能动(流体)专业是什么
能动(流体)专业也就是流体机械与工程学科(专业),它主要研究各种以流体作为工质和能量载体的机械设备的流体动力学原理与设计,以及与流体动力学相关的复杂流动现象的实验与数值模拟。本学科以流体工程、车辆工程和动力工程等多个领域的流体动力学问题为主要研究背景,以积极为我国国防工业现代化和新型高科技兵器的开发提供理论和技术保障服务为特色,同时兼顾能源、机械、航空、航天和水利等领域的需求。
主要方向:特殊泵的理论及设计;
涡轮与压气机优化设计方法的研究;
流体机械内部流动及其性能的研究;
风力机空气动力学的研究;
相复杂流动现象研究与应用研究方向;
高速两栖车辆及其水上推进系统的水动力学研究方向。
该专业下设4个专业方向:热能工程、热力发动机、流体机械及工程、空调与制冷。 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。该专业毕业生主要去向包括:发电设备研制、设计及生产部门,大型电站,航空、航天发动机研究、生产部门,船舶发动机研究、生产部门,以及万化系统动力设备研制、生产、运行部门等。 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。
而流体力学是主要研究在各种力的作用下,流体本身的状态,以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的力学分支。
流体力学是力学的一个分支,它主要研究流体本身的静止状态和运动状态,以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。
流体力学中研究得最多的流体是水和空气。它的主要基础是牛顿运动定律和质量守恒定律,常常还要用到热力学知识,有时还用到宏观电动力学的基本定律、本构方程和物理学、化学的基础知识。
1738年伯努利出版他的专著时,首先采用了水动力学这个名词并作为书名;1880年前后出现了空气动力学这个名词;1935年以后,人们概括了这两方面的知识,建立了统一的体系,统称为流体力学。
除水和空气以外,流体还指作为汽轮机工作介质的水蒸气、润滑油、地下石油、含泥沙的江水、血液、超高压作用下的金属和燃烧后产生成分复杂的气体、高温条件下的等离子体等等。
气象、水利的研究,船舶、飞行器、叶轮机械和核电站的设计及其运行,可燃气体或炸药的爆炸,以及天体物理的若干问题等等,都广泛地用到流体力学知识。许多现代科学技术所关心的问题既受流体力学的指导,同时也促进了它不断地发展。1950年后,电子计算机的发展又给予流体力学以极大的推动。
流体力学的研究内容
流体是气体和液体的总称。在人们的生活和生产活动中随时随地都可遇到流体,所以流体力学是与人类日常生活和生产事业密切相关的。大气和水是最常见的两种流体,大气包围着整个地球,地球表面的70%是水面。大气运动、海水运动(包括波浪、潮汐、中尺度涡旋、环流等)乃至地球深处熔浆的流动都是流体力学的研究内容。
20世纪初,世界上第一架飞机出现以后,飞机和其他各种飞行器得到迅速发展。20世纪50年代开始的航天飞行,使人类的活动范围扩展到其他星球和银河系。航空航天事业的蓬勃发展是同流体力学的分支学科——空气动力学和气体动力学的发展紧密相连的。这些学科是流体力学中最活跃、最富有成果的领域。
石油和天然气的开采,地下水的开发利用,要求人们了解流体在多孔或缝隙介质中的运动,这是流体力学分支之一——渗流力学研究的主要对象。渗流力学还涉及土壤盐碱化的防治,化工中的浓缩、分离和多孔过滤,燃烧室的冷却等技术问题。
燃烧离不开气体,这是有化学反应和热能变化的流体力学问题,是物理-化学流体动力学的内容之一。爆炸是猛烈的瞬间能量变化和传递过程,涉及气体动力学,从而形成了爆炸力学。
沙漠迁移、河流泥沙运动、管道中煤粉输送、化工中气体催化剂的运动等,都涉及流体中带有固体颗粒或液体中带有气泡等问题,这类问题是多相流体力学研究的范围。
等离子体是自由电子、带等量正电荷的离子以及中性粒子的集合体。等离子体在磁场作用下有特殊的运动规律。研究等离子体的运动规律的学科称为等离子体动力学和电磁流体力学,它们在受控热核反应、磁流体发电、宇宙气体运动等方面有广泛的应用。
风对建筑物、桥梁、电缆等的作用使它们承受载荷和激发振动;废气和废水的排放造成环境污染;河床冲刷迁移和海岸遭受侵蚀;研究这些流体本身的运动及其同人类、动植物间的相互作用的学科称为环境流体力学 (其中包括环境空气动力学、建筑空气动力学)。这是一门涉及经典流体力学、气象学、海洋学和水力学、结构动力学等的新兴边缘学科。
生物流变学研究人体或其他动植物中有关的流体力学问题,例如血液在血管中的流动,心、肺、肾中的生理流体运动和植物中营养液的输送。此外,还研究鸟类在空中的飞翔,动物在水中的游动,等等。
因此,流体力学既包含自然科学的基础理论,又涉及工程技术科学方面的应用。此外,如从流体作用力的角度,则可分为流体静力学、流体运动学和流体动力学;从对不同“力学模型”的研究来分,则有理想流体动力学、粘性流体动力学、不可压缩流体动力学、可压缩流体动力学和非牛顿流体力学等。
流体动力学研究的对象是运动中的流体(流体指液体和气体)的状态与规律。 流体动力学底下的小学科包括有空气动力学(研究气体)和 hydrodynamics(研究液体)
流体动力学(Fluid dynamics)是流体力学的一门子学科。
流体动力学有很大的应用,在预测天气,计算飞机所受的力和力矩,输油管线中石油的流率等方面。其中的的一些原理甚至运用在交通工程。交通运输本身被视为一连续流体,解决一个典型的流体动力学问题,需要计算流体的多项特性,包括速度,压力,密度,温度。
第二、流体机械及工程的就业方向。随着国民经济和社会的不断发展,流体机械与流体工程方向的研究领域已涵盖农业、工业、水利、环保、航天、国防等各个部门,社会需求极大。全国只有少数几所院校设置这个专业,这个专业的毕业生都很抢手,往往提前半年就被预订一空,所以就业前景不错。工作方向一:搞科研。学生毕业后,可在流体机械、流体工程、电站运行管理、液压气动、航空航天及能源石化系统从事设计、制造、研究与开发工作。 就业方向二:企业管理岗位。在排水、能源利用等行业有关的研究单位、公司、企业从事设计、策划、生产、管理等工作。就业方向三:从事教育行业。 在高等院校、政府管理部门从事教学和管理工作。
总之,本专业毕业生在全国人才需求量排行榜上一直稳居前列,一直处于供不应求状态,就业率达 100 %,所以本专业的学生如果能够扎实自己的专业知识,工作是不愁的并且薪水也是普遍较高的。
热能与动力工程专业培养具备能源动力工程、流体机械、流体传动及控制等方面的基础知识和能力,能够从事热能与动力工程领域的设计、制造、运行管理、实验研究、开发、营销管理等方面工作的高级专门人才。
毕业生可在水力机械、电站动力设备、工程机械、建筑机械、流体传动与控制、液力传动等研究制造部门以及电力、石化系统从事设计、制造、研究与开发工作,也可在高校从事科研与教学工作。
本专业为教育部批准的特色专业,设流体机械及工程、流体传动与控制等专业方向,授予工学学士学位。设有流体机械及工程、机械电子工程、流体力学、动力机械及工程硕士点、动力工程及工程热物理一级学科硕士点,动力工程领域工程硕士点,机械电子工程高校教师硕士点,同时在流体机械及工程学科具有博士学位授予权。