热能与动力工程11-4     

近年来，随着我国综合国力的不断提升，各国的能源相继的出现不同程度上的危机，因此能源与动力工业逐步成为我国国民经济与国防建设的重要基础和支柱产业，同时也是涉及多个领域高新技术的集成产业，在国家经济建设与社会发展中一直起着极其重要的作用。

热能与动力工程正是为了解决能源与动力方面的问题而诞生的一门学科，我国能源动力形成于本世纪五十年代，能源动力学科中的专业先后包括有锅炉、涡轮机、电厂热能、风机、压缩机、制冷、低温、内燃机、工程热物理，水力机械以及核能工程等11个专业，形成了明显的以产品带教学的基本格局。热能与动力工程专业中包含的水利水电动力工程专业的前身为水电站动力装置专业。该专业也形成于20世纪50年代。1977年恢复高考招生后，该专业更名为水电站动力设备专业。1984年该专业更名为水利水电动力工程专业，涵盖了原水能动力工程、水电站动力装置、水电站动力设备、水能动力及其自动化、机电排灌工程、水能动力与提水工程等专业。 1998年，按照国家教育部颁布的新的专业目录，水利水电动力工程专业并入热能与动力工程专业，新的热能与动力工程专业包含了原来的热力发动机、流体机械及流体工程、热能工程与动力机械、热能工程、制冷与低温技术、能源工程、工程热物理、水利水电动力、工程冷冻冷藏工程等9个专业。

其实众所周知能源的开发和利用很大程度上是热能的开发和利用。涉及能源利用的各种热力装置和热工设备不但在动力工业中，而是几乎在所有的工业中都有，形式多样，五花八门。而热能与动力工程也是研究热能及其利用的学科。

那么究竟热能与动力工程主要是研究什么的呢？

热能与动力工程是以工程热物理学科为主要的理论学科，以内燃机和正在发展中的其它新型动力机械及系统为研究对象，运用工程力学、机械工程学、自动控制、计算机、环境科学、微电子技术等学科的知识和内容，研究如何把燃料的化学能和液体的动能安全、高效、低（或无）污染地转换成动力的基本规律和过程，研究转换过程中的系统和设备的自动控制技术。 本专业培养具备热能工程、传热学、流体力学、动力机械、动力工程等方面基础知识，能在国民经济和部门，从事动力机械(如热力发动机、流体机械、水力机械)的动力工程(如热电厂工程、水电动力工程、制冷及低温工程、空调工程)的设计、制造、运行、管理、实验研究和安装、开发、营销等方面的高级工程技术人才。

热能与动力工程专业下设五个专业方向即热能工程，热立发动机，流体机械及工程，空调与制冷和大气污染与环境控制工程。 

热能工程专业方向：热能工程是研究热能的释放、转换、传递以及合理利用的学科，它广泛应用于能源、动力、空间技术、化工、冶金、建筑、环境保护等各个领域。培养从事热能工程及工程热物理方面的研究、设计、运行管理、产品开发的高级工程技术人员。本专业方向对应热能工程学科，具有硕士、博士学位授予权。

热力发动机专业方向：热力发动机主要研究高速旋转动力装置，包括蒸汽轮机、燃气轮机、涡喷与涡扇发动机、压缩机及风机等的设计、制造、运行、故障监测与诊断以及自动控制。为航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、铁路及轻工等部门培养高级工程技术人才。本专业方向对应的动力机械及工程学科,具有硕士、博士学位授予权，该学科2000年被评为国家重点学科。毕业生主要从事发电设备与大型电站、航空与航天发动机、船舶发动机与系统动力设备研制、生产、运行等工作。 

流体机械及流体动力工程专业方向：主要研究流体机械及其工作系统自动化，流体循环系统节能等，在水电水利、机械制造、交通运输、石油化工、工程机械、食品纺织、航天航空、舰船武备乃至市政设施、工民建筑等部门都有广泛的应用。该专业方向包括流体机械及各类流体动力系统的设计、运行及其自动化管理、控制理论及工程应用等，培养从事叶片泵、水轮机、风机、液力、流体传动及控制、湍流控制、微尺度通道流动、粘弹性非牛顿流体力学等方面的研究、设计、制造、运行及产品开发和科学研究的高级工程技术人才。本专业方向对应流体机械及工程学科，具有硕士学位授予权。 

空调与制冷专业方向：主要研究制冷与低温技术。它广泛应用于能源、航天、航空、汽车、石油化工、食品与药品的生产、医疗设备与空调制冷设备的生产等领域。本专业方向培养从事空调制冷工程与设备的设计、运行管理、产品开发和科学研究的高级工程技术人才。本专业方向对应制冷及低温工程学科，具有硕士、博士学位授予权。

大气环境污染控制工程专业方向：主要研究大气环境保护理论和技术，应用于能源、动力、化工、冶金、市政等领域的大气环境保护事业。该专业培养从事大气环境保护理论和技术研究、开发及从事环境管理和规划的高级工程技术人员。本专业方向对应热能工程学科和环境工程学科，具有硕士、博士学位授予权。

本人主要是学习空调制冷方向的相关知识，近年来随着科技日新月异的发展，低温制冷的世界也在发生着翻天覆地的变化。作为低温制冷 “心脏”的压缩机也得到了前所未有的发展。

在我国，房间空调压缩机可以分为两种滚动活塞式(或称为回转式，转子式等)和涡旋式。

滚动活塞式压缩机以R22为制冷剂的压缩机产品品种，规格基本上可以满足国内房间空调制造业的需要。滚动活塞式压缩机主要有大容量压缩机，变频压缩机，T3气候条件压缩机，高能效比压缩机和R407C和R410A用压缩机。

其中比较值得说一说的是R471C和R410A用压缩机。由于空调器用常规制冷剂R22对大气臭氧层有破坏作用，危害人类健康和生态环境，造成地球气候变暖。因此，各国都赞同逐步淘汰R22制冷剂。发达国家禁止使用R22的时间较早，目前欧洲有的国家已经禁止生产和销售R22空调器。而我国也要作为空调器出口大国，我国出口欧洲的数量也很可观，因此，对出口欧洲等地区的空调器，需要使用非R22制冷剂的压缩机。目前在房间空调器中替代R22的制冷剂，主要是R407C和R410A。R407C是R32(23％)，R125(25％)和R134A(52％)三种单一制冷剂的非共沸混合制冷剂。它的单位容积制冷量和工作压力和R22接近，只是与润滑油的相容性和R22不同。因此，生产R22空调压缩机的工厂，只要把润滑油更换，很容易生产R407C的压缩机。R410A是R32(50％)和R125(50％)两种单一制冷剂的近共沸混合制冷剂，它的单位容积制冷量和工作压力都比R22高。因此，要生产R410A的压缩机，除了润滑油需要更换外，压缩机的气缸工作容积和结构强度以及电机功率都需要重新设计。这种压缩机与R407C压缩机相比，其优点是能效比高、泄漏时制冷剂可直接添加。

    而涡轮式压缩机就我国现状而言国内生产空调涡旋式压缩机的四家公司

中，谷轮、大连三洋和西安大金庆安都是1998年以后新建的，生产设备和技术都比较先进，但产品品种规格还不够齐全，而且它们产品的制冷量范围相互重叠的比较多。

科技还在不断地发展着而新型压缩机的研究也在如火如荼的的进行中目前我国各个高校正在研究的新型压缩机有：（1）直线压缩机：采用新型磁阻式直线电机驱动往复活塞式压缩机，其结构简单，易于控制，可实现高效节能。西安交大压缩机研究中心和中国科学院低温技术实验室等单位正在研究。（2）使用二氧化碳自然制冷剂的制冷循环及压缩机和膨胀机：自然制冷剂的ODP及GWP都很小，是一种理想的环保制冷剂。天津大学、上海交通大学等单位正在研究。（3）新型摆线转子压缩机：一种类似于齿轮油泵的压缩机，内转子型线由短幅上摆线的内等距线构成，外转子型线由圆心均布于创成圆上的圆弧构成。西安交大环境与化工学院正在研究。

空调压缩机的发展永远不会止步，而我们也很清楚的看到中国空调压缩机的现状与国外相比还是存在一定的差距的。因此我们要不断的努力加强产品开发能力的建设，加强和高等学校、科研单位的合作利用他们的研究成果和研究资源，开发自己的特色产品。不断更新设备不断更新加工制造和装配过程的落后设备(包括电机生产设备)，提高产品制造精度，提高生产效率，改善产品性能，降低产品成本。扩大直流变频压缩机的生产和品种，扩大涡旋压缩机的品种。在发展压缩机的同时不忘保护环境人与自然和谐发展！

参考文献《我国空调压缩机制造业的现状和发展方向（周子成）》、《2006年世界空调压缩机的发展（周子成）》下载本文