《工程热力学》课堂教学中节能减排意识的培养-3页word资料
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《工程热力学》课堂教学中节能减排意识培养 Abstract：Engineering thermodynamicsis an important elementary course about transformation rule between heat energy and mechanical energy and the core basic curriculums of thermal power engineering and related discipline. Then， the students can explicit the research direction and leaning task about this subject. In view of energy use， the students are the key core of energy conversion and emission reduction to focus on training. In the process of teaching， energy utilization and energy conversion evaluation methods are highlight enhanced. And the engineering viewpoint can be set up in the content of course and teaching method of engineering thermodynamics in the context of energy conservation and emission reduction. Finally， this study provides a new train of thought for teaching methods. Key Words：Engineering Thermodynamics； Energy Conservation and Emission Reduction； Core Role； Cultivating Consciousness 能源是人类社会赖以生存与?l展重要物质，纵观人类社会发展历程，人类文明每次重大进步都伴随着能源改进与更替。能源开发利用是推进世界经济与人类社会发展重要因素。过去一百多年里，发达国家先后完成了工业化，消耗了大量自然资源，尤其是能源。当今世界，温室效应危害已显现，能源价格也疯涨且储量日趋减少[1]。显然，为了人类可持续发展，节能减排是必须，要将节能减排意识贯穿社会各方面才能有更好收效[2]。为了实现节能减排，我们可以采取“开源”与“节流”。“开源”指开发利用新能源，以减少化石燃料使用。“节流”就是要减少损失，即在不改变使用效果同时，减少耗能设备能量使用。从原理与本质上来说，我们可以通过工程热力学知识点实现这两方面，热力学是解决节能减排最佳工具。因此，节能减排意识培养应该作为工程热力学教学基本目标。为了适应节能减排发展需要，现对工程热力学一些教学方法改革进行一些剖析。 1 节能减排与工程热力学关系 工程热力学是能源与动力工程类专业重要专业基础课，其研究对象是热能与其他形式能之间相互转换关系，尤其是热与机械能之间相互转换及其应用。本课程基本目标是通过对热力系统进行剖析研究，改进与完善其工作循环，提高热能有效利用率及热功转换效率。而提高热能利用率，就意味着，利用相同热能前提条件下，向环境排放污染物量减少。可见，节能减排意识培养应该作为工程热力学课程教学基本目标。 工程热力学包括基本原理与基本理论在工程实际中具体应用两大部分，而贯穿本课程教学思想就是提高能量利用率，这也构成了节能减排理论基础。热力学第一定律从能量数量守恒角度解释了节能减排基本原理，其是能量守恒与转换定律在热现象中应用。它阐述了热力系与外界交换能量在数量上是守恒关系。既然能量是守恒，那为什么我们还要节约能源呢，这是因为，虽然能量是守恒，但是有些能量是不便于被利用，例如，物质热力学能过程中耗散能量。且我们目前所使用煤、石油、天燃气是不可再生，并不是取之不竭，故要节约使用。但是从数量上来实现节约目还是远远不够，这就要求合理用能，提高能品质问题。 热力学第二定律从品质角度阐述了节约一次能源基本思路。它解决了与热现象有关过程能够进行时方向、条件及限度问题。物质不灭，但质量在递减；能量虽守恒，但是品质在下降。我们不仅要在数量上实现节约，而且要尽可能利用低品质能源。任何能量交换必须同时满足热力学第一定律与第二定律，第二定律从方向性上弥补了第一定律不考虑过程方向性问题。第二定律是当代节能减排重要基础，指出在相同能源使用效果中，如何加强低品质能源利用率，对各种工程问题具有重要理论指导意义。 从工业生产过程来看，工科学生应该具备合理使用能、节约用能意识及掌握基本技术，而工第 1 页 程热力学课程内容就是合理使用能与节能理论中最根本与核心部分。 2 节能减排意识在工程热力学教学中培养 为了实现培养学生节能减排意识，在本课程教学过程中，应该要重点突出以下5点。 2.1 在教学内容设置上，突出提高能量利用率思想 工程热力学教学内容主线是如何提高能量利用率，其理论基础是热力学第一定律与第二定律。能量在传递与转换过程中，虽然数量是守恒，但是其质量在不断衰退。节能不仅要减少能量数量使用，而更重要是要降低质量衰退。 在教学过程中，要使学生建立各种不同过程与循环来实现降低能量衰退，从而实现节能目。在课堂上积极引导学生积极思维，找到能量质量下降根本原因，即过程中存在一些耗散效应，即不可逆因素。 2.2 在教学内容上，要突出节能评价方法及其应用 常用评价方法包括效率法、熵方法与方法。其中，效率法是从能量数量角度考虑；熵与是质量与数量角度考虑。故我们可以利用熵与剖析方法对能量转换进行剖析达到节能目。在实际教学过程中，要让学生掌握三种剖析法使用场合，具体问题具体剖析，特别是从节能方面选择合适能量剖析方法。 燃煤发电时，效率只有40%左右，即60%左右能量在转换过程中以废热形式消耗在了大气环境中，如何提高其效率，是科技人员不懈追求[3]。在这里讲到提高能源利用率重要性，可以提高学生责任感与使命感。 2.3 在实际教学中，突出节能理论应用 工程热力学是以能量为研究对象，而能量转换中大多数以热能形式存在，节能根本要科学用能，科学性越高越节能。在实际教学过程中，要引导学生深入研究能耗系统。剖析出系统最合理配置，同时要研究机械能损耗过程中物质转变为能量规律与应用过程及方法，通过对这些过程与规律研究，达到能源高利用率与污染最小化节能减排目[4]。在教学中，可引入提高能量利用率措施，如再热、回热、热电联产与热电冷联产等，进一步剖析节能方法与措施。现在大型蒸汽动力装置大部分采用回热措施，有时候为了进一步提高循环效率，通常将回热与再热同时并用，以求蒸汽动力装置得到尽可能高热效率。为了充分利用乏气能量，可以让蒸汽少做一些功，将较高温度排出汽轮机，进入下一个用能设备加以利用，实现热电联产模式。目前，有学者提出热电冷联产模式，高品位能量用于发电，相对低品位能量用于空调或其他工艺[5]。教师要把有利于节能减排新产品、新工艺及时补充教学体系中，并对涉及到主要方法与技术发展趋势进行总结，引导学生学习，提高学生学习兴趣，从而使教学内容紧跟科技发展趋势，同时在教学内容上体现节能减排意识培养。 2.4 理论联系实际，树立节能观点 在课堂教学中，运用实例有助于学生更好地理解本课程对于节能减排应用意义。通过学习本课程，我们知道热泵是一种热量从低温物体转移到高温物体能量?D换装置[6]。虽热泵由低温转到高温是非自发，必须消耗机械能，但热泵供热量远远大于所消耗机械能。热泵也可以节省电能，与直接用电取暖相比，采用热泵可以节电80%以上。而且利用热泵还能节约燃料，若生产与生活中需要100℃以下热量，采用热泵比直接采用锅炉来供热可节约50%燃料。再如，在讲解热力学基本定律时，增加实例来帮助学生理解节能与热力学基本定律之间关系。请学生剖析空调供暖与电炉取暖哪种方式更加节约能量。课堂教学中，请学生计算节约1度电可以少造成多少污染，少排放多少SO2、NO2、CO2与粉尘，还可以节约多少净水。如果按我校43000大学生平均每人每学期节约1度电计算，总共可以省多少吨煤，少造成多少污染。通过实例计算，培养学生日常生活中节能意识，也可以增加理论知识趣味性，也能增强学生学习主动性。 2.5 与教师科研工作相结合起来，在实践中培养学生节能减排意识 教师一些科研课题，如提高蒸汽动力循环效率技术研究与应用、火电厂排放废气中氮氧化物、第 2 页 二氧化碳减排研究等均与节能减排技术紧密结合，在课堂教学中教师可以利用在科研中所取得成果与心得，结合实际案例讲给学生，同时可以利用毕业论文让学生参与到课题研究中，这不仅可以巩固学生专业知识，也培养了学生兴趣，重要是理论联系实际，更加能加深学生对节能减排重要性与必要性认识与理解，从而更加有利于巩固节能减排意识[7]。 3 结语 大学生是社会中具有较高文化层次社会群体，其节能减排意识直接影响着社会环保意识水平，对整个社会环保氛围有着重要示范与引导作用。工程热力学与节能之间紧密联系，在工程热力学教学中要重视培养学生节能减排意识，促使他们科学用能，结合实际案例调动学生学习兴趣，在实践中能不断创新，在提高能源利用率同时，开发并利用新能源，找到节约能源与保护环境可持续发展方法。 希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条： 1、生气，就是拿别人的过错来惩罚自己。原谅别人，就是善待自己。 2、未必钱多乐便多，财多累己招烦恼。清贫乐道真自在，无牵无挂乐逍遥。 3、处事不必求功，无过便是功。为人不必感德，无怨便是德。 第 3 页 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/aecce080f21dc281e53a580216fc700abb6852b7.html