【正文】 自動(dòng)離合裝置的發(fā)明，說明傳動(dòng)機(jī)構(gòu)齒輪系已發(fā)展到相當(dāng)?shù)某潭?。記里鼓車有一套減速齒輪系，通過鼓鐲的音響分段報(bào)知里程。 機(jī)械發(fā)展的歷史回顧 中國古代 1980年出土的秦始皇陵銅車馬代表了當(dāng)時(shí)鑄造技術(shù)、金屬加工和組裝工藝的水平。 ? 戰(zhàn)國時(shí) ,司南 (指南針 )是中國史上的偉大發(fā)明之一，也是中國對世界文明發(fā)展的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。 目前許多機(jī)械中仍在采用的青銅軸瓦和金屬人字圓柱齒輪，在我國東漢年代的文物中都可以找到它們的原始形態(tài)。 從制造簡單工具演進(jìn)到制造由多個(gè)零、部件組成的現(xiàn)代機(jī)械，經(jīng)歷了漫長的過程。石器時(shí)代的各種石斧、石錘和木質(zhì)、皮質(zhì)的簡單粗糙的工具是后來出現(xiàn)的機(jī)械的先驅(qū)。 機(jī)械工程的起源與發(fā)展 機(jī)械始于工具，工具是簡單的機(jī)械。 ? 4. 前景燦爛 ? 半個(gè)世紀(jì)以來，我國的機(jī)械工程專業(yè)得到了很大的發(fā)展，已經(jīng)建立了較完善的學(xué)科體系，在學(xué)科前沿研究、技術(shù)創(chuàng)新和工程應(yīng)用、國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)諸方面取得了突出成就。 ? 3. 不斷發(fā)展和創(chuàng)新 ? 專業(yè)知識技術(shù)更新快。 機(jī)械工程專業(yè)的特點(diǎn) ? 1. 強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性 ? 專業(yè)領(lǐng)域的實(shí)踐性很強(qiáng)，要求從業(yè)人員有較高的動(dòng)手操作能力和較好的空間思維能力。 機(jī)械工業(yè)是社會生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志 。 它的目標(biāo)是運(yùn)用數(shù) 學(xué)、物理等基礎(chǔ)理論和有關(guān)機(jī)械方面的專 門知識，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，有判斷地、 經(jīng)濟(jì)有效地解決在設(shè)計(jì)、研究、制造和運(yùn) 行各種機(jī)械中遇到的實(shí)際問題。 ? 機(jī)械工業(yè)是制造業(yè)的基礎(chǔ)，人們把機(jī)械工業(yè)稱為國民經(jīng)濟(jì)的裝備部門，通常把機(jī)械工業(yè)稱為機(jī)械制造業(yè)。 ? (2) 機(jī)械工業(yè) ? 機(jī)械工業(yè)是指制造業(yè)中從事機(jī)械設(shè)備或機(jī)械裝備生產(chǎn)的行業(yè)。 ? “制造業(yè)”是將制造資源 (物料、能源、設(shè)備工具、資產(chǎn)、技術(shù)、信息和人力等 )通過制造過程，轉(zhuǎn)化為可供人們使用或利用的工業(yè)品或生活消費(fèi)品的行業(yè)。復(fù)雜的產(chǎn)品則須先將若于零件裝配成組件或部件，然后將若干組件和部件以及另外一些零件裝配成完整的產(chǎn)品。機(jī)械裝配是在機(jī)械制造過程中最后決定機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)童的重要工藝過程。它可以是單個(gè)零件，也可能是固定在一起的幾個(gè)零件的組合。 ? ① 通用零件，它在各種機(jī)械中都能用到，且具有同一功能； ? ② 專用零件，它僅適用于一定類型的機(jī)械中，并能表示此種機(jī)械的特點(diǎn)。 ? 機(jī)構(gòu)可以由剛體組成，也可以由氣體、液體以及特定條件下的可變形體和撓性體組成，直接參與運(yùn)動(dòng)的變換，為區(qū)別機(jī)械式機(jī)構(gòu)，稱之為液動(dòng)機(jī)構(gòu)或氣動(dòng)機(jī)構(gòu)。具有以下特征： ? ① 都是人為的各種實(shí)物的組合體； ? ② 組成機(jī)器的各種實(shí)物間具有確定的相對運(yùn)動(dòng)； ? ③ 可代替或減輕人的勞動(dòng)，有效地完成機(jī)械功或能量轉(zhuǎn)換。機(jī)械是現(xiàn)代社會進(jìn)行生產(chǎn)和服務(wù)的五大要素 (即人、資金、能量、材料和機(jī)械 )之一。 ?加速科技人才的培養(yǎng)和提高，增加科研經(jīng)費(fèi)投入，廣泛開展科技合作，引進(jìn)必要技術(shù)，努力提高老產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品研發(fā)能力，掌握石油和化學(xué)工業(yè)需求量大面廣的各類重型容器和關(guān)鍵大型機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)能力和核心制造技術(shù)； ?3．提高裝備行業(yè)從業(yè)人員的敬業(yè)精神和技術(shù)素質(zhì)，更新改造陳舊設(shè)備，加強(qiáng)科學(xué)管理，調(diào)整企業(yè)結(jié)構(gòu)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； ?提高產(chǎn)品的質(zhì)量，關(guān)注和瞄準(zhǔn)國際先進(jìn)過程裝備制造業(yè)的動(dòng)態(tài)，在競爭中保持自身的優(yōu)勢。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一問題 長期以來，我國化工裝備產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一般水平、通用化的產(chǎn)品多，高附加值、高技術(shù)、優(yōu)質(zhì)、個(gè)性化的產(chǎn)品少，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的名牌產(chǎn)品更是寥寥無幾。 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)亟待升級問題 裝備制造業(yè)的發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要研究單位、設(shè)計(jì)單位、制造企業(yè)、安裝企業(yè)和用戶的密切配合。 ?特殊材料性能未完全過關(guān)，相比國際先進(jìn)水平尚有一定差距 ?關(guān)鍵制造工藝不完全掌握 五、過程裝備制造業(yè)面臨的形勢與挑戰(zhàn) 生產(chǎn)能力過剩問題 到 2022年底，從事化工裝備制造的企業(yè) (含石化通用部分 )已經(jīng)達(dá)數(shù)萬家。 ?缺乏核電發(fā)展長遠(yuǎn)和總體性規(guī)劃，管理體制和機(jī)制不順 ,管理法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不完善，系統(tǒng)性和可操作性差。對于采用第三代核電技術(shù)的百萬千瓦以上核電機(jī)組而言，國內(nèi)現(xiàn)有的制造能力估計(jì)第一個(gè)雙堆機(jī)組應(yīng)能達(dá)到 30%~40%，然后逐步提高。按一般估計(jì)，依投資比例，針對 30萬千瓦核電機(jī)組，中國核設(shè)備的國產(chǎn)化能力可達(dá) 70%或更高 。因此，根據(jù) 2022～ 2020年設(shè)備投資約為 4000億元計(jì)算，預(yù)計(jì)在此期間，核島設(shè)備市場容量約為 1800億元，常規(guī)島設(shè)備市場容量約為1200億元，而其他輔助設(shè)備市場容量約為 1000億元。 核電的主要設(shè)備包括核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備、電站輔助設(shè)備等。 按照 6500萬千瓦的核電裝機(jī)容量保守估計(jì)，到 2020年，核電建設(shè)總投資能達(dá)到 8000億元。 截至 2022年年底，我國核電機(jī)組容量僅占電力總裝機(jī)容量的 %，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平 17%，同時(shí)，我國核電發(fā)電量僅為 910萬千瓦，核發(fā)電量占比僅為 2%，在 30多個(gè)核國家中排名倒數(shù)第一。 ⑥石化專用泵及特種泵 ⑦大型 DCS等自動(dòng)控制系統(tǒng)。 ④大型干燥機(jī)、過濾機(jī)及離心機(jī)的專業(yè)化和系列化。 ②大型聚合反應(yīng)器。 我國每年煉化項(xiàng)目的投資額達(dá) 700億元左右，據(jù)粗略估算，每年裝備采購額可達(dá)約 300億元。 2022年，我國原油加工能力將突破 4 108t/a，到 2022年將增至約5 108t/a。 ?面向新材料技術(shù)的過程裝備 ?高溫及高溫耐腐蝕合金 ?超低碳型鎳鉬鉻系鎳基耐蝕材料 ?無機(jī)非金屬材料陶瓷材料 ?新型高分子材料 ?高性能復(fù)合材料 過程裝備技術(shù)發(fā)展趨勢 ?面向再設(shè)計(jì)再制造工程的過程裝備 ?基于全壽命周期管理理念的退役設(shè)備再利用技術(shù) ?基于壽命評估技術(shù)的在役設(shè)備延壽及改造技術(shù) ?基于納米表面工程的創(chuàng)新維修技術(shù) ?面向高技術(shù)過程的過程裝備 ?服務(wù)先進(jìn)的能源與環(huán)保技術(shù) ?服務(wù)納米材料制備技術(shù) ?服務(wù)超臨界流體技術(shù) 發(fā)展趨勢 ★ 領(lǐng)域拓展 —— 學(xué)科交叉與相互滲透 ●重視 與過程工藝的結(jié)合 —— 各校不同選擇優(yōu)勢、特色領(lǐng)域 △重視環(huán)境保護(hù)，開發(fā)高效節(jié)能設(shè)備 △關(guān)注潔凈能源（煤、天然氣、生物質(zhì)、氫能等），開發(fā)配套新設(shè)備 △了解生物、醫(yī)藥化工的特點(diǎn)，開發(fā)特種設(shè)備 △與＜新材料＞工程結(jié)合，開發(fā)能批量生產(chǎn)的新設(shè)備 ● ＋ ＋ 的綜合 可預(yù)測性，高可靠性 （從宏觀預(yù)測到微觀預(yù)測的不同尺度品質(zhì)預(yù)測與控制） 材料學(xué) 機(jī)械力學(xué) 檢測控制學(xué) 宇觀尺度（ ≥103）（環(huán)境，大氣，海洋，土壤） （ megascale） 宏觀尺度（ 10~103）（裝置，工廠） （ macroscale） 介觀尺度（ 102~10）（設(shè)備） （ mesoscale） 微觀尺度（ 106~102）（氣泡，顆粒，液滴，渦） （ microscale） 納米尺度（ 1010~107）（分子過程，活性晶格） （ nanoscale） 分子尺度（ 1015~1011）（分子運(yùn)動(dòng)） （ Molecularscale） 系統(tǒng)集成 ← 放大設(shè)計(jì) ← 機(jī)理模型 ★ 尺度延伸－－研究對象的多尺度分析 ★ 方法提升 —— 高新技術(shù)的應(yīng)用 ● 方法關(guān)聯(lián)： 微觀機(jī)理 建立多尺度模型 光電核技術(shù) 信息技術(shù) 現(xiàn)代數(shù)學(xué) 實(shí)驗(yàn) 理論 計(jì)算 數(shù)值模擬 優(yōu)化放大設(shè)計(jì)與控制 ● 建立各尺度的數(shù)模及其關(guān)聯(lián) ▲微觀尺度 —— 機(jī)理分析 —— ?分形結(jié)構(gòu)，多相結(jié)構(gòu)， 界面現(xiàn)象，相間傳遞 …… ▲介觀、宏觀尺度 —— CFD—— ?流動(dòng)形態(tài)，傳遞行為， 與反應(yīng)的耦合，非穩(wěn)態(tài)，極端條件 …… —— ?放大設(shè)計(jì) ▲宏觀、宇觀尺度－－動(dòng)態(tài)模擬 —— ?系統(tǒng)集成，優(yōu)化調(diào) 控，環(huán)境協(xié)調(diào) …… ● 微觀信息的獲得 —— 非介入測量新技術(shù) △核磁共振 （ NMR） —— 顆粒團(tuán)聚，氣泡變形，結(jié)晶過程 …… △層析技術(shù) （光、聲、阻抗、射線） —— 多相流動(dòng)特性， 過程在線檢測 …… △顆粒示蹤技術(shù) （熒光，射線，正電子淹沒） —— 顆粒運(yùn)動(dòng)分析 …… △原子力顯微鏡 —— 表面結(jié)構(gòu) …… △三維激光掃描顯微成象技術(shù) —— 局部的動(dòng)量，熱量，質(zhì)量傳遞 …… ● 新計(jì)算方法與工具 △神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，遺傳算法，模糊分析，隨機(jī)分析，混沌分析等 △系統(tǒng)集成優(yōu)化 —— 夾點(diǎn)技術(shù)，用分析 △千億次級并行計(jì)算 萬億次級超級計(jì)算機(jī) ★ 過程強(qiáng)化 —— 設(shè)備的高性能化 ●過程復(fù)合 —— 反應(yīng)與蒸餾，反應(yīng)與吸附，反應(yīng)與結(jié)晶 —— 在一個(gè)新設(shè)備內(nèi)同時(shí)完成幾個(gè)傳統(tǒng)設(shè)備的功能。 ●膜材料 —— 氣體膜分離（氫，富氧， CO2減排） 海水淡化膜分離 生物膜過濾凈化污水 ◎ 外場效應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)新裝備 ● 超重力場（ Higee） —— 油田注水的脫氧（一臺 ф1m超重 力分離器替代原來 30m 高的真空 脫氣塔） ●電場 —— 噴霧在電場（數(shù)千瓦）作用下可使霧化粒徑小到 4~5μm，甚至納米級 —— 蛋白質(zhì)分離的電泳技術(shù) ●離子束煙氣脫硫 ●磁場與超聲波結(jié)合，高效脫除水中 BOD， COD等 ●微波催化天然氣轉(zhuǎn)化制乙烯等 三、過程裝備技術(shù)發(fā)展趨勢 ?面向先進(jìn)制造技術(shù)的過程裝備 ?應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)與創(chuàng)型的效率； ?應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，實(shí)現(xiàn)過程設(shè)備的虛擬工程放大以及設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化；（物性的模擬，傳遞現(xiàn)象的模擬，結(jié)構(gòu)與材料特性的模擬）； ?利用制造自動(dòng)化的各種新技術(shù)，加快產(chǎn)品的試制和定型 ,使其快速形成生產(chǎn)力。 —— 三維動(dòng)態(tài)模擬（應(yīng)力應(yīng)變場、溫度場、流場等） ?虛擬設(shè)計(jì)與制造 —— 射線斷層掃描實(shí)時(shí)成象和人工智能系統(tǒng)的結(jié)合 ?裝備內(nèi)多相動(dòng)態(tài)過程，裝備缺陷檢測識別與壽 命預(yù)估等 —— 先進(jìn)制造技術(shù) —— 數(shù)字化，信息化，智能化的制造過程 —— 極端制造（極大，微納，高精，苛刻） ◎ 新材料對裝備性能的提高 ● 防腐蝕材料 —— 加氫反應(yīng)器從冷壁到熱壁，陶瓷與鋼的復(fù)合，塑 料與鋼的復(fù)合，自蔓延防腐技術(shù)，焊接熱影響區(qū) 的防止應(yīng)力腐蝕等。 兩股兩相流相向高速 (≥ 20m/s)流動(dòng)撞擊 ， 在兩加速管之間造成一個(gè)高度湍動(dòng)的撞擊區(qū) 。 撞擊流技術(shù) 撞擊流 (Impinging Streams, IS)的概念由 Elperin首先提出 ， 但其應(yīng)用可追溯到20世紀(jì) 50年代初開發(fā)的 KoppersTotzek粉煤氣化爐 。 良好的傳熱 、 傳質(zhì)特性帶來了極高的蒸發(fā)效率 ， 與理想蒸發(fā)能力 ， 脈動(dòng)燃燒干燥過程的蒸發(fā)能力最多達(dá) 2900kJ/kgH2O(一般干燥器該值在 5000～ 10 000kJ/kgH2O之間 )。 脈動(dòng)燃燒干燥技術(shù) 實(shí)驗(yàn)表明 ， 對咖啡 、 工業(yè)廢液等物料的干燥 ， 在 產(chǎn)品 。 脈動(dòng)燃燒干燥技術(shù) 撞擊流技術(shù) 強(qiáng)化傳熱技術(shù) 以強(qiáng)化傳質(zhì)為目標(biāo)的耦合分離技術(shù) 以提高選擇性為目標(biāo)的生物分離技術(shù) （ 2）過程強(qiáng)化主要技術(shù) 脈動(dòng)燃燒干燥技術(shù) 脈動(dòng)燃燒干燥技術(shù)是利用脈動(dòng)燃燒產(chǎn)生的具有強(qiáng)振蕩特性的高溫尾氣流對物料進(jìn)行干燥 。耦合分離技術(shù)還可以解決許多傳統(tǒng)的分離技術(shù)難以完成的任務(wù)，因而在生物工程、制藥和新材料等高新技術(shù)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。 耦合技術(shù)迅速發(fā)展 ? 近年來化工過程強(qiáng)化的另一發(fā)展趨勢是化學(xué)科學(xué)和工程研究大大促進(jìn)了諸如催化精餾、膜精餾、吸附精餾、反應(yīng)萃取、絡(luò)合吸附、反膠團(tuán)、膜萃取、發(fā)酵萃取、絡(luò)合吸附、化學(xué)吸收和電泳萃取等新型耦合分離技術(shù)得到了長足的發(fā)展，并成功地應(yīng)用于生產(chǎn)。人們期望通過化工過程強(qiáng)化使化學(xué)工業(yè)的面貌在 21世紀(jì)取得巨大的變化。 強(qiáng)調(diào)硬件和軟件結(jié)合的化工過程強(qiáng)化 ? 近年來，化工過程的強(qiáng)化更加強(qiáng)調(diào)硬件和軟件的結(jié)合，更加強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新，以追求更高目標(biāo)。在利用新型塔內(nèi)件改造原油常減壓、乙烯和合成氨等生產(chǎn)裝置方面，國內(nèi)外都已取得了明顯的進(jìn)展，提