論述動力工程及工程熱物理

1、所謂學(xué)科，它的含義有兩個：一是作為知識體系的科目和分支。它與專業(yè)的區(qū)別在于它是偏就知識體系而言，而專業(yè)偏指社會職業(yè)的領(lǐng)域。因此，一個專業(yè)可能要求多種學(xué)科的綜合，而一個學(xué)科可在不同專業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用；學(xué)科的第二個含義是高校教學(xué)、科研等的功能單位，是對教師教學(xué)、科研業(yè)務(wù)隸屬范圍的相對界定。學(xué)科建設(shè)中“學(xué)科”的含義偏指后者，但與第一個含義也有關(guān)聯(lián)。長期以來學(xué)科和專業(yè)的概念經(jīng)常被混淆，專業(yè)被等同于二級學(xué)科。在這種觀念指導(dǎo)下，高校中必然出現(xiàn)分化過于綜合的局面，造成學(xué)科之間各自獨立分割，資源不能共享；在人才培養(yǎng)方面表現(xiàn)出過于專門化，知識面不寬；在科研方面也表現(xiàn)出研究方向狹窄和整體效益低下等等。故而一些名牌大學(xué)

2、不得不采取精減、合并專業(yè)的措施，并強化大學(xué)科和學(xué)科群的意識。不少重點大學(xué)在競爭進入“211工程”時，才感受到盡管過去幾年中橫 向課題增多了，但科研力量相對分散乃至個體化，而大項目、高水平研究的實力、學(xué)科的總體優(yōu)勢也隨之削弱了?，F(xiàn)在各類型的大學(xué)都在搞學(xué)科建設(shè)，無疑是對一段時期內(nèi)學(xué)校發(fā)展的總結(jié)和反思。專業(yè)和學(xué)科是不同的，但也密切相關(guān)，相輔相成。專業(yè)以學(xué)科為依托、為后盾；學(xué)科的發(fā)展又以專業(yè)為基礎(chǔ)。學(xué)科為專業(yè)建設(shè)提供發(fā)展的最新成果、可用于教學(xué)的新知識、師資培訓(xùn)、研究基地；而專業(yè)主要為學(xué)科承擔(dān)人才培養(yǎng)的任務(wù)和發(fā)展的基礎(chǔ)，更主要的是為社會的發(fā)展提供高素質(zhì)的勞動者。另一方面，從面向社會培養(yǎng)人才的角度來看，學(xué)

3、科的作用是間接的。在專業(yè)定位及培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)口徑、教學(xué)計劃、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段的研究與使用、教材、實驗設(shè)計與開設(shè)、教學(xué)管理制度等方面的問題，學(xué)科建設(shè)是無法替代的。因此，將專業(yè)與學(xué)科混淆，或主張學(xué)科建設(shè)代替專業(yè)建設(shè)的觀點是不正確的。以學(xué)科建設(shè)代替專業(yè)建設(shè)的結(jié)果必然是削弱專業(yè)特有內(nèi)容的建設(shè)，不利于專業(yè)的改革與發(fā)展，因此，理清關(guān)系、搞好專業(yè)建設(shè)，給專業(yè)建設(shè)適當(dāng)?shù)牡匚缓苡斜匾９W(xué)門類是最大的門類，其中包括30個一級學(xué)科：力學(xué)、機械工程、光學(xué)工程、儀器科學(xué)與技術(shù)、材料科學(xué)與工程、冶金工程、動力工程及工程熱物理、電氣工程、電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、控制科學(xué)與工程、計算機科學(xué)與技術(shù)、建筑學(xué)

4、、土木工程、水利工程、測繪科學(xué)與技術(shù)、化學(xué)工程與技術(shù)、地質(zhì)資源與地質(zhì)工程、礦業(yè)工程、紡織科學(xué)與工程、交通運輸工程、船舶與海洋工程、航空宇航科學(xué)與技術(shù)、兵器科學(xué)與技術(shù)、核科學(xué)與技術(shù)、農(nóng)業(yè)工程、林業(yè)工程、環(huán)境科學(xué)與工程、生物醫(yī)學(xué)工程、食品科學(xué)與工程。動力工程及工程熱物理是工學(xué)門類的第7個一級學(xué)科，代號0807，它對應(yīng)于本科教育的熱能與動力工程專業(yè)，也對應(yīng)于國家自然科學(xué)基金項目管理中的工程與材料科學(xué)部工程熱物理與能源利用學(xué)科。動力工程及工程熱物理一級學(xué)科下設(shè)6個二級學(xué)科工程熱物理、熱能工程、動力機械及工程、流體機械及工程、制冷及低溫工程和化工過程機械學(xué)科。工程熱物理學(xué)科是研究能量在以熱、功以及其他相

5、關(guān)的形式轉(zhuǎn)化、傳遞和利用過程中的基本規(guī)律及其應(yīng)用的一門應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科。其內(nèi)容包括：工程熱力學(xué)、流體力學(xué)、傳熱傳質(zhì)學(xué)和燃燒學(xué)等，其工程應(yīng)用輻射至能源、機械、材料、動力、化工、建筑、冶金、航空航天、輕工、交通、電子等廣泛工業(yè)部門以及諸多民生領(lǐng)域。工程熱物理學(xué)科是其他五個二級學(xué)科的基礎(chǔ)理論，與各二級學(xué)科廣泛交叉促進，相互滲透依存，在本一級學(xué)科中起著支撐和指導(dǎo)作用，它的原理甚至廣泛滲透于其他一級學(xué)科范圍，幾乎與所有產(chǎn)業(yè)部門和科技領(lǐng)域密不可分。熱能工程、動力機械及工程、流體機械及工程、制冷及低溫工程和化工過程機械學(xué)科屬于工程應(yīng)用學(xué)科，它們運用工程熱物理的理論與方法解決現(xiàn)實工程領(lǐng)域中的實際技術(shù)問題。工程熱物

6、理學(xué)科與其他學(xué)科的交叉是如此緊密，我們根本無法把它們分離出來。在實際工作中，沒有任何一個從事與熱沾邊的工作的科技工作者不使用工程熱物理理論，不研究工程熱物理的問題，從事工程熱物理理論研究的人們也決不可能完全脫離工程背景從而必須介入熱能工程、動力機械及工程、流體機械及工程、制冷及低溫工程和/或化工過程機械等等其他學(xué)科，甚至不只介入幾個。建筑環(huán)境與設(shè)備工程、農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程、飛行器動力工程、環(huán)境工程、核技術(shù)與核工程、特種能源工程與煙火技術(shù)、消防工程等學(xué)科的理論基礎(chǔ)顯然也是工程熱物理，化學(xué)工程、石油化工等等學(xué)科還要使用工程熱物理的理論方法，就連冶金學(xué)科發(fā)展到現(xiàn)在，也在使用工程熱物理提供的理論和

7、方法運用流體力學(xué)、傳熱學(xué)、傳質(zhì)學(xué)的基本方程和解決方法來研究、掌握和控制冶金過程。如何更有效地、更持久地、更清潔地利用能源，是動力工程及工程熱物理學(xué)科（暨熱能與動力工程專業(yè)）所面臨的首要的、最重要的課題。但如果僅僅從能源利用的觀點來看待動力工程及工程熱物理學(xué)科，則會大大束縛動力工程及工程熱物理學(xué)者的思維，限制動力工程及工程熱物理學(xué)科的發(fā)展。利用工程熱物理理論解決各種工業(yè)工藝過程與自然過程中有關(guān)熱的問題是動力工程及工程熱物理學(xué)科另一類重要課題。例如化工、冶金、建筑等工業(yè)工藝過程熱的利用，地質(zhì)運動、天體運動中的熱的作用，以及生命體中的流體流動、能量傳遞和作用等等。在工程應(yīng)用方面，電力、航空航天、冶金

8、、石油化工、人工環(huán)境等等許多領(lǐng)域不斷對本學(xué)科提出新的要求和課題。在電力行業(yè)，各種聯(lián)合循環(huán)技術(shù)的理論準(zhǔn)備已經(jīng)完成，可以使火力發(fā)電總效率提高到50%以上，但是從理論到實踐還有很多工作需要工程熱物理學(xué)者們?nèi)プ?。在航空航天領(lǐng)域，飛行器在大氣層中的高速、高機動、低噪聲、安全飛行，航天器穿梭大氣層等等不斷對工程熱物理學(xué)者提出更高的要求。在火法冶金生產(chǎn)中，采用工程熱物理理論對冶金反應(yīng)與加工過程中的傳熱、流動、熔解和凝固等行為的認(rèn)識和控制已經(jīng)成為冶金科學(xué)的最新前沿，由于冶金行業(yè)的產(chǎn)值能耗遠遠高于其它行業(yè)，抓緊探索下一步節(jié)能降耗工作的前進方向成為冶金行業(yè)永恒的主題。石油化工行業(yè)向來是工程熱物理學(xué)科的傳統(tǒng)領(lǐng)域，隨

9、著化工原料和環(huán)境因素的不斷苛化，這個行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是巨大的。建筑物是人類生活和工作的場所，在能源消費與人體健康等方面都具有重要影響。節(jié)能、自然、健康等理念勢必引來人工環(huán)境工程的新浪潮。農(nóng)村能源向來是能源工作者不十分重視的領(lǐng)域，但現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)已經(jīng)是名副其實的“石油換食品”，二十一世紀(jì)是工程熱物理學(xué)者們掉轉(zhuǎn)目光，投向農(nóng)業(yè)的時候了。在學(xué)科劃分中，動力工程及工程熱物理學(xué)科分為工程熱物理、熱能工程、動力機械及工程、流體機械及工程、制冷及低溫工程和化工過程機械等6個二級學(xué)科。此外，作為能源工作者必須了解能源問題的由來、狀況和前景以及與經(jīng)濟等領(lǐng)域的聯(lián)系，這方面的研究逐漸形成了實質(zhì)上的一個新的二級學(xué)科能源工程。

10、隨著本學(xué)科研究領(lǐng)域的拓展以及與其它學(xué)科的交叉，動力工程及工程熱物理學(xué)科又生長出許多新的研究方向。它們逐步發(fā)展壯大，陸續(xù)形成本學(xué)科下的準(zhǔn)三級學(xué)科以至于準(zhǔn)二級學(xué)科。如材料工藝過程中的熱物理研究、生態(tài)環(huán)境與生命系統(tǒng)中的熱物理研究、環(huán)境科學(xué)與工程中的熱物理研究、工業(yè)系統(tǒng)的熱力學(xué)分析（包括以能量流、物質(zhì)流分析為基礎(chǔ)的工業(yè)生態(tài)學(xué)分析方法即熱力學(xué)第一定律分析和熵分析即熱力學(xué)第二定律分析。熵分析包括傳輸過程分析，所以不僅是熱力學(xué)分析，而且是熱物理分析）、大氣運動與大氣的傳熱傳質(zhì)作用（有別于氣象科學(xué)，其重點在于人工對小氣候的影響，包括污染物傳輸、建筑與氣候等，不包括人工影響大氣候如人工降雨）等等。熱能與動力工程

11、是以工程熱物理學(xué)科為主要理論基礎(chǔ)，以內(nèi)燃機和正在發(fā)展中的其它新型動力機械及系統(tǒng)為研究對象，運用工程力學(xué)、機械工程學(xué)、自動控制、計算機、環(huán)境科學(xué)、微電子技術(shù)等學(xué)科的知識和內(nèi)容，研究如何把燃料的化學(xué)能和液體的動能安全、高效、低（或無）污染地轉(zhuǎn)換成動力的基本規(guī)律和過程，研究轉(zhuǎn)換過程中的系統(tǒng)和設(shè)備的自動控制技術(shù)。隨著常規(guī)能源的日漸短缺，人類環(huán)境保護意識的不斷增強，節(jié)能、高效、降低或消除污染排放物、發(fā)展新能源及其它可再生能源成為本學(xué)科的重要任務(wù)，在能源、交通運輸、汽車、船舶、電力、航空宇航工程、農(nóng)業(yè)工程和環(huán)境科學(xué)等諸多領(lǐng)域獲得越來越廣泛的應(yīng)用，在國民經(jīng)濟各部門發(fā)揮著越來越重要的作用。這方面人才在加強學(xué)生

12、基礎(chǔ)理論和綜合素質(zhì)教育的同時，加強計算機及自動控制技術(shù)的應(yīng)用，強化專業(yè)實踐教學(xué)，注重全能訓(xùn)練，全面提高自己的實踐動手能力和科學(xué)研究潛力。我國能源動力類專業(yè)形成于20世紀(jì)50年代。以交通大學(xué)為例，1952年院系調(diào)整時，當(dāng)時設(shè)在機械系中的動力組就單獨成立了動力機械系。由于受當(dāng)時蘇聯(lián)教育體制的影響，在該學(xué)科的發(fā)展過程中，專業(yè)面曾一度越分越細。50年代初期只有鍋爐、氣輪機、內(nèi)燃機等專業(yè)，以后又先后辦起制冷專業(yè)與風(fēng)機專業(yè)，制冷專業(yè)又細分出壓縮機，制冷及低溫專業(yè)。在50年代末又創(chuàng)辦了核能專業(yè)，在6070年代有些學(xué)校先后設(shè)立了工程熱物理專業(yè)。這樣能源動力學(xué)科中的專業(yè)就先后包括有鍋爐、渦輪機、電廠熱能、風(fēng)機、

13、壓縮機、制冷、低溫、內(nèi)燃機、工程熱物理，水力機械以及核能工程等11個專業(yè)，形成了明顯的以產(chǎn)品帶教學(xué)的基本格局。熱能與動力工程專業(yè)中包含的水利水電動力工程專業(yè)的前身為水電站動力裝置專業(yè)。該專業(yè)形成于20世紀(jì)50年代。新中國成立以后，隨著國家對水患的治理和經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，國家設(shè)立了華東水利學(xué)院、武漢水利水電學(xué)院、華北水利水電學(xué)院等一些專門的水利院校，1958年起在這些院校和西安交通大學(xué)水利系（西安理工大學(xué)水電學(xué)院的前身）設(shè)立了水電站動力裝置專業(yè)，以滿足國家對水電建設(shè)人才的迫切需求。1977年恢復(fù)高考招生后，該專業(yè)更名為水電站動力設(shè)備專業(yè)。1984年該專業(yè)更名為水利水電動力工程專業(yè)，涵蓋了原水能動力

14、工程、水電站動力裝置、水電站動力設(shè)備、水能動力及其自動化、機電排灌工程、水能動力與提水工程等專業(yè)，昆明工業(yè)學(xué)院、成都科技大學(xué)等一些院校都設(shè)置了該專業(yè)。1998年，按照國家教育部頒布的新的專業(yè)目錄，水利水電動力工程專業(yè)并入熱能與動力工程專業(yè)，新的熱能與動力工程專業(yè)包含了原來的熱力發(fā)動機、流體機械及流體工程、熱能工程與動力機械、熱能工程、制冷與低溫技術(shù)、能源工程、工程熱物理、水利水電動力、工程冷凍冷藏工程等9個專業(yè)?？陀^上說，這種專業(yè)劃分與當(dāng)時我國計劃經(jīng)濟的體制以及工業(yè)發(fā)展的實際情況，在一定程度上是相適應(yīng)的。過窄的專業(yè)面，但卻培養(yǎng)了專業(yè)工作能力較強的學(xué)生。因此，在當(dāng)時對我國經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)體系的重

15、建，曾經(jīng)起到過積極的作用。但隨著社會經(jīng)濟向現(xiàn)代化方向的發(fā)展和高新科學(xué)技術(shù)的進步，特別是我國改革開放以后，國外先進科技、管理體系的大量引進，學(xué)科的交叉融合不斷產(chǎn)生新的經(jīng)濟增長點，當(dāng)時實際存在的過細過窄的工科專業(yè)設(shè)置，總體上已不能適應(yīng)新的形勢和發(fā)展對人才的需要，必須進行專業(yè)調(diào)整。因此，在1993年原國家教委進行的專業(yè)目錄調(diào)整中，將能源動力學(xué)科的上述前10個專業(yè)壓縮為4個專業(yè)，即熱能工程，熱力發(fā)動機，制冷與低溫工程，流體機械與流體工程，核工程與核技術(shù)保留。1998年，教育部頒布了新的專業(yè)目錄，將上述前4個專業(yè)進一步合并為熱能與動力工程專業(yè)，核工程與核技術(shù)專業(yè)單獨設(shè)立，而在引導(dǎo)性的專業(yè)目錄中，則建議將

16、熱能工程與核能工程合并。但當(dāng)時我國大多數(shù)學(xué)校還是采用了熱能工程與核能工程單獨設(shè)專業(yè)的方案。因此，在2000年教育部設(shè)立的新一輪教學(xué)指導(dǎo)委員中，在能源動力學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會下分設(shè)了三個委員會：熱能動力工程，核工程與核技術(shù)以及熱工基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會。能源動力工業(yè)是我國國民經(jīng)濟與國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)和支柱型產(chǎn)業(yè)，同時也是涉及多個領(lǐng)域高新技術(shù)的集成產(chǎn)業(yè)，在國家經(jīng)濟建設(shè)與社會發(fā)展中一直起著極其重要的作用。近年來，隨著我國各個方面改革的深化發(fā)展，包括市場經(jīng)濟的逐步建立，國有大中型企業(yè)機制的轉(zhuǎn)換，加入WTO后面臨的挑戰(zhàn)，以及能源動力領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，并考慮到我國核科技工業(yè)“十一五”以及到2020年發(fā)展所面

17、臨的形勢與任務(wù)，我國能源動力類以及核相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。能源動力及環(huán)境是目前世界各國所面臨的頭等重大的社會問題，我國能源工業(yè)面臨著經(jīng)濟增長、環(huán)境保護和社會發(fā)展的重大壓力。我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費國，煤炭占商品能源消費的76，已成為我國大氣污染的主要來源。已經(jīng)探明的常規(guī)能源剩余儲量(煤炭、石油、天然氣等)及可開采年限十分有限，2000年的統(tǒng)計資料表明，我國化石能源剩余可儲采比煤炭為92年，石油20.5年，僅為世界儲采比的一半；天然氣為63年，優(yōu)質(zhì)能源十分匱乏。我國已成為世界第二大石油進口國，對國際石油市場的依賴度逐年提高，能源安全面臨挑戰(zhàn)，存在著十分危險的潛在危機，比世界

18、總的能源形勢更加嚴(yán)峻。現(xiàn)在，能源資源的國際間競爭愈演愈烈，從伊拉克戰(zhàn)爭及戰(zhàn)后重建，到中日雙方在俄羅斯輸油管線走向上的角逐等一系列國際問題，無不是國家間能源戰(zhàn)略利益沖突、斗爭的具體反映。因此開發(fā)利用可再生能源、實現(xiàn)能源工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有應(yīng)該說更加迫切、更具重大意義。我們應(yīng)該清楚地認(rèn)識到：我國的能源資源是有限的，我國現(xiàn)有能源開發(fā)利用程度與效率很低，在清潔能源開發(fā)、能源綜合高效利用和環(huán)境保護領(lǐng)域內(nèi)，與發(fā)達國家存在著較大的差距：我國水能資源理論蘊藏量（未包括臺灣?。?.76億KW，可開發(fā)容量3.78億KW,相應(yīng)年發(fā)電量19200億KWh，均居世界第一；至2003年底水電裝機容量達到9139萬KW，

19、年電量2710億KWh，開發(fā)率按電量算只有14，按裝機容量算只有24.2，遠遠落后于美國、加拿大、西歐等發(fā)達國家，也落后于巴西、埃及、印度等發(fā)展中國家。高耗能產(chǎn)品能源單耗比發(fā)達國家平均水平高40%左右，單位產(chǎn)值能耗是世界平均水平的2.3倍。同時，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略對能源發(fā)展提出了更高的要求。長期以來，粗放型的增長方式使能源發(fā)展與保護環(huán)境、資源之間的矛盾日益尖銳。未來能源發(fā)展中，如何充分利用天然氣、水電、核電等清潔能源，加快新能源與可再生能源開發(fā)，推廣應(yīng)用潔凈煤技術(shù)，逐步降低用于終端消費煤炭的比重，實現(xiàn)能源、經(jīng)濟、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展將是"十五"以及中長期能源發(fā)展面臨的重要選擇。

20、特別地，我國核科技工業(yè)是國家的戰(zhàn)略行業(yè)。完善的核科技工業(yè)體系是確立一個國家核大國地位的基本條件。它既是國家戰(zhàn)略威懾力量和國防科技工業(yè)的重要組成部分，是國家政治、國防安全的重要保障和外交利益所在，同時又是國民經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)。核軍工、核能、核燃料和核應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)業(yè)，是我國核科技工業(yè)的主要組成部分。與此相適應(yīng)，如何培養(yǎng)適應(yīng)上述21世紀(jì)社會需要的能源動力類以及核相關(guān)專業(yè)人才，是每個大學(xué)相關(guān)專業(yè)以及每位從事能源動力類專業(yè)教育的工作者需要解決的重要問題。常規(guī)化石能源的使用是能源動力學(xué)科專業(yè)教學(xué)的主要內(nèi)容之一，而常規(guī)化石能源的使用與環(huán)境問題密切相關(guān)。目前，煤炭、石油、天然氣等化石能源仍在整個能源構(gòu)成中占據(jù)主導(dǎo)

21、地位，而且估計在今后幾十年地時間內(nèi)這一局面還不會改變。這些常規(guī)化石能源主要直接應(yīng)用于火力發(fā)電，這會帶來一系列嚴(yán)重的環(huán)境問題，比如硫氧化物、氮氧化物等的大氣污染、固體廢物、水污染和熱污染等。據(jù)最近的報載，當(dāng)前我國每年火力發(fā)電的煤炭耗量超過8億噸，電廠的煙塵排放量約為350萬噸，占全國煙塵排放量的35。其中微細粒子（小于10微米）排放量超過250萬噸，是影響大城市大氣質(zhì)量和能見度的主要因數(shù)，并嚴(yán)重危害人體健康。因此，對能源動力生產(chǎn)過程中的這些環(huán)境問題必須進行妥善處理和控制，實現(xiàn)其環(huán)境友好化，才能保證人類的生存和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。環(huán)境問題已經(jīng)成為能源動力技術(shù)研究中的重要組成部分，也必須在專業(yè)課程

22、的教學(xué)中有相應(yīng)的體現(xiàn)。也正是基于這一原因，浙江大學(xué)已經(jīng)將原來的熱能與動力工程專業(yè)改名為能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)。核能發(fā)電雖然沒有上述火力發(fā)電那樣的問題，但有其獨特的問題，如輻射防護與保健、核廢料的處置與處理等均與環(huán)境保護有關(guān)。迫于環(huán)境方面對能源開發(fā)與利用的巨大壓力，作為常規(guī)能源的水能由于具有清潔與可再生的特點，其開發(fā)與利用越來越得到重視，在我國能源發(fā)展戰(zhàn)略占有十分重要的地位。本專業(yè)培養(yǎng)集熱能與動力工程知識、機械工程知識與現(xiàn)代控制技術(shù)知識為一體的高級工程技術(shù)人才。畢業(yè)生既具備熱能與動力工程和機械工程的知識，又掌握大量的計算機科學(xué)與控制技術(shù)方面的知識，具有很強的適應(yīng)能力與競爭能力。在加強學(xué)生基礎(chǔ)理論

23、和綜合素質(zhì)教育的同時，本專業(yè)加強計算機及自動控制技術(shù)的應(yīng)用，強化專業(yè)實踐教學(xué)，注重全能訓(xùn)練，全面提高學(xué)生的實踐動手能力和科學(xué)研究潛力，使畢業(yè)生具有較強的擇業(yè)競爭能力和較寬的就業(yè)適應(yīng)能力。畢業(yè)生主要適于到能源動力、制冷空調(diào)、低溫工程、流體機械等行業(yè)的中外企業(yè)從事能源與動力工程領(lǐng)域的設(shè)備設(shè)計、開發(fā)、控制、運行管理等工作；也可到石油化工、電力、冶金、建筑、環(huán)保、鐵路等企業(yè)從事能源開發(fā)與利用、能源系統(tǒng)分析與管理、環(huán)境污染控制技術(shù)等方面的研究工作；還可在高等院校、科研院所和政府機關(guān)從事教學(xué)、科學(xué)研究與管理等工作。本專業(yè)為適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟需要，培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展，具備熱能工程、動力機械、動力工程、

24、制冷與低溫工程等方面基礎(chǔ)知識，能在國民經(jīng)濟各部門從事熱能工程、動力機械（如熱力發(fā)動機、流體機械、水力機械）、動力工程（熱電廠工程、制冷與低溫工程、空調(diào)工程）的設(shè)計、制造、開發(fā)、運行、控制、實驗研究和安裝調(diào)試、管理、環(huán)保、營銷等方面工作以及能源管理和節(jié)能技術(shù)工作的高級工程技術(shù)人才。本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)工程熱物理、動力工程、動力機械及檢測控制的基本理論，學(xué)習(xí)各種能量轉(zhuǎn)換及有效利用的理論和技術(shù)，受到現(xiàn)代工程師的基本訓(xùn)練，具有進行動力機械、熱工設(shè)備或制冷工程、制冷機械和設(shè)備（包括檢測與控制系統(tǒng)）的設(shè)計、制造、運行、管理、實驗研究及企業(yè)能源管理和節(jié)能技術(shù)改造的基本能力。而熱能與動力工程畢業(yè)生應(yīng)具備的知識和

25、能力有：較扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)，較好的人文、藝術(shù)和社會科學(xué)知識及應(yīng)用能力；較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)必需的技術(shù)基礎(chǔ)理論，主要包括力學(xué)理論（工程力學(xué)、流體力學(xué)）、熱學(xué)理論（工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)）、電工與電子基本理論、自動控制理論、計算機技術(shù)、熱能與動力工程基礎(chǔ)理論等；掌握熱能工程領(lǐng)域所必要的專業(yè)知識，了解學(xué)科前沿及發(fā)展趨勢；獲得本專業(yè)領(lǐng)域必須的制圖、計算、測試、調(diào)研、查閱文獻和基本工藝操作、運行等基本技能；掌握一門外國語，要求能閱讀本專業(yè)的外文資料，并具有一定的聽說能力；具有一定的計算機相關(guān)知識和較強的計算機應(yīng)用能力，能較熟練地應(yīng)用計算機解決本專業(yè)領(lǐng)域有關(guān)實際工程應(yīng)用問題；掌握應(yīng)有的體育鍛煉基本知識和基本技

26、能，具有良好的身體素質(zhì)；具有較強的自學(xué)能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。工程熱物理，顧名思義，是具有工程特點的（或者主要為工程實際服務(wù)的）、關(guān)于熱的物理學(xué)。物理學(xué)屬于科學(xué)的范疇，是人類對自然界客觀規(guī)律的認(rèn)識。工程實際則屬于技術(shù)的范疇，是人類改造和適應(yīng)客觀世界的工具。工程熱物理就是在熱的領(lǐng)域把科學(xué)與技術(shù)連結(jié)在一起的橋梁和紐帶，它要把物理學(xué)中人類對熱現(xiàn)象不斷探索所獲得的認(rèn)識轉(zhuǎn)化成為實用技術(shù)用于工程實際，還有對工程實際中遇到的未知問題利用物理學(xué)的思想、方法、手段進行探索和認(rèn)識。工程熱物理學(xué)科是研究能量在以熱、功以及其他相關(guān)的形式轉(zhuǎn)化、傳遞和利用過程中的基本規(guī)律及其應(yīng)用的一門應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科。其內(nèi)容包括：工程熱力

27、學(xué)、流體力學(xué)、傳熱傳質(zhì)學(xué)和燃燒學(xué)等。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，多相流動與傳熱傳質(zhì)、熱物理量測技術(shù)在整個動力工程及工程熱物理學(xué)科中的地位和作用越來越重要，所以應(yīng)提升為相當(dāng)于三級學(xué)科的程度。廣義地，能夠使流體與設(shè)備之間相互傳遞能量的裝置均可稱為流體機械。由于所包含的內(nèi)容過于龐大，故約定俗成地將原動機（流體向設(shè)備傳遞能量）稱為動力機械，學(xué)科劃分時也同樣處理。于是，流體機械專指將能量傳遞給流體以提高流體的速度（動能）或壓力的設(shè)備。流體機械種類繁多，按基本運動形式可以分為往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式兩大類；按基本工作原理分為容積式和速度式兩大類；按照工作壓力分為：壓氣機（pg=0.2102MPa）、鼓風(fēng)機（pg=0.1MP

28、a左右）、通風(fēng)機（pg=10104Pa）和真空泵（pg <0）。目前研究和技術(shù)進步的重點是旋轉(zhuǎn)速度式流體機械，與汽輪機、燃氣輪機等同屬于葉輪機械，包括透平式壓縮機、鼓風(fēng)機、通風(fēng)機、風(fēng)扇、泵以及變矩器、偶合器、閥門等等。這門學(xué)科最初是隨著汽輪機的發(fā)展而逐步建立起來的。由于控制方程的強非線性和邊界條件、初始條件的復(fù)雜性，最初是借助外部流動關(guān)于機翼流動研究的結(jié)果，為設(shè)計提供簡單的一維流動計算方法，即僅在進、出口截面用速度三角形來設(shè)計，而不考慮葉片沿葉高方向的扭轉(zhuǎn)規(guī)律。隨著燃氣輪機在航空發(fā)動機中普遍應(yīng)用，迫切要求深入研究葉輪機械的內(nèi)部流動。對此，吳仲華教授指出，必須采用考慮葉片間相互作用的方法來

29、重新研究這一問題。1952年，他創(chuàng)立了具有劃時代意義的葉輪機械三元流動理論。動力工程及工程熱物理學(xué)科是一個工科門類的一級學(xué)科，與生產(chǎn)實際聯(lián)系緊密?？煽啃苑治雠c設(shè)計是工程科學(xué)需要普遍掌握的知識和技能之一，本學(xué)科也不例外，尤其是高速旋轉(zhuǎn)的動力機械和流體機械、熱能工程與化工過程大量使用的壓力容器、各種高溫和燃燒設(shè)備等等，均對可靠性有極高的要求?，F(xiàn)代工程上許多系統(tǒng)和設(shè)備的結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，彼此相關(guān)的任一部分生效就可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生故障，產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。新材料、新技術(shù)的運用，缺少研究的領(lǐng)域和亟待開發(fā)的問題還很廣闊，這些都可能成為不可靠、不安全的因素。加之設(shè)備高性能、高操作運行條件，存在著控制和管理引起的失效可能性，使得可靠性分析與設(shè)計發(fā)展了起來?？煽啃栽O(shè)計不僅能夠得到精確的設(shè)計計算結(jié)果，同時還能對設(shè)計對象的可靠性進行預(yù)先估算?；み^程機械（1997年以后本專科教育中稱為過程裝備與控制工程專業(yè)），是以工程熱物理理論為指導(dǎo)，以機械工程、材料工程和控制工程為手段，服務(wù)于化學(xué)工程的復(fù)合、交叉型學(xué)科，體現(xiàn)了現(xiàn)代工程技術(shù)日益綜合的特點?；み^程機械主要應(yīng)用于石油、化工、能源、造紙、制藥、食品、紡織等工業(yè)領(lǐng)域，是我國特有的學(xué)科。五十年代初期我國工業(yè)經(jīng)濟體系剛剛建立，急需掌握化工