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郑州大学化工与能源学院动力工程及工程热物理一级学科硕士研究生(学.docx

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毕业设计(论文)

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毕业设计(论文)报告

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郑州大学化工与能源学院动力工程及工程热物理一级学科硕士研究生(学

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郑州大学化工与能源学院动力工程及工程热物理一级学科硕士研究生(学

摘要:本文针对动力工程及工程热物理领域的研究现状和挑战,以郑州大学化工与能源学院动力工程及工程热物理一级学科硕士研究生为研究对象,通过深入的理论分析和实验研究,探讨了新型动力系统及其关键部件的设计、制造和应用。首先,对动力工程及工程热物理的基本概念、研究内容和研究方向进行了综述;其次,详细介绍了动力系统的工作原理、性能指标和优化设计方法;接着,对工程热物理中的传热、传质和燃烧等基本过程进行了深入研究;然后,分析了新型动力系统在能源转换、节能减排和环境保护等方面的应用前景;最后,结合实际工程案例,对动力工程及工程热物理领域的未来发展趋势进行了展望。本文的研究成果对于推动动力工程及工程热物理领域的技术进步和产业发展具有重要意义。

随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重,动力工程及工程热物理领域的研究受到了广泛关注。作为能源转换和利用的重要学科,动力工程及工程热物理在保障国家能源安全和促进可持续发展方面发挥着重要作用。本文旨在探讨动力工程及工程热物理领域的研究现状、发展趋势和关键技术,为相关领域的科研人员提供参考。动力工程及工程热物理的研究涉及多个学科领域,包括机械工程、化学工程、材料科学和能源科学等。近年来,随着科学技术的不断发展,动力工程及工程热物理领域取得了许多重要成果,如新型动力系统、高效能源转换技术和清洁能源利用技术等。然而,动力工程及工程热物理领域仍然面临着许多挑战,如能源转换效率低、环境污染严重和能源安全风险高等。为了应对这些挑战,有必要深入研究动力工程及工程热物理领域的关键技术,推动相关学科的发展。本文将重点介绍动力工程及工程热物理领域的研究现状、发展趋势和关键技术,并对未来研究方向进行展望。

第一章动力工程及工程热物理基本概念与综述

1.1动力工程及工程热物理的定义与范畴

动力工程及工程热物理是一门研究能量转换、传递和利用的科学,涉及机械、能源、化学和环境等多个学科领域。其核心目标是提高能源利用效率,降低能源消耗,保护环境,推动社会可持续发展。动力工程主要关注能量转换装置的设计、制造和应用,如内燃机、蒸汽轮机、燃气轮机等;而工程热物理则侧重于研究热力学、流体力学和传热学等基本原理在能量转换过程中的应用。在动力工程及工程热物理的研究范畴内,主要包括以下内容:(1)能源转换装置的原理、设计、制造和应用;(2)能量传递和利用的基本理论、计算方法和实验技术;(3)新型能源技术、节能减排技术和环保技术的研究与开发;(4)能源系统优化和运行管理;(5)能源政策、法规和标准的研究。

动力工程及工程热物理的研究对于推动社会经济发展具有重要意义。随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益突出,提高能源利用效率、降低能源消耗、减少污染物排放成为动力工程及工程热物理领域的研究重点。在能源转换装置方面,研究重点包括提高能源转换效率、降低排放、改善性能和可靠性等;在能源传递和利用方面,研究重点包括优化传热、传质和燃烧过程、开发新型传热材料和技术、提高能源利用效率等;在新型能源技术方面,研究重点包括太阳能、风能、生物质能等可再生能源的开发和利用,以及核能、氢能等新型能源技术的研发和应用。

动力工程及工程热物理的研究涉及多个学科领域,具有跨学科、综合性强的特点。在研究过程中,需要运用数学、物理、化学、生物学等学科的知识和方法。同时,随着计算机科学、信息技术、自动化等学科的快速发展,动力工程及工程热物理领域的研究手段也得到了不断更新。因此,动力工程及工程热物理的研究对于推动学科交叉、促进技术创新具有重要作用。在实际应用中,动力工程及工程热物理的研究成果为能源、环保、交通、航空航天等领域提供了重要的技术支持。

1.2动力工程及工程热物理的研究内容

动力工程及工程热物理的研究内容广泛,涵盖了能源转换、传递和利用的多个方面。以下将从几个主要研究方向进行阐述。

(1)能源转换装置的研究是动力工程及工程热物理的核心内容之一。以内燃机为例,近年来,随着环保要求的提高,全球内燃机排放法规日趋严格,如欧洲排放标准Euro6、美国排放标准Tier3等。据统计,截至2020年,我国内燃机排放污染物中,NOx排放量占比约为40%,HC排放量占比约为30%,PM排放量占比约为20%。针对这些排放问题,研究人员致力于开发高效、低排放的内燃机技术。例如,采用废气再循环(EGR)和选择性催化还原(SCR)技术,可以有效降低NOx排放;采用高效燃

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