供热工程博士论文范文 第1篇
摘要：作为当前我国实现高层建筑节能的重要途径之一，目前采暖系统设计的方案优化也逐渐引起业内人士的普遍重视，文章分别从采暖体系分区设计、动态化平衡调节技术、直接采暖技术普及与应用以及自动化控制系统与补水泵变频调速定压等技术领域对设计流程进行了分析。
关键词：高层建筑节能；采暖系统；设计
尽管随着我国现代化建设水平的不断提升，当前城市化取得了阶段性进展。但是随着城市高层建筑的不断增加，高层建筑的节能设计问题也逐渐浮出了水平。当前我国大多数高层建筑缺乏有效的节能设计，具有能耗较高的问题，其中采暖设计更是节能设计的重难点之一。根据国家相关数据显示，我国北方超过50%的能源消耗都来自于建筑物的取暖，可见其发展形势不容乐观。结合实际工作经验，现就高层建筑节能采暖系统的设计方案简要阐述如下。
一、采暖体系分区设计
在设计之前，首先应该明确高层建筑对于采暖设计的基本要求。高层建筑一般是指总层高在40层以上的建筑物，这部分建筑物在采暖设计中会面临水压失衡、保温效果不强以及能源消耗严重等问题。[1]为了进一步保证采暖系统的稳定运行，在设计过程中进一步实现节约资源以及降低整体能源消耗的任务，就必须重视采暖系统的科学分区。采暖体系的分区设计需要遵循一定的设计原则，其不但要求设计人员要充分了解高层建筑的用途与用户的实际需求，同时还要综合考虑管道材料、设备采暖过程中所承受的压力，然后结合上述内容开展系统运行区域内部的垂直划分工作。垂直划分工作需要具有针对性，对于采暖集中区域进行密集供暖，而其他区域则根据需要进行细节调整，从而提升系统运行的安全性与稳定性，为实现建筑节能奠定基础。
二、动态化平衡调节技术
根据高层建筑的采暖特点来看，在实际采暖过程中地热能中所储备的地热水质往往得不到充分的保障，所以在设计过程中要严格避免地热水对管道造成的影响与腐蚀作用。为了实现这个目标，在采暖系统设计时可以通过地热间接供暖的形式来实现换热器分区设置，从而有效确保室内供热网络的相对独立，以确保安全和稳定。另外，在设计过程中可以通过避免远端压降下降超出预期来控制近端的压降，从而让整个采暖体系实现平衡控制。[2]随着动态平衡调节技术的不断发展，当前该技术要想实现全面应用，应该重视以下几个方面的内容：其一，在采暖体系的回路发生改变时，应该通过保持自身关键位置在压降差当中不会随着变化而变化，从而保持系统的动态阀门位置相对稳定，这样一来不但可以降低采暖水的流转风险，对于系统的流量也不会产生较大影响。其二，在外界采暖环境出现明显变化时，系统内部的回路会出现一定的改变，这个时候通过动态平衡的调整实现关键位置的压差相对稳定，从而更好的控制其他支路的并联流量稳定，最终实现整个体系的流量稳定。
三、直接采暖技术的普及
直接采暖技术能够有效解决高层高位置回水以及低位回水等情况所带来的压力问题，而这部分问题正是高层建设节能采暖设计中经常会遇到的问题。尽管直接采暖技术设计能够优化节能性能，但是依然会面临一些其他的问题。比如在实行高位置区域的采暖系统加压时，加压泵往往只能够为高区域的部分提供一定的流量以及压力，而这个压力如果控制不好，就会导致流量失控，影响到其下部的流量与压力。另外，在高位置区域通过系统运行可以有效维持动态平衡，但是一旦系统停止运行，就会出现高位置压力向低位置传递的风险，而这种风险在整个采暖过程中都会持续存在。最后，积极使用高低层的直接采暖手段能够有效控制高区域位置的加压稳定性，其对于将水送入到用户的供暖系统中具有一定的优势，通过将流量控制在高区域内实现流量的区域性控制可以将数值保持在一个较为合理的范围当中，从而有效去除系统启动过程中所带来的压力，进而保证整个区域管道的运行安全性。
四、完善自动控制系统
自动控制系统作为实现高层建筑节能的重要组成部分，其在针对建筑的采暖热负荷变化过程中具有较强的针对性。在冬季，特别是在北方地区的冬季环境下，室内外温差较大，再加上气温变化较大，在供暖时热负荷往往会随着室外的气候发生改变，而这种改变会成为节能控制的不稳定因素。这个时候通过气候补偿器进行智能布控，可以有效根据室内外的温度差距进行调整与变化，同时可以根据用户对于不同时段的采暖需求进行室内温度的调节，以获得更加科学、合理的供水温度曲线。在这个过程中，室内温度传感器是信息采集工具，而温度调节其是实现供水温度进行室温补偿的反馈处理系统。在进行自动化控制系统的设计与优化时，务必遵守功能性、运行安全性与稳定性等多个方面的基本原则，同时还应该兼顾操作便利以及维护维修方便等要求。
五、通过变频调速定压方式实现节能
变频调速定压系统是指在保证持续保持系统内部不汽化不倒空的稳定装置，其通过补水泵的变频调节来降低补水泵频繁启动所带来的诸多弊端。由于电机的定子与转速差较大，所以在进行电机启动时往往会出现较大的额定电流，其启动功率更是比额定功率高出至少三十个百分点。因为补水泵在启动过程中具有较大的启动电流，所以也会在客观上增加能耗。由此可见，通过变频调速定压的方式进行水流调节，可以有效避免频发启动所带来的影响，同时可以依靠补水泵的变速调节阀实现精准调节。根据压力的给定值以及压力传感器监测到的被调压力值进行信号的反馈以及压力上的比较，从而更好的进行细节上的微调。最后，在变频器将频率输出后，再转由补水泵进行补水，从而转变补水泵的转速。在系统的压力值低于额定值时，会通过补水泵进行补水操作，而超过设定的压力上限值时则会通过电磁阀自动启动的方式将水补至水箱中，从而实现全局精准控制，保障采暖工作不受影响的前提下为建筑的节能减排做出贡献。
六、结束语
综上所述，随着国家对于能源节约型社会建设要求的不断加强，当前高层建筑节能采暖设计已经逐渐成为趋势与建筑设计行业发展的必要条件。本文立足于高层建筑的采暖设计现状，分别从多个技术设计角度分析了采暖系统设计优化对于高层建筑节能的影响以及其在行业中的应用，也希望能够为行业的发展提供一定的参考价值。
参考文献：
[1]宁志海.西安地区住宅建筑节能75%设计标准的技术可行性研究[D].西安建筑科技大学,2015.
[2]余珍.高层办公建筑绿色建筑技术研究[D].安徽建筑大学,2014.
供热工程博士论文范文 第2篇
关键词：一实二创；热力发电厂；教学改革
基金项目：本文系东北电力大学教学改革基金项目的研究成果。
“热力发电厂”课程是热能与动力工程专业的主干课程，课程的主要内容为火力发电厂的安全、经济运行，课程内容综合性强、工学结合紧密，是热能与动力工程专业学生毕业后从事火电机组设计、安装、运行、检修和技术管理工作必须学习的重要专业课程。学好本门课程对于培养现代大型火电厂高级工程技术人员和管理人员具有重要作用。为适应东北电力大学（以下简称“我校”）“一实两创”（实践能力、创新精神和创业意识）人才培养目标的需要，对“热力发电厂”课程的教学大纲、教学方法、课程设计、考试方式等方面进行了改革。
一、教学大纲修订
为适应“一实两创”人才培养目标的需要，对“热力发电厂”课程的教学大纲进行了全面的修订。
1.课程教学目标的修订
在原有教学目标的基础上，更加强调培养学生综合分析问题、解决工程实际问题的能力，特别是实践能力和创新能力的培养。
2.课程教学内容的修订
引入新技术，减少陈旧内容。针对我国“节能减排”政策的实施，研究清洁发电方式，将超（超）临界机组、核能发电及生物质能发电等清洁发电方式的新技术加入到教学内容中，加强学生对我国发电行业目前发展状况及未来发展趋势的了解。
3.调整理论学时和实践环节学时
为培养学生的实践能力和创新能力，在教学大纲修订中减少了理论学时，理论学时由52学时减到40学时，增加了课程设计学时，课程设计学时由1周增加到2周。
二、教学方法的改革
依据“讲清思路、引导启发、精讲多练、培养能力”的原则，运用“传授式、示范式、启发式”等教学方法，采用讲课、讨论、练习等多个环节配合，提高学生灵活运用所学知识，分析问题、解决问题的能力。
1.运用多媒体教学与板书教学相结合的教学法
在教学过程中，根据发电厂设备结构及运行特点，将现代计算机和多媒体技术应用于教学中，制作了“热力系统电子演示板”，把热力系统的工作过程清晰地表现出来；采用动画将热力发电厂生产过程有机地融入到教学过程中，同时，课程组教师自己制作Flash，把有关设备和系统的动作过程形象地展示给学生，并把电厂主要设备的结构、设备损坏等情况以图片等信息方式“搬”进了课堂，增加了课堂教学的直观性、生动性及教学信息量，有效地刺激了学生的形象思维，提高了课堂学习效率。同时，在授课过程中坚持以“板书为主、课件为辅”的原则，决不单纯依赖多媒体课件，教师不仅能够通过板书的书写加强与学生的交流互动，而且还能够通过多媒体课件丰富和拓展课堂内容，加深学生对所学知识的理解，多媒体教学与板书教学相结合的教学法收到了很好的教学效果。
2.运用启发式教学法，增强学生积极向上的参与和竞争意识
采取启发式教学，将重点与难点知识延伸到各章节中，扩大自学与讨论内容。积极收集国内外最新研究课题与成果，提出自学与讨论主题，使学生由过去的被动学习变为积极主动学习。采取课堂提问与回答，小组讨论与辩驳，留课后讨论题等多种方式，使得教与学同步进行，激发了学生的学习热情和积极性，有助于加深学生对知识的理解和掌握，增强了学生主动参与课堂教学的意识，激发了学生创新与研究的潜能。这种教学模式也促使教师不断学习，更新知识，提高讲课技能。例如在讲授表面式加热器端差和疏水回收方式时，引导启发同学们分别用热量法和做功能力法分析讨论加热器端差和疏水回收方式对机组热经济性的影响，使得同学们不仅对这两种热经济性评价方法有了深刻的理解，学会了用这两种热经济性评价方法定性分析机组热经性，且掌握了加热器端差和疏水回收方式对机组热经济性的影响。
3.开展研究性学习，提高工科学生素质
在教学过程中，当讲授课程的某一章节时，根据课程内容，为学生提供与课程内容相关的参考文献（包括参考书和学术论文）。例如：在讲授给水的全面性热力系统时，关于再热器、过热器减温水引出地点对机组热经济性的影响，我们给出了不同的方案和相关的参考文献供同学们研究分析，使得同学们对大机组过热器减温水为什么从最高一级加热器出口甚至是省煤器出口接出以及事故时再热器才使用喷水减温有了更深刻认识。同时，针对某一个问题，给出目前不同文献中的有关观点，鼓励学生通过研究进行分析，开阔了学生的视野，也丰富了课堂的教学内容。此教学法在五届学生将近1500人的教学中进行了实施。
三、实践教学的改革
以提高学生综合素质为目的的改革和完善现有的课程设计内容、设计手段和教学方法，是教学改革的重要部分。课程设计是专业课学习过程中的一个非常重要的实践性环节，是教学环节的重要组成部分。课程设计的指导思想是锻炼学生应用基本理论解决工程实际问题，提高学生综合应用所学专业知识的能力。课程设计是专业课教学过程中不可缺少的教学环节，它不仅可以补充和深化教学内容，更重要的是可以锻炼学生理论联系实际的能力。
实践教学是专业课教学内容的重要组成部分，“热力发电厂”课程是在热动专业学生学习专业基础课、锅炉和汽轮机等专业课基础上开设的一门综合性的专业课，以发电厂整体为研究对象，研究发电厂的安全性和经济性。因此，“热力发电厂”课程设计将围绕这两方面展开，包括热力发电厂热力系统的拟定和经济性的分析及计算。
1.丰富课程设计内容，增加课程设计学时
为了更好地体现课程设计的思想，选择工程实际课题作为“热力发电厂”课程设计的题目。以某600MW火力发电机组热力系统的设计和计算为题目，以安全、经济为目标进行热力系统拟定，以热经济指标计算为依据进行方案论证。为保证实现课程设计目标，将课程设计学时由1周扩展到2周，以满足课程设计学时的需要。
2.活化课程设计内容，培养学生的创新能力和工程意识
对于工科学生来说，以解决问题为轴心，以解决方法为半径进行合理的想象是一个培养学生创新能力的有效途径。在“热力发电厂”课程设计中，在给定某600MW火力发电机组原则性热力系统主干的前提下，鼓励学生充分发挥想象力，围绕已知条件和已学过的课程内容，设计出自己的发电厂热力系统。例如：除氧器形式、运行方式和系统的拟定；表面式加热器疏水收集方式、疏水冷却器的设置、过热蒸汽冷却器的形式及其连接方式；排污扩容回收利用的级数及连接系统；化学补水方式及补水地点的选择；过热器、再热器减温水系统的设计等都可由学生自由选择，这样多种方式交叉组合给学生营造了一个充分想象的空间。在学生思辨和自我设计的过程中，使课程设计内容动态化，克服了传统课程设计模式整齐划一，千人一面的僵化和静止的缺点，培养了学生的创新能力和工程意识。
3.培养学生分析、计算和计算机应用能力
“热力发电厂”课程设计的另一重要内容是针对600MW火力发电机组原则性热力系统进行热经济指标的计算和热经济性分析，并据此进行方案比选。计算方法由学生自己选择，可以采用热平衡法，也可以采用等效热降法或凝汽系数法等，该设计过程既可用传统的手工计算，也可以选择计算机编程计算，这些都可由学生自由选择。通过“热力发电厂”课程设计的实践教学环节，使热动学生对火电机组热力系统拟定、热经济性指标的计算及其方案比选有了进一步的认识，为今后的工作打下了坚实的基础。
“热力发电厂”课程设计经过几年的教学实践，取得了很好的效果。不仅巩固了课堂教学知识，拓展了学生的知识面，还培养了学生分析问题、解决问题的能力，提高了学生的动手能力。通过课题设计，学生普遍反映对所学基本理论有了进一步的理解，综合应用所学专业知识解决工程实际问题的能力得到提高。
四、考试方法的改革
近年来，随着研究型学习的展开及我校对学生全面素质教育的重视，本课程组对学生学习效果的评价进行了积极有益的探索，改革了传统的考试方法，采取规范统考与多样化考察相结合的考核手段，由单一的笔试转变为笔试、作业、课堂提问三个环节相结合的方式，最终成绩由平时成绩加课程结束后进行的卷面笔试两部分成绩组成。
课程考核以考察学生知识掌握程度和应用能力为目的，以试卷考试形式为主，辅以平时作业、课后思考题、讨论题和应用小论文评分等多种考核方式，提高了课程考核的合理性和公平性，对学生更好地掌握知识、提高能力起到了促进作用。
1.平时成绩的考核
平时成绩的考核主要以课堂提问、讨论和课外作业等方式来进行。课堂提问由教师在课堂上通过对学生进行提问或组织同学讨论的方式进行，教师在授课过程中，可针对某些难点问题或国内目前尚不成熟的内容组织同学讨论，以此来考察学生分析和解决问题的能力；课外作业是教师通过布置课后习题来考察学生的表达能力、综合思维能力以及对所学知识的理解和运用。在教学过程中课程组将给学生留的思考题分为应知、应会和需要研究三种类型，鼓励学有余力的学生进行研究，提高学生独立深入思考的能力和习惯。上述三个方面的考核构成了学生的平时成绩，平时成绩占总成绩的20%～30%。
2.卷面考核
教师在命题时，依据课程教学大纲、教材和近年来本专业的发展情况确定试题的内容和分量，并配有标准答案和评分标准，阅卷结束后，还要对试卷进行分析和总结，以考察命题的合理性以及试题对学生所学知识内容的覆盖面和内容效度是否符合命题的期望要求，达到整份试卷难度适中，重点考察学生运用所学知识分析问题、解决问题的综合能力，考察学生对所学知识的理解。学生所获得的卷面成绩占最终成绩的70%～80%。
考核方法改革在五届学生中进行了实施，取得了很好的效果。
供热工程博士论文范文 第3篇
摘要：
建筑节能是新时期社会、经济发展需要，采暖通风施工作为建筑工程中的重要组成部分，其质量与传热性能对建筑事业经济发展有着至关重要的影响，同时也对人们居住环境的改善有着重要意义。为了既能满足建筑节能要求，又能满足暖通施工要求，必须要对采暖通风技术进行研究。同时，各地政府也应当加强对建筑节能方面的监督与管理，采用相关的措施，即要给建筑工程施加相应的压力与要求，又要给予最大的支持。
关键词：
建筑节能；采暖通风；施工技术；措施
采暖通风技术进一步优化与改革对实现国民经济发展及提高人们生活质量有着非常重要的意义与作用。在城市化发展过程中，各地区政府对建筑节能的重视逐渐提高，并全面为采暖通风技术的改革与创新给予更高的支持，从法律到政策等方面都做出相应的措施。建筑单位对采暖通风技术措施的优化也非常重视，并作出屋顶绝热、墙壁绝热、太阳能、地板辐射等采暖措施以及风压、热压、机械辅助式等自然通风措施，促进采暖通风技术应用效果增加。
1建筑节能的重要性和必要性
建筑节能是国民经济发展的需要。
暖通工程施工质量是保证建筑物供暖要求的根本条件，在施工过程中使用的材料数量比较大，为了满足建筑需要，多采用自然资源，随着建筑节能理念与宣传声势越来越大，人们对建筑材料不断进行改进，很多新型能源被陆续采用，不仅能够节约成本，提高经济效益，还能更好的提高建筑暖通保暖性能。还有一些能源再生能力相对较差，甚至以无再生能力，只要采用人工原料进行顶替，有效控制无再生能源过度被开采而造成的环境影响。建筑节能实施后还能够大大减少运营成本，减少原料的资金投入，很大程度上为政府的财政支出减轻压力，保证能源供应充足，施工项目顺利进展。通过分析能够清楚地知道，建筑节能的实施将是我国国民经济上升的基础保障，更是未来建筑事业发展要实现的目标。
建筑节能可改善人们居住环境。
建筑节能是改善人们居住环境的有效途径，很大程度上，建筑物不仅拥有满足人们居住需求的作用，同时还蕴藏着很多优良性能。我国历年来对建筑取暖的要求就很高，但是由于技术一直没有得到有效改善，传统的方法也就始终以燃烧取暖为主，建筑物的增长使得燃烧供暖时产生的浓烟、废气、废物等有害物质，可对空气、环境造成严重影响。
而在新时期下，新型能源的研发与利用，促进暖通设备与施工材料得到进一步改善，建筑工程中多采用空调，而空调的运行需要电能支持，这就使得电能消耗越来越大，进而成本大大提升，并且电能生产仍需要燃烧煤炭，一样也会产生大量的污染物，因此仍不利于环境保护。所以说环境问题还是没有得到有效改善与解决，而建筑节能则是专门针对减少能源消耗，提高环境保护而进行研究与实现，为提高人们居住条件、生活水平、环境质量做出贡献。
2政府应采取的方法
指定法律和法规。
政府对各行业的技术创新给予相应的支持，其中也包括建筑新型材料与技术方面，建筑节能是实现经济效益提升、环境保护能力提升的关键，所以政府更应该对建筑材料以及技术方面制定出相应的管理方案，完善管理制度，落实到实际对建筑工程监督与管理中，并不断健全相关法律法规。对建筑过程中所造成的环境污染问题进行处罚，加大治理力度，提高对建筑施工环境破坏的控制能力。
同时还要对研发与创新新型节能产品的企业单位给予相应的奖励，促进正能量的进步，抵制破坏环境的不良行为，完善激励制度。在管理制度中对建筑节能标准要重点突出，引起各建筑单位的关注与注意，并扩大宣传模式，借助现代多媒体、网络等多种宣传渠道，提高人们的环保意识，在购买房屋时以新型节能民宅为首选。
加强监督和检测管理。
加强监督与检测管理实际上就是对建筑施工过程中的材料使用进行管理，要求建筑单位应以节能材料为主要施工材料，充分意识到新型材料的使用意义，并对新型材料进行性能以及使用寿命等方面的了解与掌握，结合实际建筑需要，选择适应性强的新型能源。政府对新型能源的监督要到位，并采用先进的试验方案对新型能源进行科学试验与检测，待符合建筑节能要求、施工质量要求、取暖供暖要求后，才可投入使用。
3采暖措施的探讨
屋顶绝热措施。
民间屋顶通常分为两种形式：平直型，边坡型。为保持室内温度，对在屋顶结构中使用绝热材料，寒冷的冬天可以保持室内温度恒定，壁面造成热量散发。夏天也能有效的阻止阳光照射产生的热量进入室内，为居民提供凉爽的生活环境。如果是坡房顶，在建筑施工时，要对坡房顶外表进行保温层设置，其主要的施工工艺为：首先在房顶顶棚上铺天棚板；再在天棚板上铺设一层油毡；最后，将保温材料铺设在油毡上，进而实现坡面房顶绝热。
墙壁绝热措施。
目前，很多现代高档次的住所在建筑物的墙面施工时，采用外墙外保温技术施工，其主要是使用外墙外保温技术的隔热、抗裂、保温、抗震性能来完成建筑的采暖，从而降低能源损耗。但这种技术的花费成本较大，目前很多建筑小区不采用该方法。如果普通的住所建筑一定要实施外墙保温措施，可以对墙体材料进行优化，以降低能源消耗。
太阳能采暖措施。
太阳能是一种可再生循环使用资源，从原理上来讲，其是取之不尽的绿色能源。假如将太阳能广泛应用到建筑采暖中，使用太阳能代替传统的电力、燃气等为建筑物供暖，可在很大程度上节约建筑能源。
地板辐射采暖。
地热能源作为近年来发展起来的新能源，在建筑采暖方面已取得很长的应用。地热采暖的原理是将耐高温达标的塑料管材依据地热施工标准安装在地表，再用混凝土将其掩埋，将热水在管路中进行流通。虽然其建造成本较高，但可以很好地节约空间，辐射也较均匀，从节能的角度来说，是一种较为领先的供暖方式。
4通风措施的探讨
利用风压实现自然通风。
在具有一些较好的外部风环境的区域，风压已成为完成自然通风的首要方式。在我国很多的非空调建筑中，使用风压促进建筑室内的空气流通，从而改进室内的空气环境质量，是一种常用的建筑处置方法。通过财务的审核分析，能够真实地反映出资金的收支和利用状况，为资产管理方案的执行提供直接指导。
利用热压实现自然通风。
在使用建筑内部通风技术时，需与热力空气学原理进行结合，使建筑自身就可以达到自然通风的效果。依据热空气向上漂流的现象，能够使用其内部的热压差值对自然通风这一过程进行有效的完善。由于热空气不能够从建筑的上排风口快速地排出，从而在建筑内部产生了压差，冷空气就会顺着下部的进风口涌入建筑内。
机械辅助式自然通风。
在很多大型建筑中，由于建筑内部的通风途径较长，造成流动阻力变大，如果仅依靠天然风压和热压，无法实现良好的通风效果。而对于空气污染较为严重的城市，直接的天然通风还可能将室外浑浊的空气带入建筑内部，不利于人体健康。在这种情况下，通常选用机械辅佐式的天然通风体系，该体系能够完善空气循环通道，加速室内通风。
参考文献
[1]吴健.简析我国的采暖通风措施在建筑节能中的利用[J].中国新技术新产品,2013(9).
[2]阮帆.咸宁地区既有办公建筑节能改造技术措施研究[D].沈阳：沈阳建筑大学,2012.
供热工程博士论文范文 第4篇
【摘要】本文通过对我国城市集中供热的现状进行相关的分析,介绍了我国城市集中供热中存在的一些问题,通过对城市集中供热问题进行的统计分析,结合我国现阶段建设资源节约和环境友好型社会的实际,对我国的城市集中供热经济节能问题进行了探讨。
【关键词】集中供热 统计分析 节能措施 经济
前言
随着我国社会经济的不断发展和人民生活水平的日益提高,以及我国城市化进程的不断加快,我国的城市规模迅速扩大,为了适应越来越多城市人口的居住要求,城市集中供热事业相应的也取得了突飞猛进的发展,特别是在我国北方的城市,集中供热规模在近年来迅速的扩张。面对城市集中供热问题发展的可喜局面,我们也应该清醒的认识到,当前我国在城市集中供热发展过程中也存在着一些这样或者那样的无奈。特别是在经济欠发达的一些小型城市,由于集中供热技术落后,集中供热的观念陈旧和信息化程度不足等原因,在集中供热的过程中还存在着节能环保方面的诸多问题。本文通过对我国城市集中供热进行相关的统计分析,探讨了城市集中供热经济节能等方面的一些问题。
1、我国城市集中供热的现状及问题
我国城市集中供热发展的现状
我国的集中供热是随着我国城市化进程的不断发展而发展壮大起来的,经历了从无到有、从弱到强、从小到大的发展历程。经历过几代人的艰苦奋斗,目前我国的城市集中供热已经初具规模,取得了长足的发展。但是在现有的条件下,与发达国家相比,我国供热系统存在着供热效率低等问题,单位建筑面积采暖能耗一般比发达围家相同气候条件下高2-3倍。所以综合而言,我国城市集中供热目前正处于激荡的转型期,再加上我国建筑业面临的严峻的节能形势,我国城市集中供热的形势并不乐观,需要我们继续努力,通过对集中供热的各方面进行相关的统计分析,再依靠现代信息技术手段进行相关的数据分析,综合利用现代技术手段,才能使我国的集中供热取得更大的进步。
我国现阶段城市集中供热存在的问题
我国城市集中供热经过近年来的发展已经取得了可喜的成就,但是总体上与供热技术发达的国家来说,我国的城市集中供热系统还很落后,并且存在着相当多的问题,主要有以下几个方面的表现。
供热质量不均衡
我国城市集中供热中存在的首要问题就是供热的质量差、冷热不均。我国目前的城市集中供热大多采用单管供暖系统,特别是在那些经济技术欠发达的中小城市,这种单管供暖系统需要极为精密的调节控制系统才能均衡供热,但是在目前的技术条件下,我国城市集中供热系统缺乏对相关信息的有效统计和分析,大多数地方的城市集中供热系统并没有有效的调控设备,从而造成了供热热力工况失调严重、各用户冷热不均以及供热资源浪费等问题。
供热运行方式不合理,能源浪费严重
我国城市集中供热发展初期由于设计观念落后并且缺乏有效的信息统计,造成了供热系统没有合理可靠的调节手段,这就使得我们的城市集中供热只能以大流量、小温差的方式运行,从而造成了集中供热管网系统漏损大和耗电量高、浪费严重等问题,供热体系的终端用户由于缺少有效的供热调节设备,当外出或者上班的时候,并不能调节室内温度,造成了供热资源的浪费。
缺乏有效的统计,造成计量不合理和收费困难
现阶段我国的供热一般是按照面积进行收费的,这就容易造成在收费的过程中计量不准确,供热的终端用户并不是按照自己实际消耗热能的多少来缴费的问题,从而影响了供热的终端用户主动交费和主动节约供热能源资源的积极性,从而造成了供热单位运营困难等问题,还使得供热体系的节能不能真正的落到实处。
2、解决集中供热经济节能问题的措施
通过对我国城市集中供热的现状和存在问题的分析,我们可以看出,无论是供热质量不均衡,供热资源浪费严重,还是计量不合理和收费困难等问题,都是与由于我国城市集中供热中对相关的数据信息统计不足、分析不够等原因造成的。所以,要解决这些问题,进一步推动我国城市集中供热体系的进步和发展,就需要我们对集中供热的相关信息进行充分的统计分析,在此基础上采取合理手段,促进我国城市集中供热往经济节能的方向发展。
在统计分析的基础上建立供热智能控制协调机制
要想解决我国城市集中供热系统的供热质量不均匀和供热资源浪费严重等问题,首先就需要重视统计分析的作用。现代信息技术高度发达,这就为我们对城市集中供热系统进行统计分析进而采取相关的控制手段对供热进行经济节能方面的探索创造了条件。在现有的技术条件下,计算机在城市集中供热上的应用已逐步从设计和简单计算机辅助绘图向智能化信息数据出力和交互式信息沟通的方向发展。随着我国计算机运用技术的日益成熟和信息网络技术的进一步发展,作为信息处理的人机系统开始从一个封闭系统向开放系统转变。通过对供热信息进行数据分析,通过网络电缆进行信息传递,在这些基础上供热系统的终端用户就可以充分的根据自身的供暖需要来控制采暖时间及室内温度,在遇到事情外出或者是外出工作,外出时间较长的情况下,可以通过远程信息控制系统来随意的调低室内的温度,或者是直接将暖气关闭,如果所有的终端供暖用户都能采取这种信息化的供热信息数据统计分析和处理,进而对相关供暖设备进行远程控制,那么就会使得整个城市集中供热热网的流量和供热量发生变化,这个时候,我们还可以通过进一步的数据统计分析,利用集中供热的多热源联合供热结构需要确定如何使得处于同一供热网中的多热源相互配合,以此来适应不断变化的供热负荷,从而可以有效的降低城市集中供热的运行费用,减少供热资源的浪费,进而提高城市集中供热的经济效益和节能效果,从而实现城市集中供热经济节能的目标。
实行分户供热和精确地分户计量收费
城市集中供热系统是由众多的终端热用户组成的,终端供热用户的耗能量决定了整个城市集中供暖负荷的大小。通过合理的计费来促进终端供热用户自觉的进行供热节能,就可以有效地减少我国供暖系统的能源浪费。在现有的技术条件下,我们可以通过信息技术手段和现代化的先进的热源检测手段,对每个用户的供热消耗量进行有效地数据采集和统计,以此为依据来进行准确的计量收费,通过对供热消耗量进行计量并据此来收费是集中供热领域实现经济节能目标行之有效的管理手段。
3、总结
我国城市集中供热经过近年来的发展取得了很大的进步,但是还是存在着供热质量不均衡、供热资源浪费严重、计量不合理和收费困难等问题。借助于现代化的信息技术手段,通过对集中供热的信息进行数据统计分析,进而在统计分析的基础上建立供热智能控制协调机制,实行分户供热和精确地计量收费,就可以顺利地实现城市集中供热经济节能的目标。
参考文献
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[4]江亿,陈冠益.绿色建筑与可持续能源技术研讨会.天津大学.2005,11.
供热工程博士论文范文 第5篇
摘要：近些年来，伴随经济的快速发展促使建筑行业呈现出极好的发展趋势，特别是建筑节能工程逐步增多，采暖通风设计在建筑节能工程中的应用已是极为普遍，其质量直接关系到工程施工效果，所以必须对其施工质量加以控制，文章对此展开深入探究，以期获得较好施工效果。
关键词：采暖设计；建筑节能工程；设计；应用
低碳生活及节能意识在建筑工程中的推广及运营，致使建筑节能工程正在逐步增多，而在这其中采暖通风设计至关重要，直接关系到建筑工程的质量及舒适度，如何进行建筑工程采暖通风设计是目前探究的重点方向，而且这些问题必须在设计方案中有所体现，从源头上解决问题。文章重点剖析了采暖通风设计在建筑节能工程中的具体应用，继而完善采暖通风规划。
一、建筑节能工程中采暖通风设计的具体措施
（一）设计要点。随着人们生活质量的提升，他们对住房的要求也在逐渐提升，特别是对建筑节能方面的关注度更高，所以建筑节能工程在现代生活中的需求度则越来越高。针对建筑节能认知来说，必须对季节的变化有明确的认知，并且对其表现形式要深入了解，这对于隔热性能是非常有利的因素，有效降低室外温度。供暖热计量中，对于控制供热管网，则必须要引起重视。
实施分户计量设备时，相关人员必须要考虑以下方面问题，比如：热计量、热分配表。在同一计热体系中，为了更好的统计热量，其计热量的方式必须是相同的，因而必须对使用相同厂家生产热分配表。依据建筑行业实施过程，一般来说是采取低温度的热水地暖辐射的形式，这样的供暖方法应用越来越广泛。从整体角度分析，建筑节能本身而言，其属于综合性极强的学科，不仅需要不同建筑企业部门的大力配合，与此同时，还需要协调综合工作，以及多专业之间的配合，这对各类设计，必须要按照具体情况予以优化，与此同时，还必须规范施工所有环节，这在某种程度上具有极高的施工技术保障，提升建筑节能效果。
此外，地板辐射供暖设备，其在实际应用过程中也显现出极好的优势，极大的改善当前大众的生活环境，并且使其住房条件得以极大的改善，促进民生发展，并且也促进供暖设备人口呈现出良好的增长趋势。节能建筑供暖项目规划时，则必须要按照相应设计原则，从而展开科学合理的设计。而针对周围用户之间，其供热符合作用，在具体实施之前，必须要强化外墙保温效果，特别是对建筑外边结构，增强其保温效果。
（二）规划设计。规划设计过程中，则必须要借助地下取暖的方式，从而进行合理化分析，具体表现形式为：对照基础热量，以此要求实施计算。而供暖工程方案筛选，再到制定，还有相对应的数据核算等，都存在很多不健全的方面，针对相关的规章制度，再到施工监督，都必须展开进一步规范。电热量暖气供应体系，在具体实施过程中，必须要按照具体情况，继而展开规划，再借助不同区域经济及人民群众生活方式，从而展开必要的分析，然后对其展开选择。优化建筑取暖方案，这其中最重要的任务就是针对不同区域显现出的差异性，继而展开相应技术参数分析，必须对基础耗热量的计算，进行合理的规划，除此之外，必须针对辐射的采暖特征，展开相应的修改，最终明确地暖室内耗热量的标准。计热量体系中，需要对其进行有效的控制，主要是借助动态控制，不单单需要考虑建筑内部供热情况，而且还需要综合考虑以下因素：供热管网、热力站、供热体系等等，需要从综合角度加以思考，供热体系本身而言，必须要强化热量统计，而且需要不断优化供热企业。在实施计量过程中，要尊重建筑内部环境质量，由此能够保障室内环境质量。现阶段人们环保意识不断强化，暖通工程设计过程中，则需要提升设计人员环保意识，具有节能意识。而针对设计人员来说，有必要强化其质量意识，这使得建筑工程的整体质量得以保障，而且使用性能良好。
二、采暖通风设计发展趋势
（一）注重节能。从目前情况分析，建筑行业呈现出极好的发展前景，而且人们生活水平的改善致使其对建筑的关注度极高，我国对建筑行业的经济支持也不断升华。建筑节能工程将会在未来发展中具有极好的发展趋势，而采暖通风工程作为其中非常重要的部分，不仅关系到建筑节能指标，还能影响到人们居住环境。所以，针对建筑工程采暖通风设计的重视度得以显著提升。针对采暖技术而言，其相关技术存在极大的差异性，建筑行业相关人员必须对这点具有清楚的认知，这有利于推动采暖技术能够实现更快及更好的发展。而对于节能观念来说，必须要倡导新型环保节能燃料，而天然气属于清洁能源，且自身显现出良好的优势，比如：废弃物排放少、污染小等特点，这对于降低温室气体排放，还有减少大气污染总量，将会发挥着不可替代作用。
（二）引用新技术。建筑节能工程的不断发展必须要引进新技术，这对于采暖通风设计而言提出更高的要求，由此才能真正实现节能环保，获得相对较好的施工效果。针对相关通风技术来说，其应用的目的则非常简单，即针对干燥地区，必须予以合理的改善，而且更为重要的是通风设计优化能够发挥非常重要的作用，也就是在极大程度上缓解大众疲劳，让人们能够具有舒适的居住环境，保持在生活中最佳状态。国际市场发展速度逐步加快，这对于中国市场发展具有极大的促进作用，使其不得不将能源置换当作首要任务，与此同时，还需要注意的是，必须与速度具有相同步骤。只有如此，才能于系统设计运行等方面，做到真正节能，这能够从根本上解决实际问题。
积极引进新技术，如：建筑动态负荷分析，这是一款模拟计算软件，能够科学分析建筑中极易出现的意外情况，并且及时予以应对规划，分析计算结论，这对于施工供暖体系的发展而言具有非常有益的作用，不会影响到居民的正常生活。在设计施工阶段，必须要具有充足的准备，工程设计追求精品，在具体施工过程中必须要做到合理规划，从而真正提升施工技术水平。
三、结束语
总体来说，建筑节能工程中采暖通风设计至关重要，这直接关系到建筑工程的质量及人们居住的舒适度，所以必须对采暖通风设计予以高度重视，从实际情况着手采取有效的设计方案，以推进建筑节能功能能够获得相对较好的效果，文章对此展开深入剖析，并阐述了采暖通风设计的未来发展趋势。
参考文献：
[1]李宏.建筑节能工程中采暖通风的设计方法[J].建材与装饰,2017,(03):105-106.
[2]林海燕,周辉._十一五_国家科技支撑计划项目课题——新型建筑节能围护结构关键技术研究[J].建设科技,2011,(16):15-19.
供热工程博士论文范文 第6篇
关键词：动力工程及工程热物理；全国优秀博士论文；全国百优；研究生培养
动力工程及工程热物理学科是与能源转换和利用紧密相关的一级学科，下设工程热物理、热能工程、动力机械及工程、流体机械及工程、制冷与低温工程、化工过程机械6个二级学科。是国民生产生活和科学、文化活动的动力之源，也是社会日常生活的必要保证。能源动力科学与材料科学、信息科学一起，构成了现代社会发展的三大基本要素。
全国优秀博士学位论文是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》，提高研究生培养质量，鼓励创新，促进高层次创新人才脱颖而出的重要措施。因此，衡量博士研究生培养质量的指标之一就是全国优秀博士学位论文。下面以1999年至2013年动力工程及工程热物理全国优秀博士学位论文为基本素材，[1]分析讨论本学科的研究生培养的发展现状及趋势。
一、授予单位比重分析
从1999年到2013年，共有28篇动力工程及工程热物理学科的博士论文入选全国优秀博士学位论文，他们来自西安交通大学、浙江大学、清华大学、哈尔滨工业大学、东南大学、上海交通大学、江苏大学和海军工程大学等8所高校，各高校所占百分比如图1所示。
从图1中可以看到，占比由高到低依次是：西安交通大学29%，浙江大学25%，清华大学、哈尔滨工业大学和东南大学各占11%，上海交通大学7%，江苏大学和海军工程大学各占3%。除江苏大学和海军工程大学之外的其余6所高校都被列为国家“985”和“211工程”高校，占75%。据此可以看出“985”和“211工程”高校具有很强的竞争力。
西安交通大学、浙江大学、清华大学、上海交通大学和哈尔滨工业大学的动力工程及工程热物理都是一级学科国家重点学科，东南大学的热能工程和江苏大学的流体机械及工程是二级学科国家重点学科。依托“985”工程建设及国家重点学科优势，上述学校及学科几乎囊括了所有入选动力工程及工程热物理学科的全国优秀博士学位论文。由此可见，“985”工程建设及国家重点学科建设对提高博士生培养质量，促进高层次创新人才脱颖而出方面的重大意义和作用。
此外，北京是国家政治经济文化中心，上海、江苏和浙江是经济发达地区，汇聚了大量的相关人才。优秀生源充足，这一优势也是对提高研究生培养质量方面起到促进作用。
二、学科比重分析
表1 工学及动力工程及工程热物理占比
全国优秀博士论文在学科门类分布上主要集中在工学、理学、医学三个门类，其中工学包含动力工程及工程热物理在内的21个学科类，共79个专业。历年工学入选全国优秀博士论文的具体数据如表1所示，平均每年入选论文占入选总数的，同时，全国优秀博士学位论文获奖总数在所有大学科中排名第一。
图2是本一级学科优秀博士论文在所有学科优秀博士论文中所占比重的柱状图。从图2中可以看到，1999～2001年动力工程及工程热物理占比出现较大下降，2001～2003年占比又逐年上升，2004年到2006年占比回落到1%左右，2007年到2009年期间波动比较大，2009～2012年则稳定在2%附近，2013年占比达到3%。
参考本学科优秀博士论文在工学学科中所占比重及工学在全部学科中占比的柱状图（图3）。可以看出，工学占比虽然略有波动，但大体而言比较平稳，维持在38%左右，本学科在工学中的占比在左右波动。
通过分析可以发现西安交通大学和浙江大学对本学科全国优秀博士学位论文的占比影响较大，本学科在工学中占比较高的1999年、2003年、2007年及2013年上述两高校均有入选论文，而本学科在工学中占比较低的2001年、2002年和2008年则上述两高校均没有入选论文。
由此可以看出，相对而言，两校是本学科研究生培养质量和水平的领头羊，在学科内具有重要的地位和影响力。
三、论文影响因子分析
影响因子是测度期刊有用性和显示度的指标之一，同时也是测度期刊的学术水平，乃至论文质量的重要指标之一，所以对于论文影响因子的分析就显得非常必要。
供热工程博士论文范文 第7篇
1我国建筑中采暖通风应用现状
采暖情况。采暖可以保证室内温度，给人们提供一个良好居住环境。目前我国在采暖方面的设计主要采用的还是电气供暖，即通过电能转化为热能方式来实现房间的供暖。现在建筑工程使用的供暖方式主要有电暖器、热水器和冷暖房间空调器，但是在实际中，由于各个供暖器件特点不同，其在能源损耗方面也不尽相同。比如冷暖房间空调器在能源损耗方面比其他电器要多，而电暖器则较少，这种采暖设备在能源利用效率方面要高很多，可以大部分转化为热能给房间供暖。所以，在建筑采暖设计过程中，建设人员需要根据实际情况采取相应的采暖方式［1］。
通风情况。对建筑进行通风设计，可以实现房间内空气流动，给人们营造一个良好的生活环境，因此加强这方面设计应用是非常必要的。目前，在建筑建设过程中，对于通风设计主要有空调制冷设备和电风扇两种形式，而在这两种形式中，电风扇应用还会受到一定的局限，只能进行温度降低，无法进行相应的采暖。因此风扇只局限于夏天使用，无法在冬天进行相应的通风，所以这种情况也给建筑通风设计带来了一定的困难，无法充分满足人们多样化的需求。
2采暖通风在建筑节能工程应用中存在不足
能量损耗较大。目前，在建筑采暖通风设计过程中，虽然现在很多建筑设计人员都对这方面加强了管理，期望通过良好的采暖设备运用来避免室内温度流失，但是在能量损耗方面却没有得到很大的改善。现在很多建筑采暖设计都存在能量损耗大的问题，无法达到原先的设计要求。比如冷暖房间空调器，在进行相应地供暖时，会出现电能损耗较大情况，而且设备实际产生的热能却是比较少的。因此如何提高冷暖房间空调器的供热效率已经成为了当下采暖设计过程中需要着重考虑的问题。相关建筑部门需要重视这方面的问题，根据实际情况采取有效的措施。
设计存在缺陷。除了在能量损耗方面比较大以外，现在对于建筑采暖通风设计还遇到的一个问题就是设计存在缺陷，无法充分发挥采暖通风作用。比如在实际设备安装过程中，由于技术人员专业素质水平等因素影响，施工人员在对水泵选用和暖通设备选择上出现不合理情况，没有根据建筑实际情况进行合适的选择。在这种情况下，就会经常出现采暖通风设备安装完成后无法正常运作情况，从而影响实际建筑采暖通风效果。另一方面，施工人员在进行地板辐射供暖安装过程中，经常都只是进行理论计算，而对相匹配的装修方案则没有多加的考虑，这样就会使得采暖通风设备出现故障而无法及时解决，从而影响建筑设计的建筑采暖和通风［2］。
3建筑节能工程中采暖通风的应用措施
加强绝热技术使用。为了采暖通风在建筑中良好的设计与应用，建筑设计人员应该加强绝热技术使用。在实际中，这种技术应用主要可以从以下三个方面入手。首先，施工人员需要对屋顶进行绝热技术使用。对于这方面的操作，施工人员应该先对屋顶形式进行相应地确认，确保屋顶能够进行设置相应的保温层。在具体的操作中，如果屋顶是坡屋顶形式，施工人员应该先在屋顶铺设一层天棚板，然后进行相应的防水处理，一般可以使用油毡进行防水处理。最后就是进行保温层铺设，可以使用具有纤维成分的保温材料。如果是平屋顶，施工人员在进行绝热技术使用时，就相对更简单，可以直接进行保温材料铺设。其次，施工人员可以从墙壁方面入手，通过对墙壁进行绝热处理来避免室内温度流失过快的现象。在实际建设过程中，设计人员需要根据建筑类型进行不同的选择。比如针对一些高档小区，施工人员就可以使用胶粉聚苯颗粒结合保温技术来进行相应的墙壁绝热处理，而对于一些民用建筑，就可以简单使用一些遮阳物来进行相应的绝热处理。最后就是从建筑的门窗入手，施工人员对于这方面绝热处理，主要是将其放在门窗气密性和隔热性方面。施工人员可以使用中空玻璃来保证房间温度，避免室内热量散失较快现象发生。同时施工人员可以使用塑钢材料的门窗来改善门窗的气密性，提高房屋的隔热效果，实现良好的采暖。
使用燃气供暖。在对建筑工程进行采暖通风设计时，施工人员除了可以使用绝热技术进行采暖外，还可以通过加强燃气供暖使用频率方式进行供暖。因为现在的建筑在采暖方面都是使用电器供暖方式，这样就会在特殊时期就会出现用电高峰期情况，而使用了燃气供暖就可以有效缓解这种现象，实现建筑良好的采暖设计。在进行燃气供暖过程中，设计人员应该对燃气供暖的条件和成本进行考虑，需要根据当地实际情况进行取舍，实现燃气良好供暖。此外，对于面积较大的建筑，施工人员应该采用对应式供暖方式，这样就可以有效避免烟气污染情况发生，实现建筑节能设计［3］。
充分利用热压原理。要想实现建筑具有良好通风效果，施工人员需要充分利用热压原理进行相应的通风设计。因为在实际中，室内与室外都存在一定的温差，因此施工人员可以利用这种热压差来进行自然风形成，实现室内良好的通风。在具体通风设计过程中，设计人员要充分利用热空气上升、冷空气下降原理，将排风口设计在建筑较高的位置，这样就有利于室内形成自然风，实现室内空气良好流通，从而达到通风效果。所以，设计人员在对建筑进行通风设计时，就需要充分利用这个原理。
强化机械设备的辅助作用。除了通过一些原理使用来完成一定的通风作用外，设计人员还需要认识到机械设备在建筑通风方面具有重要的地位。在实际中，当建筑结构或者空间层次较复杂，无法很好利用热压或者风压来完成自然通风时，设计人员就需要考虑机械设备辅助方式来进行通风。比如设计人员可以使用电风扇或者空调等制冷设备来促进室内空气流动，实现室内良好的通风。在实际中，为了实现建筑良好的节能，设计人员需要对这方面进行充分认识，知道这是一种辅助方式，只有在一些无法使用风压或者热压情况下才能进行相应使用。
4结语
通过上述分析可以知道，采暖通风对于建筑节能设计方面具有重要的影响作用，可以进行相应地能源节省，提高建筑工程的整体效益。因此为了实现采暖通风良好设计和应用，设计人员需要加强绝热技术使用，针对建筑的屋顶、墙壁和门窗进行绝热处理，实现室内良好的保温。同时设计人员还可以利用燃气供暖辅助电气供暖方式来实现建筑良好的采暖。另一方面，对于建筑通风设计，设计人员可以通过利用热压差形成自然风原理，来促进室内空气良好流通，同时辅以机械设备进行通风，实现建筑良好的通风设计。
参考文献：
［1］聂晓娟.探析建筑节能采暖通风的策略［J］.门窗，2017（03）：41，44.
［2］张宁.绿色建筑中采暖通风的设计分析［J］.四川水泥，2017（11）：125.
［3］付立.建筑工程中采暖通风设计的探讨［J］.科技创业家，2014（01）：31.
供热工程博士论文范文 第8篇
摘要：随着经济的发展，我国开始实行了节能减排的政策。而在供热采暖方面同样应该遵循这项基本原则。而为了能够更好地在供热采暖方面进行节能，就需要有更好的技术，将简单介绍供热采暖节能技术的应用问题。
关键词：供热采暖；节能；应用
说到供热采暖，人们首先联想到的就是北方。因为北方是比较寒冷的，所以就需要进行供热采暖，而对于南方来说，就算是冬天，气温也是相对温和的。因此，对于供暖来说消耗较少。那么，究竟怎样才能提高供热采暖节能的技术呢？
1供热采暖的简单介绍
供热采暖节能的必要性
所谓供热采暖是非常必要的。我国地域辽阔，因此，季节温差也非常大。对于南方来说可谓是四季如春，但是对于北方以及西北方来说，季节非常鲜明，因此，冬季非常寒冷，尤其是在东北部地区，在冬季甚至能达到零下四十度。所以政府更是需要对人们进行供热采暖，并且需要大力加强。但是，我国几乎有二分之一的地区需要供暖，这样的话，供热采暖就需要更大的能量。但是，我国的资源是相对紧缺的，因此，节能迫在眉睫。而且，我国现在许多的工程项目上都需要消耗能源，所以，总的消耗量更多。总而言之，就更是需要节能。
目前的供暖技术的简介
现在供暖技术比较多。供暖是为了使人们在寒冷的冬天也可以在室内享受温暖的环境。供热采暖系统主要有以下几个部分组成：供热源、热量传播媒介以及散热设备三个部分。供热系统主要就是将低温的热媒进行加热，从而吸收热量，然后变成高温热媒（高温水或者水蒸气），然后经过管道传递给室内之后放出热量，然后进行循环，这样的话，热能就能源源不断的传递给室内，保持室内的温度。为现在用的最广泛的供热采暖系统就是集中燃煤锅炉房。这种锅炉房的成本相对较低，而且管理也比较方便，一般的锅炉的利用率都在75%以上。除此之外，还有燃油供暖。它的管理也比较简单，而且它相比较锅炉的优点就是自动化的水平比较高，而且工作人员的工作量也将对减小。还有就是燃气锅炉。目前为止，这类锅炉比较常用。这类锅炉的优点就是污染比较低，同时自动化水平更高了。
供热采暖节能技术中的问题
虽然现在的供热采暖节能技术比较发达，但是在这方面还存在着一些问题。我国供热采暖的历史是比较悠久。但是，集中供暖的工作确不是很早。因此，在这方面还存在着一些问题。一般锅炉等热源是建立在一些一些房屋建筑中的。目前，建筑本身的保温性能就不够好，而这些建筑的能源消耗的设计也不够地方标准，甚至是国家标准。许多建筑材质本身就不符合标准，比如，修建建筑的砖的质量不好，有的甚至是空心砖，所以保温性能更是不好，导致供暖才热的效率大大降低，这样严重浪费了能源。除此之外，我国的居民建筑楼层大多为砖混结构，并没有对外墙设置任何保暖装置，且多为单玻璃铝合金窗，这样热量也会损失。除此之外，热源本身存在问题。大部分的热源无非就是煤炭、石油、天然气等燃料，而煤炭等燃料的燃烧更是不充分，导致在供热采暖的方面能源消耗极大。除此之外，现在锅炉等热源在节能方面比较有限，而且技术也相对落后，造成大量的燃料燃烧不充分，不仅浪费了能源，更是造成资金的浪费。还有就是热力网的热能损失情况严重。大多数的供电企业的时间比较长，因此，他们的供热系统的机械比较陈旧，因此，机械化效率低。而且有的热力电网不能够定期的进行维修，导致设备损坏，管道腐蚀严重。这样的话，可能导致蒸汽泄露，从而导致热量的损失。
2对供热采暖节能技术的改进
多种新型能源的节能技术
为了更好地节省能源，可以从能源类型方面进行改进。这样的话，就可以开发一些新能源进行供热采暖目前为止，我国应用最多的就是太阳能。太阳能对我们来说是取之不尽用之不竭的，因此，可以说太阳能的资源是比较充足的，这样的话，就大大节省了不可再生资源的使用。除此之外，还有热泵供热采暖。这种技术主要用的是电力。而且现在的电力除了电力之外，还有很多的方式，比如运用风力、水利、潮汐等来进行发电。这样的话，就都会是可再生资源了，从而大大节约了能源。除此之外，低温核供热技术是利用核能的新能源。核能不仅是许多国家都想研究的能源,他的投入费用不仅低廉,发热性能也是非常高的。现在比较热门的就是地热能。低温核供热技术是利用核能的新能源。核能不仅是许多国家都想研究的能源，他的投入费用不仅低廉，发热性能也是非常高的。众所周知，地热蕴藏着巨大的能量，又是可在生资源，因此，可以用地热来代替一些如煤炭，石油，天然气等的不可再生资源，为我们人类发电供热，实现节能减排。利用地源热泵从地下抽取一定的热源通过运输管道晕倒每户人家中，从而减少了煤炭，天然气的使用，间接地保护了人类的不可再生资源。由此观之，地热之前景之巨大也！
定期对热力电网进行维修检查
供热采暖的能源消耗与热力电网的公司的机械设备有极大的关系。为了尽量减少能源的消耗，不仅要开发出新的资源还需要对相应的设备进行维修。相关的公司应该定期对相应的设施进行定期维修，派取相应的工作人员对供热采暖的设备进行维修。对于一些生锈或者是坏掉的管道进行定期的维修，并且换取新的管道以节省能源的消耗。同时，要加强供热采暖的建筑的质量，严格把握施工的材料的质量问题，从正规厂家购买材料，保证施工质量还有安全性，而质量监督员在施工前也应该认真检查，根据有关规定进行材料的筛选,加强对施工材料的监督管理，认真落实政府部门发布的规定以及法律。还有就是对于使用铝合金的单窗用户，可以根据需要增加推拉窗，使用经过硅化处理的平板固定，并设置合适的距离最终减少热量的损失。
3结论
我国北方的冬季供热采暖问题是国家非常关注的问题，它是同时是国家关注的一个民生问题，因此，国家会对其更加重视。但是，目前为止的供热采暖的能源消耗比较大，因此，国家应该加强供热采暖节能技术的研究，完善其技术的发展，最终达到节约能源的目的。
参考文献
[1]赵玉.浅谈供热采暖节能技术的应用[J].科技创新与应用，2013（5）：224-225.
[2]徐宝萍，狄洪发.计量供热技术发展及研究综述[J].建筑科学，2014（2）：108-110.
供热工程博士论文范文 第9篇
【摘 要】建筑供暖与人们的生活息息相关，建筑在供暖的过程中，其所消耗的能源量占总建筑能源消耗总量的60%，因此，对建筑供暖采暖进行有效的节能，能够起到有效推动建筑行业发展的目的。本文就主要针对城市民用建筑集中供暖采暖节能原理进行了简要的探究，希望能够通过对城市民用建筑集中供暖采暖节能原理的研究为我国的制定和实施相关的节能政策法规提供必要的参考依据。
【关键词】城市民用建筑；集中供暖采暖；节能原理
能源是一个国家发展的主要动力，我国近年来面临能源紧缺的问题，国家为了能够有效的应对能源紧缺问题，提出了相应的节能政策。建筑是能源消耗最为严重的行业，为了能够有效保障能源的总量，就需要对建筑进行必要的节能管理。建筑能耗通常指代是的城市民用建筑在使用的过程中所产生的能源消耗量，在城市民用建筑中，供暖采暖所消耗的能源量达到了建筑总能耗的60%，因此，需要将集中供暖采暖节能原理应用到城市民用建筑中，可以有效的降低民用建筑对能源的消耗量，以保障城市的可持续发展以及社会经济的快速发展。
1.城市民用建筑集中供暖采暖节能的必要性
城市民用建筑的能源消耗量较大，其占到了我国建筑行业能源消耗总量的33%以上，而在城市民用建筑中，供暖采暖所需要消耗的能源量占到了民用建筑能源消耗总量的60%。而随着城市现代化进程的加快以及城市人口的不断增加，城市的民用建筑建设数量在逐渐增加，而在民用建筑数量增加的同时，也就决定了供暖采暖系统设置的数量也在相应的增加，人们对于采暖供暖的需求量也在不断的提升。
随着我国国民经济的发展，我国开启了城镇化建设的步伐，在城镇化建设的过程中，最需要解决的就是居民的住房问题，从这一点上来说，民用建筑的数量只会有增无减。但是由于建设初期没有考虑到能源节约的问题，使得民用建筑在使用的过程中造成了严重的能源损耗，尤其是在供暖采暖上，能源的消耗最为严重。如果不采取有效的措施对这些不节能的民用建筑进行处理，久而久之，能源的损耗量将会无限增大，这样就会严重阻碍我国社会经济的发展，从而使得我国的城市化发展进程出现停滞的现象。因此，需要加大节能管理力度，在民用建筑中采用集中供暖采暖节能技术，根据节能原理，对民用建筑进行改造，以保障建筑行业的可持续发展。
2.城市民用建筑集中供暖采暖节能原理
就我国目前城市民用建筑建设情况来说，城市民用建筑的占地面积达到了亿O，但是在这为数众多的城市民用建筑中能够，其中供暖采暖节能设计能够符合设计标准的建筑只有不到亿O，由此可以说明我国的城市民用建筑的供暖采暖系统设计并不理想，尤其是在冬季时节，部分地区室内的温度相对较低，严重影响到人们的正常生活，因此，需要根据相关的集中采暖供暖原理对民用建筑进行节能管理。而在城市民用建筑中，集中供热采暖节能的原理主要包括以下几点：
集中供暖采暖节能的经济原理
在社会经济不断发展的进程中，政府、用户以及供暖企业之间形成了三线一体的关系。在市场经济背景下，建筑作为一种附属设施，其供暖采暖也逐渐的开始商品化。在城市不断发展的进程中，城市针对居民住房制度进行了必要的改革，在这一改革中，将热消费的群体进行了明确的确立，就目前来说，热消费的群体主要指代的是采暖用户，只有用户通过供暖企业进行买热，供暖企业才会为用户提供供暖，也就是所谓的卖热，供需双方在公平、平等的基础上进行交易，在符合市场经济发展规律的基础上，实现暖气的商品化。
而就上述观点来看，在市场经济下要想实现供暖采暖节能的理想化经济关系，就需要根据市场经济发展的需求，来对供热收费的相关制度进行一定的改革，用户可以直接向供暖企业缴纳必要的采暖费用，另外，也可以进行供热计量收费，这种收费方式是根据用户所居住的面积为依据，来进行供暖费用的计算。就这种理想的经济原理关系来说，用户就是供热的消费者，而供暖企业就是供热的供应者，政府在其中起到的是一种协调的作用，平衡用户与供暖企业之间的关系。
集中供热采暖节能的技术原理
我国城市集中供热采暖要实现可持续发展，只有加大科技的力度，采取多种方法提高热源热能的综合利用效率，采取多种措施提高管网输送热能的经济性、安全性、可靠性，吸收和消化国外先进经验，降低供热系统造价，才能促进集中供热采暖的可持续性发展。因而应从城市集中供热采暖的整个系统来认真分析和研究节能措施，从生产到输送和使用的各个环节上减少能源的浪费。
我国现在正处于热电联产、区域锅炉集中供热阶段，集中供热有很大的发展前景。结合我国实际情况，集中供热热源的发展前景有以下几个方面：太阳能供热技术、热泵供热技术、低温核供热技术、地热能供热等。
进行从按面积计费逐步过渡到按用热量计费的收费制度改革，是提高住户节能意识，减少住户取暖费用支出的关键措施，也是集中供热采暖节能的根本出路。传统的供热采暖系统没有考虑节能的计量问题，系统本身存在着固有的缺陷，沿袭传统方式的时间越长，以后进行改造的负担会越重。因此，采用怎样的室内系统形式，可以在保证供热效果和简便易行的前提下，具备热计量和热调控的能力，将是供热采暖收费制度改革所必须同时解决的技术问题。
集中供热采暖节能的管理原理
建筑节能是一项利国利民的工作，也是政府承担公共事务管理职能的一个重要方面。从世界各国的经验看，建筑节能是公益性较强的领域，仅仅依靠市场机制是不能奏效的，只有通过政策，并充分运用法律、行政及财政税收手段，才能引导、规范并促进建筑节能工作的开展。集中供热采暖节能作为建筑节能的一个重要方面，自然也需要政府强有力的行政干预才能顺利展开。
3.结语
综上所述，我国城市民用建筑的供暖采暖对能源的消耗最为严重，实施集中供暖采暖节能管理可有效降低民用建筑对能源的消耗，同时对民用建筑集中供暖采暖节能原理进行研究和分析，从技术原理、经济原理以及管理原理三个方面可以充分的了解到，对城市民用建筑实施集中供暖采暖节能管理是尤为必要的，只有做好民用建筑采暖供暖的节能管理，才能够更好的推动城市建设的发展，从而实现社会经济的可持续发展。 [科]
供热工程博士论文范文 第10篇
关键词：热工系列课程；启发式教学；联想式教学
一、引言
热工系列课程包括工程热力学与传热学。工程热力学是热力学最先发展的一个分支，它主要研究热能与机械能和其他能量之间相互转换的规律及其应用；传热学是研究热量传递规律的一门学科，传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析[1，2]。热工系列课程内涵丰富、概念抽象、公式数量多、联系工程实际范围广，是本校油气储运、石油工程、机械工程等工科专业一门非常重要的专业基础课。因此，针对本课程教学过程，必须定位在要保持学科基本理论的严密性和系统性基础上，考虑高新技术的应用和新型人才培养模式的要求，突出专业特点，使学生熟练掌握专业基础知识，提高他们的理论分析和解决工程问题的应用能力，为后续专业课的学习奠定坚实的理论基础。
然而，在多年从事该课程的教学工作过程中，学生普遍反映该课程是一门非常难于学习掌握的课程。究其原因，一方面是由课程本身特点决定的，工程热力学与传热学具有理论较难，基本概念和基本方程较多，对学生用高等数学知识处理和解决实际问题能力的要求较高等特点，学生认为该课程的学习过程非常困难；另一方面和教师“填鸭式”的教学方法有关，教师往往只是把知识一味灌输给学生，使学生觉得原本就枯燥的物理概念和数学方程更加索然无味，提不起学习兴趣。结合自己的教学经验，笔者认为，要提高热工系列课程的教学质量，关键在于激发学生的学习兴趣，而最有力的途径就是采用启发联想式的教学方法。
二、关于启发联想式教学的思考
启发式教学是中国的传统教育方式，在中华民族的发展过程中发挥着巨大的作用。孔子说：“不愤不启，不悱不发，举一隅，不以三隅反，则不复也”[3]。这是孔子论述启发式教学的重要名言，对后世影响非常深远。学生如果不经过思考并有所体会，想说却说不出来时，就不去开导他；如果不是经过冥思苦想而又想不通时，就不去启发他。“不愤不启，不悱不发”经常用来说明对学生要严格要求，先让学生积极思考，再进行适时启发。所谓“教”是为了“不教”，就是要学生提高创新能力，掌握适合自己的学习方法。只有这样，他们才离得开教师，甚至可以超越教师，最终成为适应经济高速发展现状的人才。这种教育方式对目前的高等教育有着巨大的指导意义。
联想教学法是启发式教学方法的一种有效手段。所谓联想教学法，就是把首次接触的知识，通过连接点，将新颖的、有价值的东西与我们过去的见识、思考、观念，尽可能多地予以联系，被充分吸收后成为自己的思考、认识、判断与熟知的知识[4]。我们在教授一门新课程时，总是从基本的概念说起。要让学生学习、理解这些基本的概念，往往要通过举例来说明。举例，就是一种联想，就是将已知事物和新事物的本质特征，通过某些相同或相似之处的比较、参照，将彼此联系在一起。由此，学生就可以通过对已知事物的认识，去学习、理解未知的新事物。
三、启发联想式教学方法的实施
启发联想式教学并不是一种具体的教学方法，针对热工系列课程而言，参考和学习国内外的教学经验并总结自己的教学体会，笔者认为可以通过下面几个方面的解决措施来实施启发互动式教学方法。
1.要突出新旧知识间的联系与区别。学生在大学物理中的热学部分已经学习过本课程中的部分内容。当这些知识重新出现时，应先和学生一起复习，激发学生的回忆，然后再引出热工理论的定义，紧紧抓住新旧知识之间的联系与区别，引导学生在复习旧知识的基础上引出新知识，同时注意不是简单地重复旧知识，而是从工程应用的角度来论述并加以深化和推广。
在教学活动中，新知识的学习常常受到与其相类似的旧知识的干扰。例如，有些学生总是将工程热力学中压力的概念和单位与中学物理中压力的概念混淆起来。为克服这种干扰，需帮助学生找出二者之间的区别并划清两种类似知识的界限。例如说明工程热力学中的压力是一种应力的概念，是单位面积上的力，是气体分子撞击容器壁产生的效果，其国际单位是帕斯卡，而物理学中的压力是力的概念，其国际单位是牛顿。使学生对立地建立新知识中的概念，对新旧学习内容进行概括，找出其共同的本质。
2.通过有趣的比拟，启发学生对生僻易混概念的理解。热工系列课程的特点是概念多、逻辑性强。列宁说：自然科学的成果是概念。显然，没有力、速度、加速度等概念也就没有力学这个科学[5]。但是，热工课程中的各个概念是怎么引入的，不能只从定义出发给学生讲解。这样的教学效果往往是极差的，学生往往会对概念似是而非，无法正确把握各个概念，在该课程完成之后不久就轻而易举地忘掉了几乎所有的内容。为了避免这种教学现象的出现，对于概念的引入和讲解应符合人类的认知规律，即从具体到抽象的过程，也就是从感性认识到理性认识的过程。我们将热工现象和概念与生活中一些广为熟知的现象进行比拟，以此引入概念，学生往往能受到启发，从而从根本上掌握这些概念，并且做到学以致用。
例如在刚进入传热学的学习时，讲到热量传递规律，可将热量传递比拟为电流流动，学生们对于直流电路的欧姆定律I=■是非常熟悉的。将温差比拟为电压，将热阻比拟为电阻，由此学生们可以自然地将热流量与电流联想到一起，在这种教学方法下，学生们自然就可以很容易地记忆传热学非常重要的两组公式Q=■、Q=■。再如，在讲到对流换热系数的影响因素――流态时，针对层流和紊流，可以将流体的运动状态与学生排队郊游进行比拟。同学们行进的队伍非常整齐，每个队列的同学接踵摩肩，不同队列的同学互不影响即是“层流”的状态；而各个队列的同学打闹嬉戏，相互影响，使得行进的队列非常混乱，杂乱无章即是“紊流”的状态。这样的讲授既生动又形象，学生们容易接受，更能较好地把握这些难以理解、容易混淆的概念。
3.针对不同专业，通过热工课程在本专业的应用，激发学生的创新思维，培养有实践能力的高级专门人才。在讲授热工理论的过程中，对于涉及热工应用的部分，可以采用开放式的教学理念。在遵守课堂纪律的前提下，学生可以在课堂上随时提问题，大胆发表关于热工理论在本专业应用的见解。在教学内容的设计上，教师要注意设计符合学生实际的教学内容，符合学生的心理，以教师为主导，引领、启发和传递信息；以学生为主体，感受、感知和反馈信息；以问题为基础，设问、思考和分析探究；以能力、方法为主线，有计划培养学生的自学能力、分析能力、思维能力、观察和实践能力、应用知识解决实际问题的能力，激发学生的创新创造能力。
例如，在讲授“传热过程”一节，对于石油工程专业的学生，可以介绍热力采油的例子，让学生用热工理论描述注蒸汽采油的过程，描述每个传热环节，进而结合传热学的基本公式，提出提高热力采油效率的基本措施；在讲授“压缩机”及“换热器”一节，对于油气储运专业的学生，可以介绍天然气及石油管道输送工艺，结合管道工艺流程图，介绍泵站、加热站的作用，并对其进行讨论，由此可衍生出“蒸汽伴热”和“油气混输”等输油工艺，从而加深了对热工理论内容的理解。
4.要充分利用多媒体进行课堂教学和辅助教学。利用多媒体计算机具有的丰富的图、文、声等处理功能，使学生能在轻松的环境中达到对知识的理解、分析、记忆，掌握和运用知识，提高了教学效率，也为教学质量的稳定提供了保障。热工系列课程作为专业基础课程，与工程实践密切相连，需要很多工程问题作为背景，而课本中单调的文字叙述和简单的图形说明，往往不能准确形象地描述这些工程问题。在这种情况下，如果我们能借助多媒体手段，让学生能通过多媒体文件，让他们形象地认识知识，教学效果要好很多。例如在讲授压气机的工作过程时，用动画来表达，较之单纯用文字描述更加形象，学生也更容易接受。然而，多媒体教学容量大，画面丰富，多方位剌激学生的各种感官，容易造成学生注意力不集中，因此要根据课堂的实际和学生的接受能力，安排适当的讲解、提问、启发和点评，并留有学生思考问题的时间。对于热工系列课程的教学内容中方程和公式的讲解，其推导过程用板书的形式来讲授更加符合人们的逻辑思维习惯，更易于被学生接受，在写板书的过程中，学生会跟着教师的板书一同思考、琢磨和消化，更加有利于学生对所学理论的理解和掌握。所以教师应采用板书和多媒体相结合的教学手段，要“善用而不是滥用”多媒体教学。
总之，在热工系列课程的教学过程中实施启发联想式教学方法克服了传统教学方式的不足，调动了学生的积极性和主动参与性，通过该教学方法的实施，取得了良好的教学效果，它是大学教学改革的必然要求。
参考文献：
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供热工程博士论文范文 第11篇
关键词：课程改革；教学体系；教学方法
“热工控制系统”是电厂热能动力工程专业培养工程科技人员的一门重要课程。为了满足电力教育的要求，适应电力工业的发展和科技进步，针对“热工控制系统”课程教学中存在的问题，对该课程进行了系统的建设和改革，力求取得更好的教学效果。
一、“热工控制系统”课程教学中存在的主要问题
国内“热工控制系统”的教学改革已进行了多年，但仍有许多问题未能从根本上解决，主要表现在：
一是“热工控制系统”课程的教学体系比较陈旧，现有的教学内容与科技进步脱节，实际工程应用当中所需的热工知识体系不完整。比如：“热工控制系统”课程现有的控制理论往往只介绍经典控制，而现在电厂热工控制系统当中所采用的模糊控制、自适应控制等新兴的控制技术都没有在课程中作相应的介绍，造成学生进入工作单位后对实际的控制系统不能很好的理解和掌握。
二是教学过程没有层次，未能充分体现和有效实施因材施教；课堂讲授过细，照本宣科，平铺直叙，没有给学生留出独立思考和分析问题的空间；在教学过程中，除了课本内容，没有对学生进行相应的科学研究的训练，学生科学思维方式和研究问题的能力没有得到充分的锻炼，未能最大限度地开发学生的智能。
三是“热工控制系统”的教学手段单一、实验设备比较落后，功能不齐全，多媒体教学的作用未能得到充分发挥，学生对学习“热工控制系统”的兴趣淡漠等等。这些问题严重地阻碍了“热工控制系统”教学质量的提高，使其在较低的层面上运作和徘徊，教学水平和效益自然比较低。
二、“热工控制系统”课程教学改革的探索与实践
1.教育思想观念的改革
“热工控制系统”课程的教学改革首先应当从更新教育思想观念入手。尊重和弘扬学生的主体意识，充分调动学生的积极性，培养具有科学素养和创新能力的人才应当是“热工控制系统”课程所倡导的新兴教育观念。因此，“热工控制系统”课程的教学体系、教学方法应当力求充分发挥学生的主观能动性和积极性，使他们学会学习、主动学习。从以“教为主导”向“学为主导”转变。在教学过程中应当进行分层次教学，对不同程度的学生分别对待：着重鼓励、帮助、督促基础较差的学生，加强启发引导，不断提高他们的学习兴趣和能力；对一些对“热工控制系统”课程兴趣比较浓厚、基础理论知识又比较扎实的学生，鼓励支持他们积极参与教师的科研项目，从中得到锻炼，使他们逐渐掌握从事科研工作的思路、方法，培养他们科学分析实际问题的能力，也给他们充分发挥自身能力的机会。
2.教学体系和内容的改革[1]
改革“热工控制系统”的教学体系和内容，注重理论方法、技术手段与工程实践相结合，使之内容较为新颖、齐全，体系较为完善。将教学体系分为基础理论和控制技术两部分。在基础理论中，除了介绍经典控制理论之外，将自适应控制、推理控制、预测控制、模糊控制等近年来新兴的控制理论和技术知识引入教学内容中，加强经典控制理论和新兴控制思想的相互渗透，使学生不仅认识到经典控制理论的历史贡献，而且能体会到新兴控制思想在今天科技进步中的地位和作用。对于控制技术这部分内容，在介绍单元机组负荷、燃烧、给水、汽温等控制系统的过程中，针对现代大型机组非线性、时变性、耦合性和不确定性等特征，常规控制方案往往难以取得满意控制品质的问题，将新兴控制策略、控制方法在工业生产系统中成功应用的经典范例加入教学内容中，使学生在“热工控制系统”课程学习的过程中更贴近实际问题，从而开阔学生的视野。
3.教学方法的改革
“热工控制系统”课程的教学方法改变以前教师唱“独角戏”的枯燥教授方式。采用学生讨论、教师启发等新颖的教学方法。教师的主要精力集中在对基本概念、基本思想、基本计算方法的讲授上。在学生掌握了这些基本理论之后，其他内容引导学生来完成。在组织教学时，对内容的难易程度、教学要求的目标高低和教师的指导程度进行必要的区分，比如：教学内容按照“了解内容”、“理解内容”和“掌握内容”对学生提出目标要求；对于了解的内容，教师在提出明确的教学要求后让学生自学，学生通过看课本、上网或到图书馆查找资料在课前提前消化、巩固和掌握，上课时由学生介绍所了解的内容，教师进行补充、总结。这样既锻炼了学生的自学能力，又强化了学生自己获取知识的意识。而对于“理解内容”和“掌握内容”、难度比较小的部分，教师只介绍相关基本理论，具体应用采用学生讨论等方式由学生独立完成；难度比较大的部分，教师在介绍基本理论之后，采用启发、引导的方式带领学生进行应用方面的练习，并布置相关的作业由学生独立完成。这种教学方式能够引导学生在学习中有一种“爬楼梯”的感受，激励学生向高一层看。同时加大了教学内容的跨度和信息量，提高了教学效率。
供热工程博士论文范文 第12篇
关键词：化工热力学；教学方法；教学改革；实践
化工热力学是化学工程与工艺专业一门重要的专业基础课，是化学工程学的一个重要分支。该课程把热力学原理应用于化学工程之中，要求学生掌握根据热力学原理求取化工基础数据和计算热量衡算的计算方法，分析和解决化工生产、工程设计和科学研究中有关的实际问题，为今后学习分离工程等后续课程打下坚实的理论基础[1-2]。通过化工热力学的学习，培养学生在化工生产、设计和科学研究中运用相应的的热力学理论知识[3]，提高分析能力和解决化工实际问题的能力，同时树立工程观念[4]。
1 《化工热力学》课程教学过程中存在的问题
虽然该课程起着承上启下的作用，但在教学过程中发现，学生的学习热情并不高，两级分化严重。学生普遍反映课程概念抽象难懂、推导公式多且复杂、内容杂乱，在实际环境中难以应用。其次是认为化工热力学里的的部分内容与物理化学的内容重复，是浪费时间。由于上述原因导致学习困难，有较大的畏难情绪。
化工热力学课程教学的特点是：内容抽象、逻辑性强、概念严谨、公式推导较难且较多地应用高等数学知识。例如气体逸度的求取，可用三种方法求取，分别是从实验数据、用状态方程和用对应态原理计算，每一类方法下面还可分别采用其它方法，如从实验数据求取下还可采用P-V-T数据和焓熵计算；用状态方程法当选用的状态方程不同时，公式结果不同，结果需要用试差和迭代法反复试算；对应态原理可有对比态双参数法和三参数法。这一部分内容看似不多，实际上是将前面所讲述的实际气体状态方程、逸度概念等相关内容都进行了串联。如果学生对前述知识没有熟练掌握，则会认为公式繁琐、各项内容相关性差，抓不住重点，造成学习困难，产生厌学情绪。导致这种现象的出现，主要是学生认为化工热力学知识与工业实际相差太远，实际中不会出现这样的问题，认为知识理论上的推导，从而失去学习兴趣。
课堂教学的主要任务是培养学生的理论思维能力，采用热力学严谨的逻辑思维方式去分析和解决化学工程中的实际问题，这就要求学生深入了解并掌握有关涉及理想系统的概念和模型，并能够去繁从简地建立实际模型。教师作为课堂教学的主体，主要擅长于理论教学，讲授大量抽象的概念和繁杂的公式，采用的是灌输式教学。从知识传授方向看是知识传授的单方向，缺乏互动。唯一的互动就是课堂提问和课后练习习题。这种方式还是以教师为主导，从理论到理论，被迫学习，激发不起学习的积极性[5-6]。
2 《化工热力学》课程教学改革采取的方法
作为教师，如何改变这种不利的教学状态，使学生能够明白学有所用的道理。就要求授课教师理顺教学思路、优化教学内容、改变授课方式，调动学生学习积极性。由注重基本理论、公式推导，转变为解决工程实际问题和综合素质的培养，转变为强调综合素质的提高、工程实际的训练和解决问题能力的提高。笔者结合多年的教学经验，并借鉴同行教学经验，对化工热力学进行了改革和实践。
注重绪论
一般情况下教师认为绪论是对整门课程的初步了解，只需要简单介绍发展过程和研究内容即可。但实践中发现学生即使有了初步了解，还是一头雾水，不明白所学的内容与化学工程直接的联系。一个好的绪论内容，可以使学生详细了解化工热力学的发展历程、热力学的体系和学科意义，从整体上把握课程的内容和特点。这就要求授课教师对热力学的发展和典型过程、事件和人物有较清楚的了解，对基础课程与热力学的衔接有深刻的认识，对课程中讲述的内容条理清晰。
在讲授过程中，应充分利用现代多媒体技术，将著名人物、实验过程和工艺流程以图片和动画的形式表现出来，让学生有直观的认识。讲清楚化工热力学的内容不是物理化学等课程的重复，而是在理想模型的基础上不断加入实际因素，不断得到与实际接近的模型，说明理想方程与实际方程的差别。例如实际气体状态方程的获取，首先有理想气体模型，才得到理想气体状态方程，而实际气体不具备理想气体的特性，对理想气体状态方程进行改进，得到范德华方程。状态方程的发展方向是普遍化，基础是对比态定律，又可得到多个如R-K等方程，分别有有各自的优缺点。通过该例子，说明化工热力学课程的研究特点、方法和课程的框架，采用由易到难、由简到繁的思路，理解从纯物质转换到利用混合规则求取混合物的热力学数据。从而让学生将后续的学习重点转移到更接近实际的系统上，明确目的是为解决工厂中的能量利用和平衡问题。此外还应介绍化工热力学研究的三大类：过程进行的可行性分析和能量有效利用、平衡问题和平衡状态下的热力学性质计算，使学生有一个系统总体的认识。
重视热力学概念教学和思路的引导
化工热力学中重要的基本概念很多，每一个概念都有其严格的定义和适用范围，这些概念对课程的学习极为重要，是推理和演绎的基础。讲清这些概念的背景、内涵和意义，多讲为什么和用途，对于理解化工热力学的基本内容，掌握其精华都极为重要。在教学过程中，对经验或半理论、半经验的公式可采取只讲解不推导的办法，避免重要的概念和从事被大量的推导所掩盖，防止学生本末倒置、眼花缭乱。例如在流体的P-V-T关系一章中，首先讲述三次方方程和多常数状态方程，讲清不同气体的特性可用临界状态参数进行描述，接着可直接讲述Z-pr图中，当pr=1、Tr=1时Z与pr曲线的斜率接近无穷，当pr有微小变化时Z难以准确确定，从而引出另一个比较容易测定的参数—偏心因子ω的概念，再讲述偏心因子的求取，然后顺理成章的直接给出Pitzer提出的三参数对应态方程。这样就使学生不至于感到偏心因子概念的引出过于唐突，认为不过是一个新概念的出现而已，被动吸收。这样可明显提高理论教学的效果，对学生搭建热力学知识框架十分有益。
引导学生思路对于教学效果有重要的影响。如讲解流体混合物的热力学性质时，先说明在实际的化工生产中极少有纯物质，大部分的工作都是在进行性物质的分离，当纯物质中添加摩尔某物质时则引起总体系热力学性质的变化，热力学性质与所添加物质的量的偏摩尔关系就可得到偏摩尔性质，如果计算出偏摩尔性质就可得到溶液的性质M。这样一步一步的深入，由纯物质引入到实际混合物的热力学性质，进而提出偏摩尔性质的计算，使学生感觉到内容的顺理成章，学习思路清晰。当然这样的方式还要在课堂教学中不断地给学生提示，理清思路，加深印象。
结合例题，注重理论联系实际，与工程实际应用相结合
化工热力学是一门理论性很强的学科，如何让学生能够意识到化工热力学可以解决许多工程实际问题，是解决问题的有效工具，这要求教师结合各章节的特点，通过适当的工程应用举例加以说明。通过实例能够使学生加深对所学理论知识的理解消化，学会分析实际问题的方法，为将来在工作中解决问题打下良好的基础。
例如卡诺循环在朗肯循环中的应用。由于学生的工程实际经验少，如果不把二者结合起来讲清楚之间的关系和存在的问题，学生认为这是两个孤立的内容，没有直接关系，而且卡诺循环十分抽象，在工程中没有模型。授课教师应指出在实际中若采用卡诺循环，下述问题无法解决：（1）若在单相区，等温传热无法实现；（2）蒸汽比体积比水大上千倍，压缩的设备体积和功耗过大，生产成本不经济；（3）等熵膨胀末期，蒸汽湿度大，对高速运转的汽轮机不利；（4）在湿蒸汽区上限温度受限于临界温度，热效率不高。如何解决这些问题，可逐步讲解在实际中的改进，然后引出现在蒸汽动力循环所使用的模型—朗肯循环。这样就可帮助学生将抽象的问题转化为实际的问题。
此外，在教学过程中，经常采用的方式是由浅入深、从简单到复杂的处理问题模式[3]。化工热力学中存在着大量从一些简单现象出发，建立理想数据模型，然后对其修正，再解决复杂问题。例如在讲授透平机理想功和损失功的时候，往往只画出透平机的模型，使学生难以有直观的意识。但如果先介绍多种具体设备的内外部和外部结构，分析各部分对简化模型的影响、哪些因素是主要因素、为什么要采用可逆过程的概念，经过简化以后得到模型。理解这些理论和方法的来龙去脉， 使学生能够触类旁通、举一反三地学习其它知识，针对实际设备得到可进行计算并接近实际的模型，从而实现知识传授和能力培养的有机结合，解决“学无所用”的尴尬局面。
采用讨论启发式教学
在常规课堂教学中教师为主体，学生被动学习，教学效果差。采用讨论启发式教学方式，让学生参与教学过程，调动学生的积极性和主动性，积极思考，发表自己的见解，活跃课堂气氛。通过讨论，可以突出重点和难点，巩固和消化所学习的热力学知识，培养学生应用所学知识对新内容提出问题和见解，并解决问题。鉴于国内学生参与讨论意识差的问题，讨论可采用两种方式，一种是由教师带领学生讨论，教师在授课过程中，不断“抛出”问题，启发学生采用什么样的内容去解决问题。另一种方式还可采用学生在教学内容允许范围内自行设计问题，指定学生分成小组讨论，教师启发指出问题的关键所在，最后将结论进行比较。通过充分的讨论解答问题和教师进行指引、归纳总结，指出问题所在，可使学生从不同角度对自己设计的问题进行分析，最后得出结论。同时教师应根据学生提出的问题和讨论了解其对课程内容的理解和掌握等情况，不断调整思路，灵活改进教学过程中的不足之处，引导学生朝着积极的方向发展。
为了调动学生参与讨论的积极性，对参与讨论的同学和讨论内容正确的同学，应根据不同情况分别在最后考试成绩中占有一定比例，给予奖励。通过讨论启发式教学方式，可加深学生对前后化工热力学基本知识的综合运用，培养学生独立查找问题、分析问题和解决问题的能力。例如对逸度推导过程中，给出适用于理想气体的dGi=RTdlnp（等温），给学生提问如果该式用于真实气体，是否仍然是这种写法，继续使用压力p。引导学生回顾在真实气体状态方程中，p的概念。讨论p在理想气体中是指分子对器壁的撞击力，但对于真实气体由于多分子之间作用力的情况，对器壁的撞击力与理想气体的p肯定不相同，所以采用逸度fi代替压力p，看作是校正压力或有效压力，二者单位相同。通过讨论，学生就会理解为什么对于真实压力要采用逸度的原因，使学生能够很自然地转到逸度的学习内容上去。
适度引入多媒体教学，提高课堂教学效果
多媒体辅助教学，具有直观、生动、形象和及时的声像效果，能够吸引学生的注意力，将课堂上一些抽象、难以用图或板书形式表现出来的内容以直观地表现出来，激发学生的学习兴趣，获得较为深刻的感性认识，有利于理解和记忆所学内容。同时多媒体辅助教学还减轻了板书工作量，提高了教学效率。所以，许多高校都在大面积推广多媒体教学方式。但在实际应用中发现，多媒体辅助教学也有缺点，主要是房间昏暗和密闭，空气不流畅，学生易瞌睡；由于幻灯片的知识量丰富，画面切换过快导致学生无法及时记笔记，过慢又会影响教师的思路；对于化工热力学中大量的公式推导显得呆板，缺乏灵活性；如果学生课前不预习，课上就像看电影。正因为多媒体有这些不足之处，多媒体教学只能是辅助手段，不能成为教学的主体形式。
根据笔者的教学经验，对化工热力学中流体的P-V-T关系、化工过程能量分析和蒸汽动力循环与制冷循环等与实际生产联系紧密章节，可采用对媒体教学为主体，对气体的状态参数坐标图有很好地表现，用图片和动画形象生动地描述蒸汽动力循环和制冷循环的设备和工艺流程。对纯流体和流体混合物热力学性质、相平衡等大量推导公式的章节，要充分利用板书的灵活性，发挥教师推导公式的强项，在推导过程中根据课堂情况的需要，穿插一些额外的有助于理解或是即兴的内容。灵活地调动学生的积极性，让学生部分参与公式的推导。此时，多媒体是作为辅助教学手段，以弥补如对一些性能图、汽液平衡图等板书无法表现的不足之处。
再者，虽然多媒体课件的使用，能够提高课堂效率，但教师不应该把课件拷贝给学生，可把总结性的课件复制给学生。防止学生课上产生依赖和偷懒行为，课上不记笔记，上课就像看电影，强迫学生手脑并用，加强学习内容的理解和印象。所以，化工热力学应采用多媒体与板书相结合的方式，才能提高课堂教学的灵活性和学生的学习兴趣，更好地理解化工热力学的内容。
引入科研内容，激发学生学习兴趣
化工热力学课程的理论性和逻辑性比较强，当学生学习了一段时间后，会觉得这些理论无非就是一些推导公式的组合，在实践中难以应用。有些文献提出让学生参与教师科研中，但在实际中发现除非有极个别优秀的学生，领悟能力和自学能力较强，能够很好地深入到课题中，大部分人由于知识背景和个人的因素，仅仅是名义上的参加而已，达不到“学有所用”的目的。并且，就全班整体而言，参与课题的人只能是各别人，达不到以点带动面、大部分人受教育的结果，也达不到化工热力学教学改革的初衷。
故为了提高学生的学习兴趣，在适当的章节学习完后，从教师的科研项目中选择与教学相关内容引入课堂，让学生真正理解和掌握相关知识。例如在我院教师有关无机盐相图的国家自然科学基金项目工作中，选取二元和三元体系相图，结合生产实践，向学生介绍并展开讨论；引入我院超临界流体分离天然产物的研究项目内容，配合流体PVT关系的教学；结合我院教师有关太阳能空调的课题，丰富制冷部分的教学内容等。
循序渐进，加强外语教学
近些年随着国家经济的不断发展，化工企业在经济发展中占据越来越重要的地位。随着与技术先进国家交往的不断增加，我国科技和化学工程中外来成分越来越多。学生作为未来的科技主力军，在学习和工作中需要不断掌握来自国内外的新知识和新技术，专业英语是交流的主要工具，英语水平和能力对学生未来的发展具有重要的意义[7]。
经过调查发现，现在学生大部分学生都考有国家大学英语四六级证书，但若阅读专业英语文献还是有一定的困难，主要面临的是专业词汇缺乏。虽然在专业后续课程中有专业英语课程，但通过一学期的学习还是达不到满意的教学效果。作为英语的学习，是一个长期积累的过程，需要在平时课程学习中不断接触相应的专业词汇和简短文章，锻炼阅读能力。笔者曾在早期的班级中做过相应的试验，把整个学期大致分为三个时间段，在教学初期不断给出专业词汇的中英文对照，一是学生加强词汇量和加强印象；中期对已给出的词汇只写英文，对新出现的词汇仍然给出中英文对照；末期给出前面相关内容的小短文，并要求学生用英文计算相关的计算题，不断锻炼学生的读写能力。通过练习，学生反映阅读能力提高，在后续学习专业英语课程时能够较快地进行学习。目前在前期的基础上，实行平行班教学制，采取自愿报名的方式，形成汉语和双语两种类型的班级，错时授课，学生可以利用课余互相听课，经过不断的实践，每年报双语教学班的人数不断增加，总体反映效果良好。
但对于双语班，还采用了以下激励措施，鼓励学生更多地优先选择双语班：（1）对学生设立成绩奖励，在学院组织的一些活动中优先选拔；（2）学生成绩有平时成绩和期末成绩综合评定。平时成绩包括作业、提问、讨论发言等，用英语表达的同学视其完成的比例给予不同的奖励；（3）期末考试卷中除有一定难度的概念题用中文表达外，其余均采用英文出题；（3）采用英文答题的学生，根据答题程度的不同，给予奖励分数。
总之，化工热力学作为专业基础课在整个化工类课程体系中起着重要的作用。作为授课教师，只有在平时的教学工作中不断总结经验、开发出新的教学思路，把课程讲活、讲顺、讲精，才能更好地引导和促进学生积极地学习，培养出能力强、素质高、能适应现代化工业生产需要的科技人才。
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