热能与动力工程真的要去烧锅炉吗？热动老司机为你揭开真相！
本期专业介绍人安强，内蒙古察右中旗人，加拿大多伦多大学航空航天研究所在读博士，主要研究方向为旋流火焰的稳定。
我从本科开始学习热能与动力工程这个专业，到现在已经超过十年了，虽然后来读研的专业是航空宇航推进，再后来在国外读的也是航空航天工程系，但始终都是换汤不换药，我一直就是个热动的学生。
十年读下来，根本不敢夸口说我对这个专业已经了如指掌，但对于这个专业是干什么的、学什么课程、就业好不好、选择读研还是出国，等等这些问题，我还是有个大概的了解。想当年我报高考志愿的时候自己随便翻着一本《报考指南》，看到热能与动力工程这个专业的名字不明觉厉（不明白但觉得很厉害的样子），就把它当成了网上填报志愿的备选。糊里糊涂踏上了这条路，幸亏我运气好，发现自己还是很喜欢这个专业的，要不然该有多懊悔。我常常想，当时要是有个懂行的人能给我讲讲怎么选专业该有多好！现在，为了让高中的学弟学妹们以及他们的家长能够在掌握更多信息的情况下填报志愿，当然也为了给刚开始学习这个专业的大一大二新生们排除一点疑惑，我在这里把我个人知道的一些情况悉数写出，供大家参考。也希望同行和前辈们继续补充，当然批评的时候不要下手太狠。
热能与动力工程（不少学校称为能源与动力工程）这个专业最初的发展与解放后我们按照苏联模式设置院系渊源颇深，最早就是专门为新中国培养锅炉方面人才而设立的，因此广大人民群众亲切地称我们为“烧锅炉的”。那这个专业到底是干什么的呢？从名字不难看出，多数涉及大规模能量转换和提供动力的事情都和这个专业有关。举几个例子：
在很多人眼里，我们就是学这个的（图片来源于网络）
【太阳能产业】太阳能转换成热能（光热）或电能（光伏）。
【风电】风能转换成发电机叶片的动能再转化成电能。
【水电】利用大坝的落差，把水的势能转换成动能，推动水轮机做功发电。
【燃料电池】化学能转换成电能。
【燃煤发电】燃煤烧热锅炉里的水（因此我们对“烧锅炉的”这个称号欣然接受），水蒸气再推动汽轮机做功发电。
【核电】核燃料的反应产生热能来加热水，水蒸气再推动汽轮机做功发电。
【燃气发电】天然气（或其他可燃气体或油）直接在燃气轮机内燃烧，然后推动燃气轮机的涡轮做功发电。
【航空发动机】把燃气轮机装到飞机上，也不用轴连着其他设备来切割磁感线发电了，而是直接利用尾喷口排出气体产生推力（也就是动量守恒）来让飞机往前飞。
【火箭发动机】飞机在飞的时候带一箱油就可以了，发动机边吸气边发生燃烧反应来提供热能，而反应中的氧化剂便是大气层内的空气。火箭发动机就不一样了，既自带燃料，也自带氧化剂。火箭发动机既可以装到运载火箭上，也可以装到弹道导弹上，一个送人上天，一个送人上西天。
【活塞式内燃机】有烧汽油的，也有烧柴油的，燃气推动活塞往复做功，然后通过曲柄连杆驱动其他装置转动。可以装到小汽车上、拖拉机上、船上、小型飞机上。
【制冷】冷却剂在室内由液态变成气态，吸热；在室外由气态变成液态，放热。这是以空调为代表的制冷技术的基本原理。
当然，这都是很粗略的概括，但不难发现，这个专业涉及最多的还是“二发”，一个是发电，另一个是发动机。如果没有我们这群烧锅炉的，社会也就直接回到工业革命以前了，除非你会用爱发电，否则说话基本靠吼，照明基本靠火，交通基本靠走。想想我们对社会这么重要，是不是还有点小激动呢？先别忙着激动。我曾经听说过好多故事，有些不喜欢数学的高中生连听别人说带自己想象，觉得经济学这个专业高大上，干的都是掌握国家命脉的事，就选了这个专业，结果进去一看大片大片的数学模型，傻了眼。所以说，选专业还是要对这个专业的课程有个大概的了解。那么热能与动力工程都学哪些课程呢？
一般来说，第一年（还有第二年上学期）的课对好多工科专业而言都是差不多的，数学、物理、编程、工程制图、工程力学、电工学等都是重点。第二年的重点是专业基础课，也是这个专业的重中之重，一般认为这三门最重要：热力学、传热学、流体力学（或气体动力学）。热力学非常重要，是后面多数专业课的基础，就连前面总结的各个领域的能量转换，也都不出著名的热力学第一定律的范畴。我现在的科研属于燃烧学，大多数燃烧学的教材就是以前几章复习热力学知识而开头的。热力学这门课会用到一些微积分的知识，但总体而言数学方面不算太难，难点在于概念的理解和应用。传热学非常系统，就是围绕三种传热形式——导热、对流、辐射——展开，逻辑性很强，个人感觉是三门课里比较好学的。最难的当属流体力学，涉及的微分方程很多，所以大一的数学一定要学好。其中有一个叫做Navier-Stokes方程的东西贯穿整门课，可以感受一下：
流体力学中著名的N-S方程（图片来源于网络）
当然，学习之后，这个方程也就没有乍看起来那么吓人了。流体力学太重要了，有流动的地方就有应用，本科毕业后继续深造的话，与流体力学相关的领域有很多可以选择。
啃完这三门课，接下来要学什么课就要看学校的特色和专业里你选择的小方向了。比如，和燃煤电厂相关的小方向，会学锅炉原理、汽轮机原理、热电厂运行一类的课；和航空推进相关的小方向，会学航空发动机原理、燃烧、压气机原理一类的课。但个人感觉，只要学好前面的三门专业基础课，后面的专业课一般不会有什么问题。
上了四年课，毕业后是该就业呢还是该读研呢？就业时大部分人都会找和自己小方向相关的工作，比如我本科的专业偏向燃煤发电，大部分就业的同学就都去了热电厂或电建公司（建热电厂的公司）。据我了解，热动专业的工作待遇 算工科中的中等水平，比通信工程、人工智能这些动辄起始年薪二三十万的领域差不少，但也比有些专业（并非专业不好，只是待遇可能差些）强些。还有个特点是这个行业国企居多。另外，在电厂干运行工作的人，夜班难免，可能对不少女生来说是个挑战。可能跟这个多少有些关系，同很多工科专业一样，学热动的女生比较少。不过我要说，学热动的女生都漂亮！同意的请给文章点赞。发动机相关的工作似乎对女生的客观不利因素要少一些。也欢迎女同行们说说你们的亲身体会。
燃煤电厂的集中控制室（摄影：李晓杰）
说起读研，同学们的选项就多了。热动涉及的范围广，和很多科研方向都相关，按照自己的兴趣选就可以了。需要注意的是，如果去欧美读研，他们一般是没有与热动完全对应的专业的，和热动相关的研究课题组主要分布在机械系和航空航天系，另外化工系和生物系也可能有少量分布。正因如此，欧美的本科生一般情况下是不可能上热电厂运行这种课的。
作者目前的科研日常（摄影：安强）
最后再提前回答一个可能被提到的问题：哪个学校的热动专业好呢？这是个很常见、很典型的工科专业，所以一般工科排名高的学校，它的热动专业也都很好，当然会各有特色，偏重的小方向不一样。这些在学校的网站上很容易查到，我在这里就不多说了。
我才学了十年，所以也属于刚入门，感受不深刻，但希望上面的信息对您有些许帮助。
我是热动人，我自豪，极力推荐！
封面图片来源于网络，为西门子SGT-400型燃气轮机