越来越多的学生来填报这个专业,就会有越来越多的暖通技术人才。

当然了,人才的培养不能仅仅局限于在高校应该多方面的进行。还可采取业余教育,脱产或不脱产的培训班、研讨班等形式,充分利用成人教育、业余教育、电化教育等条件,提倡并鼓励自学成材。人才培养的具体要求,各行各业都有所不同,但总的目标是达到德、智、体全面发展。对于企业来说,人才培养是多层次的,包括高级经营人才的培养;职能管理人才的培养和基层管理人才的培养,等等。

如今企业之间的竞争变得空前强烈,单一型人才客观的讲会有一定的发展空间,但是企业在选择员工的时候还是会选择那些复合型人才,换句话说,复合型人才更能在竞争的环境保持一席之位。因此,在培养暖通技术人才时,还应该注意其他方面的多元化培养,也只有这样才能使这类人才在社会竞争中处于有利的位置。

5、结语

自从中国加入WTO后,各个企业都面临着前所未有的挑战,所以说加强暖通技术专业人才的培养将是时代的需要,在现代社会中需要在暖通方面的精英。然而人才的培养总不会是一帆风顺的,但只将每一步都迈实,相信在不久的将来会有越来越多优秀的暖通方面的人才。

参考文献

流体力学相关专业范文第8篇

关键词:办公建筑;暖通空调;设计问题;控制措施

中图分类号:TU96+2文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

1、引言

暖通空调是指室内或车内负责暖气、通风及空气调节的系统或相关设备。暖通空调系统的设计应用到热力学、流体力学及流体机械,是机械工程领域中的重要分支学科。同时,暖通空调系统可以控制空气的温度及湿度,提高室内的舒适度,是中大型工业建筑或办公建筑(如摩天楼)中重要的一环。

随着社会的不断进步,经济高速发展,我国建筑行业异军突起。当前,随着暖通空调的被广泛使用,在充分肯定暖通空调多方面优势的同时,也不可否认现有暖通空调工程中的种种问题,特别是贯穿于整个暖通空调安装的设计问题,其中一旦出现问题,就会对暖通空调的使用产生严重的影响。暖通空调设计在整个建筑项日施工中占有重要的地位,暖通空调设计情况的好坏往往决定了整个建筑项目施工质量的好坏。在我国建筑行业中,暖通空调设计是建筑施工的主要问题。建筑施工暖通空调设计中存在着各种各样的问题,作为建筑施工企业,应该对暖通空调设计进行充分的重视,下面我们就暖通空调设计中存在的问题进行浅谈,对暖通空调设计中存在的问题及注意事项进行分析。

2、办公建筑暖通空调设计及其中存在的问题

随着建筑新技术的不断运用以及对建筑节能、环保要求的不断提高,给相关专业的方案设计优化提出了新的挑战。暖通空调领域中新的设计方案大量涌现,面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相径庭。目前在设计方案比较中存在的一些混乱状况使设计人员无所适从。如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选,是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。

2.1方案应吸收设备工种参加

现在有不少工程,在方案阶段只有建筑师埋头刨造,不吸收设备工程师参加方案设计,结果建筑方案中选后设备空间没有考虑,造成设备设计很大困难。机房设在某一角落,风道拉得很远,既不经济也影响通风效果;进风口与排风口挤在一起,不合规定;管道夹层当机房使用,噪声、振动直接影响上、下客房,不但增加了消声

减振的费用,还难以取得满意的效果。诸如此类举不胜举。要改变这一现实,要想适用、经济、美观地建造起现代化建筑,建筑师在方案阶段就吸收设备工程师参加设计实为当务之急。

2.2设计前对建筑物要了解清楚

要想做好一个建筑物的空调设计,达到真正良好的使用效果,应当是各工种综合的好效果。用我们的政策语言,就是适用、经济、美观三者俱备。为此目标在做设计的时候各工种必须配合好。一般说来以下几个问题首先要了解清楚,才好采取对策,即选用适合的方案和系统。

2.2.1弄清该建筑物在总图中的位置,四邻建筑物及其周围供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。这可为本建筑物设计供热入口时的客观条件。也可作为计算负荷时考虑风力、日照等因素的参考,还可以根据主要人口的朝向,确定大门的做法。

2.2.2弄清建筑物内的人员数量,使用时间,有无废气要排等。作为计算负荷及划分系统的依据。

2.2.3层数、层高及建筑物的总高度,看其是否属于高层建筑。按现行的规范规定:十层及十层以上的住宅;建筑高度超过24m的其他民用建筑,应遵守高层民用建筑设计防火规范的条款。

2.3可行性和可靠性问题

能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求,包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况,对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。

2.4 经济性比较问题

经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较,显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别,对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较,显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较,对集中式空调方案显然是不公平的。

2.5调节性和可操作性问题

暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案,如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案,其一次投资通常较高,但运行能耗较小,在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼,设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。

3、针对办公建筑暖通空调中问题的控制措施

3.1注重暖通空调节能的思路

暖通空调的能量耗损较大,使用过程中会对周围空气造成不同程度的损害,由于空调系统中所使用的高品位、不可再生能源所引起的资源环境问题也日益突出,可再生资源和低品位能源的开发和应用是解决此类问题的最好途径,为此必须开发一些合理有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面。我们充分利用当地环境能源,如在地热丰富地区,运用地热作为暖通空调消耗的能量资源,通过把地能和太阳能等可再生资源应用于空调制冷,具有一定的优势,而且清洁并且没有污染。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等等都可以作为冬季热源和夏季冷源,是既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。我们认识到的这种技术已经在国外得到广泛的应用,可想而知,这种系统的暖通空调有着较大发展空间。虽然太阳能是最清洁的能源,但太阳能的利用技术还没有得到深度研究,我们应该紧跟社会步伐,推广应用绿色能源技术是暖通空调专业设计人员的社会责任。

3.2重视暖通空调系统的热量分摊的功能,提高设计人员素质

热量计装置是建筑物楼前的总热量表和户内的热量分摊装置。住宅建筑总热量表是该栋楼耗热量的结算依据,而楼内住户应理解热量分摊,每户有相应的装置,作为对整栋楼的耗热量进行户间分摊的依据,目前国内应用的热量计量方法有:温度法、热量分配表法、户用热量表法和面积法等等。同时我们应该大力注重设计人员的素质问题,应该定期组织有关设计人员学习现行的规范、规定、标准,并严格贯彻执行,定期举行专业讲座、论坛等活动来提高相关设计人员贯彻执行规范的自觉性,同时我们应该在设计过程中倡导多方案技术经济比较,提高设计质量。

4、结语

暖通空调设计方案的选择是一个直接关系到暖通空调工程项目的成败和经济效益优劣的重要问题。暖通空调设计方案的比较和优选是一个涉及面广、影响因素多的复杂技术工作。一个优秀的暖通空调工程设计方案,应对设计方案涉及的各种因素进行全面的考虑,使其综合效益最高。综合考虑的因素越多,通常其方案设计的水平越高,同时其设计工作量和难度就越大。我们要综合考虑,以寻找到符合最大经济效益和功能要求的暖通空调工程设计方案。

参考文献:

[1]高云华.暖通空调设计中存在的问题及注意事项[J].中国高新技术企业,2010,28.