前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇机械工程论文范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
依据南通大学自身的特色,依托长三角经济发展和南通市区域经济发展需要,积极探索、创新校企协同工程人才培养模式,以实际工程为背景,以工程需求为导向,以培养优秀后备工程师为目标,循工程技术为主线,靠校企合作为手段,以培养“双师型”教师队伍为支撑,达回归工程实践之重点。从2007年至今,倡导企业与学校按照新的模式培养工程师人才,变招收学生为参与培养学生,组织并实施了卓越机械工程师培养计划,并取得显著成效,主要进行了如下探索与创新。
1.1创立了高校和一流企业联合培养卓越工程师的新机制
从南通大学自身定位和办学特色出发,调研南通及周边地区产业结构,遴选在行业内产品技术含量高、科研实力雄厚,生产设备及管理模式先进的一流大型企业,研究论证校企协作共同实施人才培养的可行性,突破现有“订单式”人才培养模式的局限,探索面向行业需求的卓越工程师培养新机制。行业企业深度参与卓越工程师培养全过程,校企合作共同制订培养目标、共同建设课程体系和教学内容、共同实施培养过程、共同评价培养质量、共同促进学生就业。
1.2校企协同下的卓越工程师培养模式制度化创新设计
在校企协同培养的机制与理念下,需要对传统的工科教育模式进行创新设计。将学生专业培养从宏观上分为学校培养和企业培养两个层面,学校培养以强化基础理论教学为主、夯实专业基础;企业培养以实践教学为主,强化工程实践能力。基于校企协同培养模式,进一步使特色课程建设、生产实习、综合素质拓展和毕业设计等具体环节设计制度化,形成具有自主特色的体系,主要体现在以下几方面。
1)创新设计特色课程体系和教学方法。
以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,优化课程体系和教学内容。结合企业和行业对工程师素质实际需要,特设与企业实际结合的专业课程,并纳入教学计划,聘请企业资深工程师讲授专业性强、实践性强、学校难以开设的核心技术课程,并针对现有技术难题和生产过程组织实施案例教学,开展基于问题的学习、基于案例的学习等研究性教学和学习方法,对调动学生自主学习的积极性、提升学生专业理论水平、加强专业技能起到重要作用,教学效果明显。
2)面向卓越工程师能力要求的综合素质拓展创新。
开设包括人生励志篇、生产组织与管理篇、制造科学与技术篇、交流与总结篇等涵盖多方面的系列讲座,对进一步提升学生与青年教师的工程素质、工程意识、人文科学素养和创新能力起到了积极作用。具有丰富工程背景和管理经验的资深教授、高级工程技术专家的讲座,极大调动了学生的学习热情,取得了良好效果。
3)制订规范、合理、安全且可操作性强的实习计划。
结合专业培养的需要,制定定点岗位实习与全厂多岗位流动实习相结合的实习计划,可满足学生对未来从事工作的兴趣需要,对培养未来工程技术人员的全面素质起到推动作用。
4)结合工厂实际生产,组织落实能符合学生培养要求的毕业设计。
毕业设计从选题论证、过程指导到答辩等诸多环节,以工厂工程师队伍为主、学校指导教师为辅共同负责,有力强化了毕业设计在卓越机械工程师培养中的重要地位,提高了学生解决工程实际问题的能力,深化了学生对理论知识的理解与掌握,促进工程应用与实践水平的提高。
1.3校企协同构建面向卓越工程师培养的“双师型”师资队伍
从企业层面构建稳定的企业教师梯队,选择技术水平高、责任心强的工程技术人员作为企业的指导教师,负责人才培养各个环节,同时负责对学校青年教师的再培养工作;学校组建以老教师为主、青年教师轮流参与的教师队伍,在对学生实施培养的全过程中,完成对青年教师的工程实践能力培养,逐步提升大学教师回归工程实践、服务工程需要的能力,使教师兼具工程师素养,取得对学生培养和对青年教师再培养双重教育效果;学校教师有义务培养企业年轻工程师,努力参与营造工厂科学研究、人文与管理氛围,使工程师兼具教师素质,共同构建适应卓越工程师教育培养的新型“双师型”师资队伍。
1.4以学科平台支撑卓越工程师教育培养体系的健全与完善
牢固树立大学以培养人才为宗旨,倡导一流企业为社会人才培养作贡献的理念,构建教、学、产、研系统。校企深层次产学研合作、共建实践基地和平台,促进科研与教学的融合、促进高校教师理论与实践的结合,构建寓研于教的培养模式,使校企合作平台提升到学科平台的层次。学科平台的构建对促进专业建设、实践基地建设、课程体系完善和科研反哺教学均具有重要的推动作用,最终支撑卓越工程师培养体系的完善,回归高等学校人才培养的根本任务。
2校企协同构建卓越机械工程师培养模式的实践
2007年,南通大学选择机械工程学院为改革试点单位,根据学科专业特点和服务地方经济发展的需要,与上海振华重工集团(南通)有限公司开始探索校企协同人才培养模式,从2005级300名学生中双向遴选出30名学生,成立南通大学振华港机班,实施校企协同定向培养,由企业和学校共同制定培养目标、共同实施培养过程、共同促进学生就业,这种机制与模式在南通大学尚属首次。作为校企合作单位的上海振华重工集团(南通)有限公司(以下简称“振华港机”)是世界著名企业上海振华重工集团下属生产基地之一,主要从事港机钢结构生产、总装、调试、发运以及钢桥、大型龙门吊、浮吊以及船舶配套件等海洋重型装备的研发与制造。公司先后参与承担了国家科技支撑计划、国家高技术研究发展计划(863计划)、工业与信息化产业部产业技术创新计划等几十项研究课题,并获得授权国家发明专利数十项。其中参与的:“ZPMC新一代港口集装箱起重机关键技术研制平台建设”获2008年国家科技进步一等奖、“海上重型装备全回转浮吊关键技术及应用”获得2010年国家科学技术进步二等奖。经校企双方专家共同研讨,制订了面向企业的人才培养方案,并根据机械工程师培养的目标和要求,对专业课程体系进行了调整和优化,增设了与企业生产实际紧密接轨的课程。2008年上半年组织该批学生到企业进行了认识实习,2008年暑假又组织该批学生到振华港机进行了为期1个半月的生产实习;工厂及教师团队完成了学生在企业半年的毕业设计任务,结合工厂实际题目,实施一生一题。针对公司港机钢结构装备制造的需要,开设了《钢结构力学及制造工艺》课程,共32学时;开设了《焊接结构工艺实践》,为期1周,由振华港机和学校共同实施组织完成。为适应振华公司面向进军海洋工程市场的需求,南通大学通过中远川崎公司邀请日本川崎造船株式会社及其配套件公司的日籍专家来校进行8场专题讲座。总部设在南通的中远川崎船舶制造有限公司是中国远洋运输集团公司与日本川崎造船株式会社的合资公司,是江苏乃至全国屈指可数的一流船舶制造企业,实现了行业联合实施人才培养。
2009年6月,首次由校企联合培养的30名学生到振华集团顺利就业,在各自的岗位上发挥了积极的作用,部分学生已经成长为企业骨干和中层管理,在人才培养实践过程中,通过不断积累经验,积极拓展,深化改革,进一步强化校企互动,彰显了办学特色,为地方经济社会发展做出了应有的贡献。在人才培养的基础上,南通大学机械工程学院与上海振华重工集团(南通)有限公司开展了深层次的产学研合作,积极参与企业重大项目研发和技术攻关。双方合作成功申报了2012年江苏省科技成果转化专项项目:“潮间带及近海风电设备多功能安装作业船的研发及产业化”获批经费1200万元,成功申报了2009及2012年南通市重大科技创新项目:“大型船舶动力定位推进器的研发与制造”、“大型高效回转伸缩式装船机关键技术研发与产业化”共获批经费900万元。双方合作科研项目的成果“喷射流场电沉积机理及绿色环保应用”、“喷射电沉积流场主导结晶机理与绿色技术应用”荣获2011年教育部高校科技进步二等奖、2011年江苏省科技进步三等奖;“海洋钻井平台升降系统设计与制造”、“潮间带风电设备多功能安装作业工程船设计与制造”分别荣获2012年南通市科技进步二等、三等奖各一项。协助公司申报高新技术企业、国家及江苏省首台套产品;与公司共建省级企业研究生工作站、省级技术研发中心,为企业自身发展、研究生培养、青年教师提升知识和应用能力都创造了条件和机会,在实践过程中逐步形成并完善了以公司高端人才、学校资深教授、年轻工程师、青年教师、研究生共同构成的多层次梯队,每年定期举行学术、技术研讨会,进一步促进和完成对“双师型”队伍的培养,促进科研团队与教学团队的融合。在科研合作过程中探索构建寓研于教的培养模式,在面向本科生开设的《先进制造技术》、《机械制造工程学》和《测试技术》等多门专业课中努力把与企业合作项目的科研思想、方法及成果纳入教学过程,让本科层次的学生及早了解技术发展前沿和趋势,尤其是让即将进入该行业的未来工程师们提前接触和了解行业的发展现状、技术前沿与趋势,对于学生的专业水平、科学素养、创新意识和能力都有明显提高,为这些学生毕业后能够迅速融入企业,参与企业的科技创新和技术革新,成长为社会需要的卓越工程师,奠定了良好的基础。振华港机的多名学生毕业后参与了企业的一系列重大技术攻关,获得了优秀团队的称号,体现出校企协同人才培养的良好效果。帮助公司工程技术人员进行工程理论再教育,接纳17名振华公司员工开设专科升本科的学历教育,派出学院教师参与企业文化、教育与工程技术交流等活动。把科研优势转化为教学优势,把科研成果转化为教学资源,促进科研与教学的融合、科研基地与教学基地的融合。
在成功实施南通振华港机校企定向培养的基础上,通过进一步总结经验,结合2010年6月教育部出台的关于卓越工程师教育培养计划的新要求和新形势,2011年经过与江苏苏南重工机械科技有限公司(以下简称“苏南重工”)多次协商,挑选机械工程学院30名学生组成“08苏南重工班”开展面向卓越工程师计划的培养。江苏苏南重工机械科技有限公司是由江苏苏南特钢集团有限公司于2006年投资创办的现代化冶炼大型锻件及装备的研发、生产企业,产品主要用于船舶、电力、石油化工、冶金设备制造等领域。企业拥有世界一流的生产设备和一批高端工程技术人员。2011年7月,南通大学和苏南重工校企合作签约仪式在常熟市举行,双方签署了面向卓越工程师教育培养的人才培养协议,共同推进南通大学卓越工程师教育培养计划全面启动。2011年7月,30名学生到苏南重工进行了为期一个半月的生产实习,结合学生就业兴趣和工厂需求,实施生产实习定点及岗位轮训制度,这是南通大学与苏南重工开展本科人才培养的一个重要环节,并倡导企业把工程师对学生指导、授课等培养环节纳入年终个人考核中。2011年9月,由南通大学与苏南重工共同开设的人才培养“08苏南重工班”特色课程班开课,特意安排三位享受国家特殊津贴、研究员级高级工程师周奠华、林尧武与白多智分别讲授《大功率低速柴油机用N80A高温合金排气阀的研制》、《柴油机半组合式特种曲轴制造技术及设备》、《大型锻件制造工艺及设备》等三门课程,各24学时,授课中实施了基于现场案例的教学,对照现场设备和制造过程讲授专业理论知识,深受学生欢迎。邀请了近20位校内外专家学者,围绕人生励志篇、生产组织与管理篇、制造科学与技术篇、交流总结篇几个部分组织、安排了15场特色系列讲座,着力提升苏南重工班学生的整体素质,提高人才培养的质量,取得了良好的效果。在毕业设计环节,机械工程学院根据南通大学毕业设计的规范和要求,结合苏南重工的实际情况,经过双方多次协商交流,共同落实了苏南重工班学生毕业设计题目,确定了企业毕业设计指导教师团队,以工厂工程师为主,学校教师为辅共同负责。学生在工厂为时半年,圆满完成了在企业进行的毕业设计任务。通过毕业设计环节学生进一步熟悉了工作岗位要求,学习企业先进技术和文化,为走上工作岗位参与企业技术创新和工程开发奠定了良好基础。
3结束语
2007年,南通大学与上海振华重工集团合作协同培养人才,形成初步培养方案,完成协同培养模式的设计;2011年,南通大学又与常熟苏南重工进行协作培养,更加注重培养学生的实践能力与创新能力,进一步发展完善培养模式。经过与振华港机和苏南重工的成功实践,完成了校企协同培养模式的构建,形成了校企协同的培养机制。协同培养学生的创新水平、实践能力、责任意识,沟通能力等都有了进一步的提高。该模式已经逐步成为机械工程师培养的基本模式,已逐步成为南通大学卓越工程师教育培养的示范和样板。结合南通大学卓越工程师培养的实践经验,对实施卓越工程师培养的改革与深化提出几点思考:
(1)目前,实施卓越工程师培养的最大困难在于企业的认知度与参与度不够。
迄今,政府没有相应的鼓励政策与约束机制强化企业的参与,以追求产品利润为目的的企业无义务履行大学生培养的职责;而教学资金短缺、无职场氛围和规模产品生产的学校又难以满足可持续性的卓越工程师培养任务。解决困难的措施在于把握企业的人才需求,倡导企业变市场普招学生为向学校定向培养学生,选择优秀学生,根据双向选择机制,各用人单位合理出具相应资金、人力和场所,减少学校教学成本;
(2)在实施卓越工程师培养中,需要为同行业或相近多家企业进行特色人才培养,遴选一、二个大型企业为基础,以其他企业为补充,以形成学生成班制的培养模式。
我校为本科生开设的数控技术系列课程涉及数控加工技术、数控设备与编程技术、特种加工、CAD/CAM技术、机械制造工程学、模具设计与制造、先进制造技术等。长期以来,受经费、任课教师的知识背景和考核标准等因素影响,该课程教学有重视软件、轻视硬件训练的倾向;国内具有高水平和突出特色的教材偏少;办学模式较为单一,缺乏自身的特色和多样化风格;实践类培养环节不能保证所有学生有充裕的时间、充足的设备进行自主、创新性实验或进行科技创新活动。尽管我们承担了大量以数控技术为“使能技术”的科研课题,积累了丰富的高新技术研究开发与工程经验,但在教学和科研的关系上存在着各自为政的局限,教学和科研的融合不能令人满意。主要问题在于教师过于重视科研,而对教学工作敷衍了事,不乐意探讨教学方法、教学成果、教学业绩,不安心从事基础教材的编写;教学内容陈旧乏味,教学方式照本宣科;课堂远离科学研究氛围,科研的新成果不能应用到教学之中,科研的新动态不能融合到教学之中;教师之间科研单兵作战、各自为营,虽鼓角相闻,但交流无多。教学和科研相结合成为一句空话。相对于传统教学科研割裂的情形,教学与科研互动在4个方面具有优化作用和先进性。
1.1教育内容
教学不是按照一本相对固定、内容庞杂的数控技术教材进行授课,而是根据实际需要,以一定的理论框架为基础,将理论授课整合为结构合理、专业精深的专题讲座体系,其教学内容应是与时俱进的。
1.2教育方法
让在数控技术科研上富有学术成果的教师参加教学工作,有利于将相关领域基础理论中的知识点和学科发展的前沿自然结合,形成高屋建瓴之势,真正做到深入浅出。
1.3教育分工
不是由一位特定教师承担一两个班级至少一学期的授课,而是由多名或更多的研究型教师,经分工协作,充分发挥各自的教研所长,面对更多的班级进行短时期、高水平的学术交流。
1.4教育考核
采用研究型专题写作等灵活形式,更加注重对学生能力、素质的考核,促使教学重心向素质教育转轨,加大对理论联系实际问题的考核,加大对数控技术现实问题、热点问题的分析与考核。
2基于教学科研互动的数控技术系列课程改革
实现教学、科研的良性互动,把促进综合素质的培养作为制订课程计划的基本依据,在数控技术系列课程和社会需求之间建立明确的联系,使数控技术系列课程教学从基于理论向重视实践和面向行动转化。
2.1解决了教学和科研相融合的机制问题
建立了教学和科研相互融合的机制,主要包括三部分
(1)结合学科建设和教研室工作,建立任课教师的评价体制,即制定处理教学科研关系的激励政策,教师的奖励、晋职、招收研究生等均要求教学与科研并重。
(2)任课教师自身要实现教学和科研之间的融合,即采用互动式的教学方式,注意学生的反馈,注意与实践相结合,注意通过研究的方法来解决问题,以利于学生和教师的交流互动,有利于教师掌握当前社会的变化以及研究领域的变化。
(3)任课教师之间要实现教学和科研的融合,即形成“学科带头人”制度,以机械工程学科带头人为工作中心,数控技术的教学和科研都围绕其进行,一方面,通过相互传授和向学生传授其研究的内容,扩大团队的影响,另一方面,通过教学,相互听课,不断相互交流协作,互相学习,最终取得教学和科研的双赢效果。
2.2促进了科研成果向教学资源的转化
结合课程改革和实验教学改革,结合专业建设与学科发展,进行统筹规划,坚持高标准、高起点、高效率,在引进高新技术硬件和软件的同时,将数控技术的最新研究成果和技术引入课程教学,内化为数控技术教学内容,形成教学特色,从而使数控技术系列课程的办学水平得到提高,教师和实验技术人员的交流得以加强,知识得以更新,素质得到提高。由于改善了教学科研条件,教学、科研相互促进、良性循环。
2.3教学方式和方法迈上新台阶
自主开发了数控铣床仿真系统、数控车床仿真系统等虚拟实验系统,机械制造工程学CAI虚拟教学软件,数控加工技术、数控车床编程与操作、数控铣床/加工中心编程与操作、数控电火花线切割机床编程与操作等CAI课件。由于在教学过程中体现了自己特有的教学思想,不但有效地提高了教学效率,而且以逼真的效果加大了课堂信息量,提高了学生的空间思维能力、创新能力,从而提高了教学质量,取得了很好的教学效果。
2.4优化数控技术核心课程,发展跨学科相关课程
从数控技术的系统性、整合性出发,减少了一些专业课的课时,将数控技术系列课程中带有共性的基础原理和方法整合、加强、优化至核心课程,尽量避免对学位课程进行过于具体的设计;调整了人才培养方案,先后对本科生进行了数值分析、计算机图形学、Matlab科学与计算、复杂刀具设计等课程知识的培训,尽可能地拓宽课程基础知识;打破学科壁垒,先后聘请与我院有科研合作关系的设计与艺术学院、电气工程学院、计算机学院、临床医学院的专家举办机电产品造型技术、控制电机、计算机图像处理技术、人体解剖学等课程知识的讲座,使学生形成了较为灵活的思想和较为宽广的知识背景。
2.5花大力气编写高质量的特色教材和专著
如何编写和使用教材是数控技术系列课程改革面临的新问题。我校组织数控技术科研和教学的精干力量,编写了《数控铣床及加工中心自动编程与操作》《数控车床自动编程与操作》《数控线切割自动编程与操作》三部拟作教材使用的专著。该系列著作的特点在于:尝试将学科性教育和职业性教育的内容糅合,内容科学合理、客观翔实;突出一个“新”字,现代化内容贯穿全书,使读者处于数控技术的发展前沿,拉近读者与现代科学发展的距离;重视交叉学科和跨学科研究的发展动向,并尽可能地将这些动向反映出来;结合工程实际,融合机械设计自动化软件SolidWorks的三维特征造型技术、Matlab语言的数值计算功能,详尽地介绍数控技术CAD/CAM软件在模具和工具行业的应用;对于师生和社会读者普遍关心的数控加工技术的工艺技巧及特种加工技术等内容,也做了合理的编排。
2.6向本科生开放大型、精密科研数控设备
向本科生开放大型、精密科研设备,是在课程实践环节改革中将教学科研互动工作落到实处的一项重大举措。但这种开放不是简单的开放,而是通过拟订培养方案,提出培养措施,安排开放时间等,将其纳入专项培训、专业课程设计、毕业设计、课外科技创新活动的工作计划中。得益于该措施,学生不但有机会接触一些高精尖的数控设备,如数控高功率横流二氧化碳气体激光器、数控YAG固体激光器、立式数控加工中心等,一些学生还以主人翁的姿态参与了部分相关科研子课题的研究工作。该举措在一定程度上改变了数控技术教学中存在的课程理论化、实践环节简化、实践训练弱化的现状。
3结束语
专题:总体设计
专 业:机械工程
班 别:机自041
学 号:1037
学生姓名:
指导教师:
完成时间: XX年3月31日
学生宿舍地源热泵供热系统设计
----总体设计
1、选题的依据及意义:
1.依据:
进入90年代后,我国的居住环境和工业生产环境都已广泛地应用热水供应装置,热水供应装置已成为现代学校居住必备。90年代中期,由于大中城市电力供应紧张,供电部门开始重视需求管理及削峰填谷,热泵供热技术提到了议事日程。近年来,由于能源结构的变化,促进了地源热泵供热机组的快速发展。
随着生产和科技的不断发展,人类对地源热泵供热技术也进行了1系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的地源热泵供热产品和技术,现在利用成熟的电子技术来进行综合的控制,并和太阳能结合更注意能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。
2.意义:
地源热泵技术,是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性,,通过消耗电能,在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方,在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中,达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源,可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热,向建筑物供暖;夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷。同时,它还可供应生活用水,可谓1举3得,是1种有效地利用能源的方式。通常根据热泵的热源(heat source)和热汇(heat sink)(冷源)的不同,主要分成3类:
空气源热泵系统 ( air-source heat pump) ashp
水源热泵系统 (water- source heat pump) wshp
地源热泵系统 (ground- source heat pump)gshp
平时还有人把热泵系统按照1次和2次介质的不同,分别叫做:
空气---水热泵系统
水 --- 空气热泵系统
水 --- 水热泵系统
空气---空气热泵系统
这些都是把热源、热汇以及空调系统的传递介质也包括进来分类形成的。
为了和国际标准接轨,我们还是应该依照国际惯例来命名。在1997年由美国的ashrae(美国采暖、制冷与空调工程师学会)统1了标准术语,无论是wshp、gshp都叫做gshp--地源热泵系统。
另外,为了让我们在学习和讨论中更方便,介绍1些地源热泵室外能量交换系统的概念:
土壤埋管系统----土壤换热器(水平埋管、竖直埋管)
地下水系统
地表水系统
这些都是地源热泵的热源或热汇形式。(具体参见下图)
图。1。1土壤换热器(水平埋管)图
图。1。2土壤换热器(竖直埋管)图
图。1。3 地表水系统图
图。1。4 地下水系统图
2、国内外研究现状及发展趋势
1、地源热泵的发展历史
地源热泵是1种先进的技术,它高效、节能、环保,有利于可持续发展。这项技术最先开始于19XX年,瑞士zoelly提出了“地热源热泵”的概念。1946年美国开始对地源热泵进行系统研究,在俄勒冈州建成第1个地源热泵系统,运行很成功,由此掀起了地源热泵系统在美国的商用。1985年美国安装地源热泵14000台,1997年则安装了45000台,目前已安装了400000台以上的地源热泵,并且以每年10%的速度递长。1998年美国商用建筑的地源热泵空调系统已经占到空调保有量的19%以上,其中在新建筑里面占30%。在欧洲国家里更多的是利用浅层地热资源,来供热或者取暖。上个世纪70年代以来,随着能源和环境问题的逐渐变得严重,在各个方面节能也被更多的考虑,以可再生的地热源为能源的地源热泵又引起了人们的重视。尤其是近年来,随着能源和环境问题的日益突出,地源热泵的研究和应用发展迅速,国内外的很多高校和研究机构相继开展了理论和实际应用方面的研究。随着研究的深入,我们的地源热泵研究工作者在全国范围内举行了各种交流探讨会。中国制冷学会第2专业委员会主办了“全国余热制冷与热泵技术学术会议”;1988年中科院广州能源研究所主办了“热泵在我国应用与发展问题专家研讨会”;中国能源研究会地热专业委员会于1994年9月6日至8日在北京召开了第4次全国地热能开发利用研讨会;从90年代开始,每届全国暖通制冷学术年会上都有“热泵应用”的专题;XX年6月19~23日,中美地源热泵技术交流会在北京召开,会议介绍了地源热泵技术,国外的应用状况和在中国的推广;山东建筑工程学院地源热泵研究所与山东建筑学会热能动力专业委员会联合发起并承办“国际地源热泵新技术报告会”于XX年3月17日在山东建筑工程学院举行,加强了国内外地源热泵先进技术的交流。
2、地源热泵在中国的发展现状及前景:
目前在中国,地下水热泵系统已开始广泛使用,而土壤源热泵系统尚处于研究机构工程摸索和研究阶段。
从有关调查来看,地下水热泵工程真正成功的并不多。原因在于要实现100%的回灌,并回灌到同1含水层,不污染地下水,且能长时间稳定运行,并不容易做到。同时,还出现了大量不进行回灌的热泵工程,更有甚者,出现了直接利用地下水通入风机盘管内进行空调。这样做,1则污染水体,2则浪费水资源。
对于土壤源热泵的发展主要是从1998年开始。国内数家大学建立了土壤源热泵实验台,且大多数进行了地下换热器与地面热泵设备的长期联合运行。其中1998年重庆建筑大学建设了包括浅埋竖埋管换热器和水平埋管换热器在内的热泵系统;1998年青岛建工学院建成了聚乙烯垂直土壤源热泵系统;湖南大学1998年建设了水平埋管土壤源热泵系统;1999同济大学建设了垂直土壤源热泵系统。这些系统为中国推广土壤源热泵奠定了基础。从XX年开始,在国内长春、济南、温州、重庆、米泉建立了1系列土壤源热泵系统的示范工程。土壤源热泵系统越来越多的被房地产商所关注和采用。
鉴于国内的国情和地源热泵系统自身的特点,我们对其各自的前景作1分析。随着地下水热泵工程技术改进和规范化,由于其突出的节能和保护大气环境的功能,还是存在着巨大的潜在的市场。水平埋管土壤源热泵,虽然占地面积大,但靠地表换热可以自然恢复地温,在年排热量和吸热量不平衡的地区应用比较有优势。而垂直埋管土壤源热泵,随着专业安装队伍的发展,钻孔设备的完善,势必会使造价大幅度降低,无疑会成为今后最有竞争力空调方式。
3、本课题研究方案:
本课题属于设计改造现有热水系统,学校宿舍的热水供应系统。在改造中应该充分考虑到:
1、 学生的定时供热,需要的功率及系统响应时间问题。
2、 属于改造系统,要和现有的系统相结合。
3、 考虑到成本问题,造价是否合理。
4、 在使用过程中维护的费用及技术的要求是否合理。
5、 运行的安全及噪音处理问题。
6、 废物的处理及环保问题。
4、本课题研究的内容:
广西工学院北区5#的热水供应改装。
1、该大楼空调工程包括:
1-6层的热水供应,所有宿舍。
2、设计参数:
每层有14个房间,每间8人,共6层。
3、柳州地区基本气象参数:
根据物候报告,5月1号到10月1号之间为高温区很少用热水,寒假期间不用热水
(1)、循环水换热器的计算
(2)、土壤热泵系统(gchp)的土壤换热器设计
地下埋管换热器是地源热泵系统的关键组成部分,是土壤源热泵系统设计的核心内容,其选择的形式是否合理,设计的是否正确,关系到整个地源热泵系统能否满足要求和正常使用。
地下埋管换热器设计主要包括地下热交换器形式及管材选择,管径、管长及竖井数目、间距确定,管道阻力计算及水泵选型等
(3)、布置型式
目前地源热泵地下埋管换热器主要有两种布置型式,即水平埋管和垂直埋管。选择方式主要取决于场地大小、当地土壤类型以及挖掘成本,如果场地足够大且无坚硬岩石,则水平式较经济;如果场地面积有限时则采用垂直式布置,很多场合下这是唯1的选择。
尽管水平布置通常是浅层埋管,初投资1般会便宜些,但它的换热性能比竖埋管小很多,并且往往受可利用土地面积的限制,故1般采用垂直埋管布置方式。
3.1 水平埋管
水平埋管主要有单沟单管、单沟双管、单沟2层双管、单沟2层4管、单沟2层6管等形式,由于多层埋管的下层管处于1个较稳定的温度场,换热效率好于单层,而且占地面积较少,因此应用多层管的较多。(单层管最佳深度1。2~2。0m,双层管1。6~2。4m)
近年来国外又新开发了两种水平埋管形式,1种是扁平曲线状管,另1种是螺旋状管。它们的优点是使地沟长度缩短,而可埋设的管子长度增加。
3.2 垂直埋管
根据埋管形式的不同,1般有单u 形管,双u 形管,套管式管,小直径螺旋盘管和大直径螺旋盘管,立式柱状管、蜘蛛状管等形式;按埋设深度不同分为浅埋(≤30m)、中埋(31~80m)和深埋(>80m)。
1)u 形管型:是在钻孔的管井内安装u 形管,1般管井直径为100~150mm,井深10~200m,u 形管径1般在φ50mm 以下
2)套管式换热器:的外管直径1般为100~200mm,内管为φ15~φ25mm。其换热效率较u 形管提高16。7%。缺点:⑴下管比较困难,初投资比u 形管高。⑵在套管端部与内管进、出水连接处不好处理,易泄漏,因此适用于深度≤30m 的竖埋直管,对中埋采用此种形式宜慎重。
(4)、地下埋管系统环路方式:串联方式和并联方式
串联方式的优点是:①1个回路具有单1流通通路,管内积存的空气容易排出;
②串联方式1般需采用较大直径的管子,因此对于单位长度埋管换热量来讲,串联方式换热性能略高于其缺点是:①串联方式需采用较大管径的管子,因而成本较高;
②由于系统管径大,在冬季气温低地区,系统内需充注的防冻液(如乙醇水溶液)多;
③安装劳动成本增大;
④管路系统不能太长,否则系统阻力损失太大。
并联方式的优点是:①由于可用较小管径的管子,因此成本较串联方式低;
②所需防冻液少;
③安装劳动成本低。
其缺点是:①设计安装中必须特别注意确保管内流体流速较高,以充分排出空气;
②各并联管道的长度尽量1致(偏差应≤10%),以保证每个并联同的流量;
③确保每个并联回路的进口与出口有相同的压力,使用较大管径的管子做集箱,可达到此目的。
从国内外工程实践来看,中、深埋管采用并联方式者居多;浅埋管采用串联方式的多
(5)土壤换热器的埋管材料回路有相
5.1 管材选择
1般来讲,1旦将地下埋管系统换热器埋入地下后,基本不可能进行维修或更换,因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳定性、耐腐性
⑴ 聚乙烯(pe)和聚丁烯(pb)国外地源热泵系统中得到了广泛应用。
⑵ pvc(聚氯乙烯)管的导热性差和可塑性不好,不易弯曲,接头处耐压能力差,容易导致泄漏,因此在地源热泵系统中不推荐用pvc 管
⑶ 为了强化地下埋管的换热,国外有的提出采用薄壁(0。5mm)的不锈钢钢管,但目前实际应用不多。
5.2 管件与连接
⑴热熔联接(承接联接和对接联接,对于小管径常采用)
⑵电熔联结
(6)、埋管管长与埋管间距的确定
地下热交换器长度的确定除了已确定的系统布置和管材外,还需要有当地的土壤技术资料,如地下温度、传热系数等(可以通过热响应实验测得)。
6.1 水平埋管:确定管沟数目及间距
埋管管长的估算:利用管材“换热能力”,即单位埋管管长的换热量。水平埋管单位管材“换热能力”在20~40w/m(管长)左右,;设计时可取换热能力的下限值,即20 w/m。
单沟单管埋管总长具体计算公式如下:
其中l ——埋管总长,m
1 q ——冬季从土壤取出的热量,kw,
分母“20”是每m 管长冬季从土壤取出的热量,w/m
论文关键词:自考机械过程控制基础,教学
《机械工程控制基础》课程,是全国高等教育自学考试机电一体化工程专业(独立本科)必考的一门专业基础课。并且是一门重要专业基础课。工程控制论实质上是研究工程技术中广义系统的动力学问题[1]。机械工程控制基础课程的主要内容就是根据控制论的理论基础,研究机械工程技术中广义系统的动力学问题。
本课程的主要目的在于培养学生以动态、整体、联系的观点研究分析一个机械工程系统,运用控制论中的基本概念和方法,解决机械工程领域中有关自动控制及系统动力学方面的问题。其特点是从信息的传递、转换和反馈角度来分析系统的动态行为;为采用控制的观点和思想方法解决生产过程中存在的问题以及为了使系统按预定的规律运动,达到预定的技术指标,实现最佳控制打下基础;并且也可以为后续的机械类相关课程的学习打下一定的理论基础[2]。
机械工程控制基础研究的问题带有普遍性,对工程实践具有重要的指导意义,该课程的开设对培养学生运用控制原理的基本方法教育教学论文,提高分析和解决各种工程问题的能力奠定扎实的理论基础。为后续专业课学习和今后从事控制工程实践奠定基础。
本课程要求考生掌握经典控制理论的基本概念,基本原理和基本方法。在牢固掌握控制理论基本概念和典型自动控制系统的特点的基础上,具备对简单机电系统进行分析的能力,深刻理解并熟练掌握典型系统(特别是一阶系统)的时域和频域特性;能判别系统的稳定性;了解系统辨识的基本原理及相应的方法怎么写论文。
但是,由于该课程比较抽象,学生的学习热情不高,学习效果也不理想,甚至产生厌学的情绪。本文针对自考生的这种现象,提出了与普通本科教学不同的教学方法和教学手段。针对非自学型自考学生,从教师的讲解思路和方法出发,结合本课程的特点,浅谈笔者的教学体会,以供同行商榷。
1、了解学生学习现状
自考学生普遍是,在高中时期学习相对较差,但是,又具有想学会心态。因此,这是最大的一个矛盾,本身的基础薄弱,又想学会教育教学论文,通过考试。这就需要教师的辛勤付出去帮助学生解决这一矛盾。
本门课程要求以物理,电工学,高等数学为基础,这些前期课程,学生本身可能就没有学精通,所以,学习气机械工程控制基础就会更难。作为授课教师,一定要充分了解学生学不会,是什么原因造成的。当了解的现状后,就应该吧学生不会的内容再给补充上。当然这里也存在一个课时的问题,不可能把前期的课程全部都再教一遍,能做到的只是,当本门课程用到哪部分内容后,就把那一部分内容补充上,绝不可能通篇全讲。
例如:在第二章讲授拉普拉斯变换时,就必须把高等数学中积分和求导的基本公式补充上,不然学生就会因为积分求导不会,而导致拉普拉斯变换学不会。
例如:在讲第三章系统的数学模型时,就必须把物理的受力分析教育教学论文,牛顿定律等补充上。这样学生才可以分析一个机械系统的受力,才可以建立微分方程。在这一章的内容中还要补充上基尔霍夫电压定律,电流定律,不然学生就很难建立电网络系统的微分方程。
在补充上述的内容时,主要是要注重对这些基础理论如何应用。可以通过多讲例题,讲简单的例题,来使得学生能会用这些基础理论。
2、树立学生学习信心
改变学生对机械工程控制基础的厌学心理,解除对这门课产生恐惧的精神压力,营造出一种比较轻松愉快的心理环境;还应该排除心理障碍,尽快的熟悉本门课程中处理问题的方法,转变学习观念。
学生在学习时,刚刚开始学,就会觉得不会,因为,开始部分就是拉普拉斯变换。但是,这一章必须要让学生学会!这是磨刀不费砍材功。这里当然要用到较多的高数知识,用什么就补什么,这里即使用的课时较多,也必须学会怎么写论文。一方面这是整个课程的数学基础教育教学论文,另一方面如果开始学生就没学会,那么就会导致学生放弃这门课。可以通过一些简单的练习,让学生感觉自己会做题,在心理上,学生就会慢慢的建立起信心来。在这样的一个基础上,学生才可以不恐惧,也就不放弃了。教师讲课的过程中常常通过一些暗示给学生,这门课简单,易学会,易通过。这对于学生树立学会的信心和通过的信心,是很有帮助的。
每年都会有一部分考生在听课过程中或听完全课程后,进入复习阶段时感到心中没底,加之时间紧,就放弃了,很可惜。所以,进入复习阶段,教师更应多给学生鼓鼓劲,让学生树立“我能行” 的信心。树立考试成功的信心,不打 “退堂鼓”。
3、提高学生应试能力
一般这个阶段要放在全课程学完之后教育教学论文,提高学生应试能力是至关重要的,也是提分最快的方法。
首先,要掌握考试重点,不能通篇用劲。在全面阅读教材的基础上,掌握重点章节内容,着重掌握系统传递函数、方块图、误差分析、时域分析、频域分析、稳定性判别。从知识点分布来看,本课程试题覆盖了教材七章的全部内容。单选题覆盖面最广,基本上每章都能涉及。填空题覆盖面广,覆盖了教材的七章内容,主要是考查学生掌握基本概念的能力,也有少部分是计算的。简答题考查学生掌握基本概念,最近几年的简答题多数都是概述、识记基本概念。计算题分布很广,主要是考查学生的综合应用能力。从整体来看,教材七章内容知识点分布不均匀,重点章节主要是第3章,第4章,第5章,第6章。而第1章、第2章和第7章是知识点考查较少的章节。
其次,全面分析历年考题教育教学论文,了解考试中的题型规范,试题难度,学生在学习的过程中要熟练掌握各种典型的例题。熟练掌握出现在历年考题中典型题型的解题思路,并多次练习,历年考题可以反复练习多次怎么写论文。
例如:劳斯稳定判据的题目,一部分题目为直接运用劳斯判据来判断稳定性,还有一部分题目为,求取系统中某参数的稳定范围。但是这类题目,只要多做练习,学生基本都可以掌握。
最后,学生在应试中总是存在一些问题。因此,要求学生要做到:1.排除一切思想杂念,一心一意答题。2.拿到试卷后,迅速浏览试卷。同时要快速浏览考题和相应的分值,按难易程度确定做题的顺序,首先做最熟悉的题目和内容;主观题中如有得心应手题,应先做,然后再按顺序答题,遇到一时难答的题果断跳过教育教学论文,答后面的题,以防在某道题上耽搁时间,影响后面的答题。3.答完卷后别忘记重新考虑最初没确定答案的那些题,另外要至少全部检查一遍看有没有因疏忽而出错的地方。4.不要盲目提前交卷,在确保没有漏题的情况下经过两遍检查方可交卷。
4、激发学生学习潜能
学完本课程后,进入复习阶段,一般说来至少要留出一个月的总复习时间。在总复习期间,教师给学生鼓劲,教给学生复习方法,把学生的学习潜能最大限度的挖掘出来。要提醒学生注意:1.制定详细的复习计划,按部就班地复习,提高效率。在复习时更应注意经常翻阅和回忆教材摘要认真领会,揣摩并加以熟练掌握。
参考文献
[1]杨叔子,机械工程控制基础(第五版),武汉:华中科技大学出版社,2005.2。
[2]陈康宁,机械工程控制基础(1999年版),西安,西安交通大学出版社,2008.218。
1.1公路工程施工机械设备的选择
在公路工程施工机械设备的选择上,要结合工程施工的实际情况对设备的规格和型号等指标进行严格的选择。同时要对机械设备进入施工场地的时间和进程进行控制,对于同一种型号的机械都有其自身合理的作业区域,在区域范围外进行作业可能会出现机械设备浪费和施工质量的问题。在公路工程施工的过程中,要根据机械本身的性能和特点进行合理的选择,也要结合公路施工的环境和经济效益来实现施工单位经济效益的最大化。机械设备在公路工程施工的过程中,最主要的是进行相互的配合作业。因此,除了对机械设备型号的选择上进行严格的把关外,还要结合道路施工的工艺和机械设备的组织实施进行科学、合理的搭配。在此过程中,若公路工程的施工量过大,便要选择较为大型的机械设备;在施工量较小时,选择中小型的机械设备。但具体的选择要根据公路工程施工的状况进行抉择,并且在公路土方的施工上,要将挖掘机以及推土机等机械设备进行优化选择,防止机械设备选择不当对工程质量以及进程造成影响。除了上述对机械设备型号及性能的选择,还要保证机械设备自身的完整度和性能的发挥。施工人员要定期对这些设备进行保养和维修,从根本上解决因施工设备的缺陷而影响工程的施工质量和工期的问题。
1.2机械设备要能发挥其工作效率
对公路工程机械设备的配置上,要从机械设备自身的条件以及运用期间的工作发挥进行合理的选择。机械设备自身的条件包括其本身所具有的科技含量和性能,因此,在选择上要遵循公路工程施工的发展,避免选择机械设备的盲目性,除此之外,还要求机械设备具备良好的工作效率。施工人员对其进行及时有效的保养和维护,能解决其机械设备技术水平的差异和较高的维修率,从根本上降低对工程质量以及工期的影响。而公路工程施工单位进行机械设备的管理时,要处理好三个问题:其一是要保证选择的机械设备能最大化地发挥其效率;其二是在选择机械设备上,要尽可能地选择综合性的设备,减少机械设备的数量,缩短机械设备进行配套的中间环节;其三是要在机械设备的配套中注重其薄弱环节,使一些机械设备能够并列实施。
2公路工程机械设备的维护
在实际的公路工程施工的过程中,不可避免地会发生机械设备故障的问题,尤其是机械设备的部分故障,会给整个机械设备的运作带来很大的影响。这些机械设备部分出现故障的原因,大部分是由于对小故障没有进行及时的处理而造成的。因此,这就要求公路工程施工单位在对机械设备保养和维护方面,对发生的小故障进行及时的处理。避免小故障造成机械设备无法正常地使用,从而影响设备的正常运作,甚至造成机械设备的报废。严重影响公路工程施工的质量和进程,延长了工期,给公路工程的施工单位带来严重的财产损失。在对公路工程机械设备进行保养和维护主要从以下三个方面入手:
2.1定期对机械设备进行检查
对公路工程机械设备进行定期的检查,能够及早地发现机械设备存在的问题并进行处理,防止故障的出现。因此,要定期对机械设备出现故障进行预防和检查,包括对机械设备的维护以及检查。对机械设备的维护工作主要由设备的操作者进行,直至机械设备停机;而检查的工作主要由负责机械设备的检修人员进行,检修人员要根据公路工程施工现场的实际状况进行检查。在对机械设备的管理上,要将其责任落实到每一位员工的身上,实现责任到人的制度。建立关于机械设备检查的报告,将设备的检查状况与其保养维修的状况进行比较,建立对设备检修人员的奖惩机制,对负责机械设备运行状况良好的人员进行奖励,处罚没有定期对设备进行检修和检查的工作人员。
2.2对机械设备进行科学、合理的维护
对公路机械设备进行科学、合理的维护是保障其正常运作的重要保障,在对机械设备进行维护的过程中要根据相关的操作规范和技术要求进行科学地实施,防止盲目地维护造成资源的浪费,具体措施包括:在公路工程施工的现场,对机械设备定期进行换剂。若在此过程中,没有根据设备实际的运作情况以及周期进行盲目地换剂,则会影响机械设备的使用寿命,导致机械设备出现突发性的故障,因此,要科学、合理地对机械设备进行保养和维护。
2.3定期对机械设备进行检修
在机械设备的维护上,主要对机械设备可能发生的故障进行预防,要结合机械设备的零件和其损坏的规律进行预防性和强制性的维修。对机械设备运行的状况进行预防性的维修,减少强制维修造成的浪费。除此之外,对机械设备要进行定期的保养,保证机械设备保持其良好的运行状况。对极其容易发生故障的设备要进行有针对性的诊断,当发现任何异常的现象时,要停止机械设备的运行,组织检修的人员进行快速的检修。目前对机械设备故障的检修大多是根据检修人员以往的经验进行判断,以便能及时地降低故障判断的失误。对机械设备进行检修,能降低检修人员对机械设备进行检修的时间和相关的费用,也在一定程度上提高了机械设备的运作效率。并且,在检修的过程中,要借助相关的仪器设备检验设备的性能和运行状况,对检修的内容以及检修的时间进行明确的计划。
3结语