能源与动力工程专业介绍

Introduction to Energy and Power Engineering

能源与动力工程
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致力于传统能源的利用、新能源的开发以及如何更 高效的利用能源。 传统能源：水能、化石能源（煤、石油、天然气等） 新能源：核能、风能、生物质能、地热能、氢能等。 致力于动力机械、流体机械和热工设备的设计、研 发、及其相关测试技术。 动力机械：内燃机、航空发动机、汽轮机、燃气轮 机等 流体机械：泵、风机、压缩机等 热工设备：锅炉、热交换器等

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能源是人类社会赖以生存和经济可持续发展的重要 物质基础。

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纵观人类社会发展的历史，人类文明的每一次重大 进步都伴随着能源的改进和更替。 能源与动力工程专业正是一个以培养能源合理开发、 高效清洁利用为目标的能源类专业,肩负着培养国家 能源类紧缺人才的重任。

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学生应具备宽泛的自然科学知识、人文和社会科学 知识，在热学、力学、电磁学、机械、自动控制、 系统工程方面具备扎实的理论基础、专业知识和实 践能力。 学生毕业后能胜任动力机械、火力发电厂、制冷与 空调工程、新能源技术及相关行业的研究、教学、 开发、制造、安装、检修、调试、管理和运营工作。 并能从事其它能源动力领域的专门技术工作。 毕业生也可在本专业或其它相关专业继续深造，攻 读硕士、博士学位。

能量转换及利用
天然气 燃烧炉 热 热电直接 转换装置 电热装置 能 能 热 机 机 械 能 电

石油
煤

工业加 热装置 核反应堆

核能
太阳能

发 电 机

水能
风能

用 户

能源
石油、煤 炭、天然 气等矿物 燃料

能源形态转换过程
化学能 化学能 化学能 热能 热能 热能 机械能 机械能

转换机械或系统
锅炉，燃烧器 热力发动机、汽轮机、 燃气轮机，发电机，磁 流体发电，EGD发电（压 电效应）

电能

氢和酒精 等二次能 源

化学能 化学能

电能 电能

热能

热力发电，热电子发电 燃料电池

能源

能源形态转换过程
机械能 机械能 电能

转换机械或系统
水车、风车。水轮机—— 发电机，波力发电、风力 发电、潮汐发电、海流发电 热水器，采暖、制冷、光化 学反应，太阳灶 太阳热发动机 太阳热发电 热力发电，热电子发电 光电池、光化学电池 光化学反应（水分解）光合成

水力、风 机械能 力、潮汐、 机械能 海流、波 浪 光能 光能 光能 光能 光能 光能 电磁波

太阳能

热能 热能 机械能 电能 热能 电能 电能 化学能 生物能 电能

能源

能源形态转换过程
核分裂 核分裂 核分裂 核分裂 核聚变 电能 电能 热能 机械能 热能 热能 电能 电磁能 电能 热能 机械能 电能

转换机

械或系统
核发电，磁流体发电 核能炼钢 热力发电，热电子发电 光电池

核能

电能
核聚变发电

光（激光） 热能 热能 聚变

能量转换系统（1）

气体动力循环

能量转换系统（1）

气体动力循环

主要动力装置（1）

内燃机

能量转换系统（2）

燃气动力循环

能量转换系统（2）

燃气动力循环

燃料

燃烧室 压气机

燃气轮机

工作机

空气

排气

主要动力装置（2）

燃气轮机

能量转换系统（3）

蒸汽动力循环

能量转换系统（3）

蒸汽动力循环

能量转换系统（3）

蒸汽动力循环

蒸汽
锅炉 汽轮机

工作机

给水泵

凝 汽 器

能量转换系统（3）

蒸汽动力循环

主要动力装置（3）

锅 炉

主要动力装置（3）

锅 炉

主要动力装置（4）

汽轮机

主要动力装置（4）

汽轮机

燃料

余热锅炉

燃烧室 发电机 压 气 机 汽轮机

发电机

燃气轮 机
空气 给水泵 凝汽器 加热器

燃气-蒸汽联合循环发电系统示意图

能量转换系统（4）

制冷循环

能量转换系统（4）

制冷循环

M

压气机

吸收低温 处的热量 蒸发器 冷凝器 节流阀

向外界环境 散失热量

蒸汽压缩式制冷循环

主要动力装置（5）

流体机械

泵和风机

主要动力装置（5）

流体机械

主要动力装置（5）

流体机械

制冷压缩机

主要动力装置（6）

热质交换设备

管壳式换热器

主要动力装置（6）

热质交换设备

板式换热器

主要动力装置（6）

热质交换设备

电站冷却塔

主要动力装置（6）

热质交换设备

冷凝器和蒸发器

主要动力装置（7）

水轮机

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依托某一个工程领域，使学生掌握扎实的热能与动 力工程基础知识及综合专业知识； 使学生具有扎实的专业基础知识和至少一个专业方 向的专门知识； 也可在工程领域中从事与热能与动力相关的工程设 计、产品研发及技术管理工作。 可以进一步深造，成为能源与动力学科的专门研究 人才和师资。

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本专业学生主要学习动力工程及工程热物理的基 础理论 学习各种能量转换及有效利用的理论和技术，受 到现代动力工程师的基本训练； 要求具有进行动力机械与热工设备设计、运行、 实验研究的基本能力。

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主干学科：动力工程与工程热物理、机械工程 理论基础：工程热力学、流体力学、传热学、工 程力学、机械设计基础、电工与电子技术、控制 理论、测试技术等 技术应用：锅炉技术、汽轮机技术、动力机械、 流体机械、制冷与低温技术、新能源技术

相关技术应用举例

2015/9/14

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相关技术应用举例

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2015/9/14

相关技术应用举例
汽车阻力：来自前部还是后部？
箱型车，

阻力系数（CD）很大，约为0.8。 甲壳虫型，阻力系数降至0.6。 船型，阻力系数为0.45。 鱼型，阻力系数为0.3，

楔型，阻力系数为0.2
未来型汽车，阻力系数仅为0.137。

相关技术应用举例

1

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3

4

41

2015/9/14

研究方法举例

理论分析方法、实验方法、数值方法相互配合，互为补充
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理论研究方法 力学模型→物理基本定律→求解数学方程→分析和揭示 本质和规律 实验方法

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相似理论→模型实验装置
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数值方法 计算机数值方法是现代分析手段中发展最快的方法之一

核能与核电

江苏田湾核电站

广东大亚湾核电站

核能与核电
冷却剂 热 交 换 器 蒸汽 发电机 汽轮机

反 应 堆

给水泵

凝 汽 器

循环泵

核电站系统示意图

核能与核电

核能与核电

核反应堆

洁净煤技术

洁净煤技术

洁净煤技术

循环流化床锅炉

洁净煤技术
整体煤气化联合循环(IGCC)

新能源开发利用

新能源开发利用

大规模太阳能热气流综合发电

波浪能发电

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毕业生可在大型企业、相关公司以及相关的研究所、 设计院、高等院校和管理部门从事热能工程方面的 研究与设计、产品开发、制造、试验、管理、教学 等工作； 工作岗位多，就业范围广，就业情况乐观； 好的工作单位就业竞争压力大；

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1）火力发电厂热能动力——属于电力行业，电厂及电力设 计院。 2）核能动力——属于核动力行业、电力行业，核电站及设 计院 3）冶金热能（加热炉、热处理炉）——属于冶金行业,钢铁 行业，冶金钢厂及其设计院。 4）船舶动力（涡轮机）——属于船舶制造业，造船厂及其 设计院； 5）汽车动力——属于汽车行业，汽车制造行业，汽车制造 厂家； 6）汽车、火车动力（内燃机）——属于机车行业，机车制 造行业，机车制造厂家

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7）制冷、热泵热能——属于制冷与低温行业，冷库、工厂 及设计院。 8）空调、冰箱热能——属于制冷行业、暖通行业、家电行 业，家电厂家及设计院 9）供热、空调热能——属于暖通行业、建筑行业，暖通设 备厂家及设计院。 10）流体机械动力——属于机械制造业，泵、风机生产厂家 及设计院；

热动专业毕业生去向分布最为集中的TOP5去向分别是： “国有大中型企业”、“国有小型企业”、“事业单 位”、“外资大中型企业”、“外资小型企业”。

热能与动力工程专业毕业生中，86%的学生在毕业之前 或刚刚毕业时找到工作，13%的学生在毕业1年以后实现就业， 与其他专业相比，应届就业率指数属于中等偏上。

热能与动力工程专业毕业生认为该专业发展前景很好和 比较好的

比例为35%，11%的毕业生认为该专业发展前景为 “不太好”或“很不好”，与其他专业相比，，发展前景指数 为中等偏上。

毕业生认为热能与动力工程学习压“非常大”和“比较 大”的比例为36%，14%的毕业生认为该专业压力为“不太小” 或“很小”，与其他专业相比，学习压力指数为中等偏上。