中国式现代化要靠科技创新培育新动能,中国高度重视培育原始创新,原始创新是国际科技竞争的制高点。
发生在18世纪末-19世纪初的工业革命,标志着人类社会从农业时代向工业时代的转变,对全球范围内的经济、政治、文化和社会产生了深远的影响。工业产品的生产和使用,极大地提高了生产效率和经济增长速度。
英国发明家瓦特(James Watt,1736—1819)研制成功的高效率蒸汽机。瓦特蒸汽机的工作原理可以简单地概括为三个步骤: 1)通过加热水,产生蒸汽;2)用蒸汽推动活塞运动;3)将活塞运动转化为旋转,从而推动机械装置。
瓦特蒸汽机解放了更多人力,极大地提高了生产效率,被公认为是英国工业革命最重要的发明。
蒸汽机作为第一次工业革命的标志性发明之一,其影响是深远而复杂的。它不仅推动了工业生产的飞速发展和经济的快速增长;同时也引发了社会结构、劳动力市场以及全球贸易等方面的重大变革。
内燃机是一种将热能直接转换为机械能的热力发动机,通过使燃料在机器内部燃烧来产生动力。内燃机的发展历程可以追溯到19世纪,其原理和技术的进步经历了多个重要阶段。广义上的内燃机包括往复活塞式、旋转活塞式、自由活塞式发动机以及旋转叶轮式的喷气发动机,但通常所说的内燃机主要指活塞式内燃机。
四冲程内燃机:奥托循环理论及其实际应用,为内燃机技术的发展奠定了基础。
内燃机的发明和应用,尤其是汽油机和柴油机的广泛应用,极大地推动了交通运输业的革命,促进了汽车、飞机等交通工具的发展,同时也推动了工业生产的机械化进程,对人类社会的发展产生了深远的影响。内燃机以其高效、便捷的特性使其成为现代工业社会不可或缺的动力来源。
19世纪初期,机械制冰开始出现。制冷机工作原理主要依赖于制冷剂的循环过程,通过这一循环实现热量由低温环境传到高温环境,从而达到制冷的效果。制冷机工作原理可以用以下四步进行简单解释吸热、压缩、冷却、放热、膨胀:制冷剂在低温环境中吸收热量,然后被压缩成高压气体,在高温环境中冷却并释放热量,最后被膨胀成低压气体,回到低温环境中再吸收热量,开始新的循环。
现代冷冻技术已经广泛应用于医药、食品、石化等各个领域。例如,医药行业中的一些生物制品需要存储在极低温度下,以防止病原体的侵入或者酶的活化。食品行业中的很多产品也需要冷冻保存,以延长保质期和保持新鲜口感。预计未来,随着人们对生活品质和健康需求的提高,冷冻技术将会越来越广泛地应用于各个领域,并且将会不断发展和完善。
飞机是历史上最伟大的发明之一,它与电视和电脑并列为20世纪对人类影响最大的三大发明,由美国莱特兄弟首创,当时是航空领域的一次重大突破。
1903年12月17日,莱特兄弟首次试飞了完全受控、依靠自身动力、机身比空气重、持续滞空不落地的飞机,也就是世界上第一架飞机“飞行者一号”。
从产品工作原理来看,莱特兄弟的飞机采用的是轻于空气的飞行原理。飞机利用机翼产生升力,当风吹过机翼时,会形成上升力,加上动力装置的推力,从而把飞机抬升到空中。
莱特兄弟首创了让飞机能受控飞行的飞行控制系统,从而为飞机的实用化奠定了基础,此项技术仍被应用在所有的飞机上。莱特兄弟的伟大发明改变了人类的交通、经济、生产和日常生活,同时也改变了军事史。
工业改变人类的影响一直持续到今天。一代又一代的科技工作者,为了人类更便捷、更舒适的生活,在不断改进着先人留下的工业设备。蒸汽机、内燃机、制冷机等设备的动力方式,随着科技的进步,在不断更新。人们对能源的应用方式也在不断更新,催化燃烧便是其中之一。
催化燃烧直至20世纪70年代,因其巨大的环境效益和经济效益,人们才开始进行广泛的研究和应用开发。20世纪90年代后,对催化燃烧的研究进入一个新时代,对催化剂的进一步开发和研究为催化燃烧的研究开辟了新的途径。
中法英科研人员组成的催化燃烧低碳能源环保团队在催化燃烧领域已有多年的理论和应用研究,其发现的科学理论在世界范围内公开。
2001年发现了自然界碳氢化合物催化燃烧低碳机理近零污染物排放科学规律,在国际上验证,复现。
在对贫甲烷/氧气/氮气混合气体催化燃烧的理论研究中,使用了世界一流的设施及精密设计罕见的实验装置-滞止点流动反应器。
相差理论:在滞止点流动反应器中首次从实验和模拟的角度提出了燃料转化率和一氧化碳选择性与铂表面温度(一直到超过了单相点燃温度区)的关系。
重要发现:铂表面的异相反应抑制了气相氧化反应的程度,并且提高了单相点燃的表面温度。因为除异相催化氧化反应导致的燃料耗尽以外,甲烷对催化剂的扩散,进一步夺去了此状态中有助于气相点燃的燃料中的大量气体。
自2002年本团队按照催化燃烧研究科学理论向着更高的创新科研目标不断迈进,发明了0~1低碳工程原理技术热工设备,即燃料催化燃烧低碳机理近零污染物排放工业炉窑。
2025年英国利兹大学登了中国发源了世界笫一台基于低碳原理的近零污染物排放炉窑,北京建筑大学供热、供燃气、通风及空调工程北京市重点实验室是发源地,其发源地的身临“器”境具备丰富的科普价值与资源共享。
贫甲烷稳定的催化燃烧具有燃烧效率近100%、烟气直接达到近零污染物排放(氮氧化物、CO、未完全燃烧的碳氢化合物小于4ppm)。
使用催化燃烧炉窑烧制的工艺品具有品相好、烧制时间短、该贫燃料催化燃烧炉窑的烟气中,去除水蒸气,生成物中食品级的二氧化碳含量6%,远远低于普通燃烧,属低碳机理的本质特性。
高端能源及节能环保装备,技术水平处于国际先进,在低碳机理热物理技术、产品、装备、工艺等环节实现重大突破,且处于产业链关键环节,对从源头处理垃圾温室气体排放的精细化高效低碳技术综合治理的变革产业发展具有强劲的带动作用。
来源: 生态建筑琉璃
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