科学技术创新方法论

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辽东学院刘晨明

2007.10.现代科学技术成果简介现代(科学)技术的四大体系一、物质变化技术二、能量转换技术三、信息控制技术四、管理科学技术一、物质变化技术（一）物质变化技术的含义（二）物质变化技术的领域（一）物质变化技术的含义物质变化技术是指把物质改变为更有用的或用的更好的技术。物质变化是指物质内部的组成、结构及功能的变化，即物质发生的质变；物质状态和物质属性的变化；物质形态和色彩光泽的变化等。（二）物质变化技术主要领域化学合成技术生物医学技术加工制造技术运输运载技术农业生产技术等。化学合成技术化肥农药的合成抗生素的合成药物的合成新材料的合成有机物的合成无机物的合成……新材料技术简介1．信息材料2．智能材料3．纳米材料4．高性能结构材料5．高分子材料6．生物医学材料信息材料信息产业所使用的各种材料。是新材料技术的重要组成部分。信息材料主要包括：信息加工材料信息传输材料终端显示材料信息记录材料智能材料智能材料指具有感知环境(包括内环境和外环境)刺激，对之进行分析、处理、判断，并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料。纳米材料纳米陶瓷。电子纳米量子器件纳米光催化剂纳米静电屏蔽材料纳米碳管纳米化妆品纳米碳管

纳米碳管

高分子材料

高分子材料是分子量很大且具有特定性能的材料。一般是由分子量在104－106之间的大分子所组成的物质，其分子链很长，一般在102－104nm之间。

高分子材料的使用经历了运用天然高分子到人工合成高分子的历程。生物医学技术现代生物技术基因工程细胞工程发酵工程酶工程蛋白质工程等现代医学技术介入技术人工器官器官移植免疫技术中医药现代化技术等思维智力研究技术现代加工制造技术集成制造技术自动控制技术机器人技术仿真虚拟开发技术办公自动化蓝牙技术与家庭自动化运输运载技术交通技术交通智能技术磁悬浮技术航天技术火箭运载技术空间站与太空移民……二、能量转换技术（一）能量转换技术的含义（二）20世纪能量转换技术的成果（三）新能源技术领域（一）能量转换技术的含义

能量转换技术是研究如何利用自然能的技术。包括新能源的开发和能量转换方法、手段的研究。（二）20世纪能量转换技术的成果开发利用原子能（核能）、太阳能、风能、地热能、生物质能、海洋能等。能量转换技术的发展表现在，核能转换技术、光电转换技术和多种能量转换技术。（三）新能源技术领域新能源技术主要有：核能技术（核裂变和聚变）太阳能技术氢能与燃料电池洁净煤新技术可再生能源技术等。核能产生的原理重核裂变技术快中子反应堆石墨冷气堆氢核聚变技术

太阳能利用技术光－热转换利用太阳能利用太阳能热水器转换光－电转换利用太阳能利用硅太阳能电池转换光－化学能转换利用太阳能利用绿色植物的光合作用转换生物质能－可再生能源通过植物的光合作用把太阳辐射的能量以生物质形式固定下来的能源。包括世界上所有的动物、植物和微生物，以及这些生物产生的排泄物和代谢物。“绿色能源”。生物质能的转化方法主要有：直接燃烧获取热量；生物转换（微生物发酵）；化学转换（主要有溶剂提取法、气化法、热分解法

）。三、信息控制技术（一）信息技术的含义（二）信息技术的领域（一）信息技术的含义信息的本质是控制，所以通常又把信息技术称为信息控制技术。信息技术是研究信息的获取、传输、处理、储存和应用等方面的技术。孙小礼认为：信息技术是能够扩展、延伸人类信息器官的技术的总称。联合国教科文组织的定义

应用在信息加工和处理中的科学、技术与工程的训练方法和管理技巧；上述方法和技巧的应用；计算机及其与人、机的相互作用；与之相应的社会、经济和文化等诸种事物。这是目前世界范围内较为统一的定义。（二）信息技术领域微电子技术（集成电路）光电子技术（激光与光纤）计算机与多媒体技术通讯技术人工智能技术蓝牙技术……综合性高新科学技术激光技术超导技术纳米技术电动汽车高速磁悬浮交通技术信息安全技术激光技术激光是由激光器发出的一种单色光，激光、原子能、半导体和电子计算机被称为当代科技的四大发明。激光技术是研究激光器的制作和把激光应用于生产生活之中的技术。激光在工业生产、农业生产、医学治疗、文化艺术和军事领域等，有着极为广泛的应用。超导技术超导技术是研究物质在超导状态下的性质、功能以及超导材料、超导器件的研制、开发和应用的技术。某些物质在温度降低到一定值时电阻会完全消失，这种现象称为超导电性。具有超导电性的物质称为超导材料或超导体。超导技术对国民经济、军事技术、科学实验与医疗卫生等具有重大价值。纳米技术1nm＝10－9米。纳米技术是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用的技术。这类物质的颗粒尺度介于宏观与微观之间，性质不同于单个分子原子，也不同于大块物体。纳米技术包含纳米材料；纳米动力学；纳米生物学；纳米药物学；纳米电子学。电动汽车电动汽车是全部或部分用电能驱动电机作为动力系统的汽车。包括纯（蓄电池）电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池汽车三类。电动汽车的出现是人类运用现代科学技术解决能源危机和环境污染压力的积极措施。高速磁悬浮交通技术磁悬浮交通技术是指研制高速磁悬浮列车等新型技术。磁悬浮列车是依靠电磁吸力或电动斥力将列车悬浮于空中并进行导向，实现列车与地面轨道间无机械接触，再利用线性电机驱动列车运行。信息安全技术信息安全技术就是保障电子信息有效性的技术。它涉及信息的保密性、完整性、可用性、可控性。保密性是指对抗对手的攻击，保证信息不泄露给未经授权的人；完整性就是抵御对手的攻击，防止信息被未经授权的人篡改；可用性是保证信息及信息系统为授权者所使用；可控性就是对信息及信息系统实施安全控制。四、管理科学技术（一）管理科学技术的含义（二）管理科学技术的起源（三）20世纪我国科学技术管理取得的成就（一）管理科学技术的含义管理科学技术是运用科学原理研究管理理论、方法和管理实践活动一般规律的科学技术。包括国家、地区的宏观控制管理，部门行业管理，公司企业管理，家庭管理，个人事物管理等。（二）管理科学技术的起源管理科学技术的初创阶段，始于19世纪末至20世纪初。由美国工程师费雷德里克·泰罗创造出“标准劳动方法”和劳动定额，被称为“泰罗制”，并于1911年发表了他的代表作《科学管理原理》，泰罗被誉为“科学管理之父”。（三）20世纪我国科技管理的成就保证科学技术发展的法律促进科学技术发展的政策促进科学技术发展的措施科学技术发展的规划科学技术发展的计划复习参考纲要请到下面的博客页面或邮箱下载我的博客：邮箱1：rspx1@163.com邮箱2：rspx2@163.com邮箱3：rspx3@163.com邮箱4：rspx4@163.com邮箱密码：10221022谢谢同志们的合作！第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理论排气量Vt----单位时间内活塞所扫过的气缸容积。实际排气量Q：Q=Vt

λ输气系数λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影响余隙容积Vc的影响进排气阀及流道阻力的影响吸气预热的影响二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理指示功率pi

：按示功图计算的功率理论功率Ps、PT：按理论循环计算的功率

Ps(PT)<pi轴功率P：压缩机