热科学与动力工程实验室 -
热科学与动力工程实验室
本实验室以能源的高效转换和清洁利用为核心，以传热学、热力学、、及系统科学为基础，以满足国家能源(特别是化石能源)的安全高效利用提供科技理论创新和先进技术为目标，以热科学和可持续发展科学理论为指导开展相关基础及应用基础研究。主要研究方向为：传热学与热力学、燃烧科学与技术、燃气轮机关键技术基础、能源清洁转化与多联产、节能热技术与理论、污染控制理论与技术、系统仿真控制与能源战略。 本实验室的长期发展目标和战略任务是：在队伍、科学研究及人才培养等诸方面达到世界领先水平；拥有多位具有国际领先水平和重要影响的学科带头人；产生有重要影响的原创性的学术思想和理论体系；成为一个世界领先水平的研究基地，发展成为国际学术交流中心；为我国社会和经济发展及国防建设做出更大贡献。 本实验室拥有一支包括2位中国科学院院士、3位工程院院士、4名特聘教授、3名国家杰出青年基金获得者、3名中国青年科技奖获得者的“老中青”相结合的高水平的师资队伍。现有固定在编研究人员66人，其中教授31人，拥有博士学位的45人，占70%以上。以五位德高望重的院士作为学科带头人，每个方向设立2-4名学术带头人。高水平的研究队伍为本研究方向的进一步发展和提高奠定了坚实的基础。本实验室有良好的学术声誉和良好的学术环境，吸引了一批有志于能源动力和热科学研究的人才，近些年，连续从国内其他大学和研究机构以及美国、德国、日本和英国等国际一流大学引进了高级人才和博士后研究人员，整个队伍呈现相当的活力。国内外优秀人才吸引与引进工作还在进行之中。 本实验室还拥有一大批大型的精密仪器和试验台架，总价值达6700多万元，其中近年购置的占极大部分，目前实验室的设施和设备条件与国内各高等院校相比是比较完备和先进的，仪器设备水平处于国内领先地位。
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热科学与动力工程实验室
本实验室最早可以追溯到1935年建成的机械工程馆（即现在本实验室主体部分）的时设立的热力工程，设备包括蒸汽机、汽轮机、、机车及汽车等，是当时国内最完备的热力工程实验室，与欧美各著名大学同类实验室相比亦不相上下。发电厂的锅炉及各式蒸汽发电机，当时亦属国际先进设备，它的运行除供教学科研用外，还供给学校用电和冬季取暧。 解放后，在50和60年代，实验室得到了扩大和完善。同时在科研方面也取得了可喜的成绩。例如，实验电厂的建成，不仅为教学与生产结合提供了基地，而且在相当长的一段时间内为我校的正常供电作出了贡献。热工室为四川化工厂研制的三重冷管氨合成塔，使单塔合成氨日产量翻了一番，1965年获全国重大发明奖。热力发电专业的沸腾床燃烧技术和燃气轮机专业的机车用燃气轮机都取得了卓越的成绩，荣获了1978年全国科学大会奖。 1979年开始，不断扩大与世界各工业发达国家的知名大学的学术联系和交流，陆续派出访问学者、留学生与参观团，并邀请国外学者来讲学。彻底改变了过去封闭的状态，萌发了新的生命力。 1983年8月，与校科技处、校外事办联合举办了解放后的第一次、也是改革开放以后的第一个大型国际学术会议——国际煤燃烧会议，此会议得到了国家有关部门的好评。1985年，又由我系独立主办第一届国际传热会议。此后这两个会议每四年定期举行一次。我系的相关学科与国际的相关组织和大学建立了广泛的学术联系和学术交流。
同时在此期间，加强了科学前沿及与国民经济重点建设有关的重大课题研究。在技术科学与工程开发研究上组织了循环流化床锅炉、大型煤粉燃烧器、煤气、蒸汽联合炉、大型火电站及联合循环电站仿真系统、动力系统控制工程、大型热网计算机控制系统、反应堆内传热工程、人工环境工程、大型煤气工程及其余热锅炉、高效换热器及煤油混烧工程等大型研究课题。在基础研究课题上组织了传热理论、多孔介质传热、多相流传热、气固两相流、叶轮机械内部流动、热工动态学、热能系统工程、仿真学、人工环境学及动态仿真、等学科前沿与交叉学科的研究。科研工作取得了重要成果，获得了包括国家级奖，部委、省市级奖等各种奖励，其中有1985年清华大学首次获得的国家科学进步一等奖项目“大型火电机组模拟培训系统”（教授等），院士1985年获人类利用能源“国际大奖”，“大型火电机组仿真技术”获得1992年全国十大科技成就奖，“带火焰稳定器的煤粉燃烧器”获国家技术发明二等奖及中国专利发明创造金奖（徐旭常教授等），“清华系列绿色制冷剂”获国家技术发明二等奖（朱明善教授等）。 近年来，随着国民经济的迅速发展，对、保护、动力、、国防等高新技术领域的科技进步提出了更高的要求，正在承担着越来越多国家急需的重大科研项目，典型的如我系目前作为首席科学家所在单位，正在同时承担二项国家重大基础研究发展规划项目(973项目)“燃煤污染防治的基础研究”（首席科学家为教授）、“燃烧源可吸入颗粒物的形成与控制技术基础研究”（首席科学家为姚强教授），还有一大批国家高新技术项目(863项目)、国家科技攻关项目、国家自然科学基金项目等。我系全体师生，正在为国家的发展作出越来越大的贡献。 　 1989年，由国家利用世界银行贷款正式开始建设煤折高效低污染燃烧国家重点实验室，1993年开始对外开放，1995年通过国家验收，同时对外开放，并更名为技术国家重点实验室。 2004年清华大学以原国家重点实验室为主体,整合从事热科学基础研究和燃气轮机关键技术基础研究的人员进入实验室,并以热能动力工程及热科学清华大学重点实验室开始运行。 2005年6月通过专家组论证，8月确认正式以热科学与动力工程教育部重点实验室开始运行。工程力学系的“传热强化与过程节能”清华分室并入本实验室。
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非熔渣－熔渣分级气化技术通过科技成果鉴定图
本实验室以能源的高效转换和清洁利用为核心，以、热力学、流体力学、化学及系统科学为基础，以满足国家能源特别是化石能源的安全高效利用提供科技理论创新和先进技术为目标，以热科学和可持续发展科学理论为指导开展相关基础及应用基础研究。 几乎所有的能源动力过程都伴有热的过程，并最终转化为热，能源动力利用与转换过程中的核心科学问题是热科学问题。热科学与动力工程是关系到国家经济与能源安全、经济发展、国防动力装备水平的重要科学基础。针对这一重大领域展开基础理论研究，特别是能源动力转换过程中传热、传质、流动和燃烧等核心基础科学问题，能源动力的可持续发展规律，在揭示和遵守自然规律的前提下对能源动力科学、技术与工程进行有效的研究，以提高能源转换过程的效率，减少对生态环境和人类健康的影响，是十分必要的。 对于能源动力与热科学的研究，国际上正在从过去的单一能源转换过程的研究，开始向多能源综合转换和系统集成的研究发展，并涉及多学科的综合交叉。例如，过去化学家侧重于研究矿物燃料转化为热能过程中的化学动力学和热力学规律，物理学家侧重于研究热学规律，力学家侧重于研究的运动规律和的力学特性，环境学家侧重于研究污染物的生成、转化和扩散规律，控制学家侧重于研究动力系统的动态特性。但是，随着现代能源动力科学与技术的发展，单一学科的分割研究已无法满足人类发展的需求，也不符合日益高速发展的学科综合发展趋势，能源动力科学与热科学研究的各个方面联系越来越紧密，已成为一个不可分割的综合学科。鉴于我国能源以矿物燃料为主，能源转换效率偏低，国民经济、高技术、动力装备水平相对落后，研究我国的能源动力问题必须同时关注其热流科学基础的一般规律和能源动力系统的特殊规律，并将两者有机地结合起来。另外，鉴于能源转换、能源与环境、高技术中的动力系统几个方面的互相交织的现状和可持续发展战略的要求，在国家安全-经济发展-资源环境-高技术发展的有机系统中对能源动力进行综合研究的同时，兼顾能源的转换与利用、能源产生的污染形成规律和污染防治、新型动力系统、高技术中的热科学问题、生命科学中的热问题、可持续发展的能源动力科学理论等各方面的研究。这就对该领域的各个学科之间的密切协作提出了迫切要求。 在未来洁净煤发电系统中，大型化、高参数、低污染、联合循环是基本的发展趋势，随着技术的发展，近零排放的以多燃料气化为基础的多联产技术与系统，未来将可能改变煤炭是不清洁燃料的地位；常规的火力发电还将高速发展，如何控制所产生的二氧化硫、氮氧化物和细小颗粒物的污染带来的严重的环境问题，寻求高效、先进的控制原理与技术，需要大量的基础研究成果；西气东送等重大工程，为我国的燃气轮机发展提供了良好的机会，但又对相对落后的关键技术基础研究提出了挑战；日益发展的工业和国防需求，对于动力设备提出了绿色动力与微型动力的要求；在各种高技术发展过程中对于微纳米科学与高技术中的热科学问题提出了新的研究需求；如何提高能源动力的效率并节约能源的消耗是一个永恒的课题；以及从温室气体控制和能源可持续发展需要考虑含碳能源利用的二氧化碳减排和向新能源如氢能、生物质能等发展的科学基础问题。在这些科学基础问题的研究发展与成果都具有广泛的应用前景，并对实现我国能源动力发展，持续改善我们的环境，并对实现西部大开发战略中能源优势的发挥和国民经济发展具有重要意义。
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倪维斗(主任)
学术委员会 倪维斗(主任) ( -) 动力机械工程专家。 出生于上海市，浙江省宁波市人。1957年毕业于前苏联包曼高工，获工程师学位。1962年于前苏联列宁格勒加里宁工学院获副博士学位。现任清华大学教授、中国环境与发展国际合作委员会委员，教育部科学技术委员会主任。发展了复杂热力系统及其关键部件的先进建模方法和一系列新的控制策略；首次提出一种非稳态小偏差线性化方法用于非线性系统的大扰动过程描述上述理论成果及工程应用；首次在国内用伪随机信号对大型燃气轮机进行动态试验，在国内对复杂热动力系统率先采用与发展了模块化建模的理论与方法，所发展的模块化理论与方法对我国大型火电站（200MW，300MW，600MW）仿真培训装置的研制起了关键作用；对先进燃气轮机在我国的消化、吸收应用、推广发挥了核心、组织和指导作用，主持并参与了“大型火电机组性能与振动远程在线监测与诊断系统”的研制，在多台800MW、600MW大型火电机组上得到广泛应用。获国家教委科技进步奖一等奖，二等奖，电力部科技进步一等奖、国家科技进步奖二等奖。近年从事中国能源战略的研究，推动以煤气化为龙头的多联产能源系统、替代燃烧在国内的应用。培养博士后、博士和硕士共60多人，于93年获国家级优秀教学成果二等奖。在核心刊物上发表论文300多篇，其中40余篇被SCI、EI检索，出版著作5部。 1999年当选为中国工程院院士。 秦裕琨(副主任) （-） 热能工程、燃烧学专家。扬州市人。1956年毕业于哈尔滨工业大学，获研究生学位。曾任哈尔滨工业大学副校长，现任哈尔滨工业大学教授、所长、博士生导师，中国动力工程学会常务理事。发明了用于火力发电厂的风控浓淡煤粉燃烧技术，使煤粉相对集中在火焰中部，而炉壁四周则空气相对过剩的思想，并研制了高效、低阻的煤粉浓缩器，强化了浓淡燃烧的作用。将风包粉和浓淡燃烧的思想相结合，达到高效、稳燃、低污染、防结渣和防高温腐蚀的综合效果。覆盖了电站锅炉的主要燃烧方式和煤种，除用于改造已有设备外，我国各大锅炉厂均已用于新产品设计，其中最大单机容量600MW。根据有经济效益统计的29台4482MW机组统计，年均创经济效益13479.44万元。且较大幅度降低了NOx排放。获得了2000年国家技术发明二等奖、黑龙江省科技进步一等奖。在六五期间，解决了130t/h矸石流化床锅炉存在的严重问题，获国家科技进步三等奖，原航天工业部科技进步一等奖。此外，著作六本，论文百余篇，指导博士生25名，其中已结业21名。 2001年当选为中国工程院院士。
周远(副主任) 低温工程、制冷技术专家。1938年生于金坛。1961年毕业于热能工程系。现任中国科学院理化技术研究所研究员。主要从事低温工程和微、小型制冷技术研究。开展低温和极低温度的获得和应用研究。采用直拉进排气阀式长活塞型膨胀机替代液氢研制成功氦液化器，为开展低温超导技术研究极低温条件的建设提供了保证，还为大型空间环境设备和卫星辐射制冷的实验提供了冷源。开展了脉冲管制冷技术研究，用实验验证和揭示了双向进气脉冲管的优异性能，在国际上首次提出二级脉冲管制冷方案。提出的多路旁通流程，将同轴结构、多路旁通和非对称喷嘴结构用在微型高频脉冲管制冷机上。领导进行混合工质节流技术的基础研究，其核心技术已成功的应用到深冷冰箱的研制上。 2003年当选为中国科学院院士。 徐旭常 （－）热能工程专家。江苏省人。1953年毕业于，1956年毕业于清华大学研究生班。清华大学教授。他多年来从事热能工程、锅炉、燃烧及污染控制的工程技术研究和教学工作。结合我国的能源工业的实际需要，研究改进了煤粉燃烧和流化床燃烧设备，发明创造了煤粉预燃室和带火焰稳定船的直流煤粉燃烧器，分别获得了国家发明奖三等奖和国家发明奖二等奖。近年来研究与煤燃烧有关的大气污染的治理，承担了国家科技攀登计划研究项目“煤和石油的高效率低污染燃烧过程的基础研究”，国家重大基础研究973项目“燃煤污染防治的基础研究”和“燃煤污染物干法联合脱除的基础研究”中煤粉燃烧有害产物的生成机理及其控制的研究。1996年获何梁何利科技进步奖。 1995年当选为中国工程院院士。 蔡睿贤 工程热物理学家。原籍广东台山，生汕头。1956年毕业于动力机械系。中国科学院工程热物理研究所研究员。在分析复杂总能系统中，创立了比较法，并由此总结出各种总能系统的多种简明定性规律；建立了强调正确评价准则的热力学分析学说体系，提出了一系列崭新的合理准则与系统分析。在叶轮机械理论方面，全面发展了中心流线法，有些内容已列入国内外教科书中；在叶轮机械三元流动理论方面首先导出了环壁约束条件与给出一系列三元标准解析解。首次集体发现了实用机组中内围带对不稳定性能的影响，对国内后来多种型号机组的调试起了重要作用。近年导出了工程热物理各分学科的一系列代数显示解析解，如非定常带激波可压流与非线性导热的解析解等。 1991当选为中国科学院院士（学部委员）。 岑可法 （－）工程热物理专家。广东省南海人。1956年毕业于。1962年毕业于原苏联莫斯科包曼高等工业大学获副博士学位。浙江大学教授。提出的洗化床燃烧发电技术、预热层燃烧技术以及计算机辅助优化数值试验（CAT）和气固多相流理论等方面，取得了国际领先的成果。在水煤浆燃烧技术、流化床技术、煤的清洁、高效燃烧及强化传热、煤炭多联产综合利用及污染防治等方面作出了具有国际先进水平的成果。在国内外共发表论文370余篇，其中有42篇论文获奖；出版专著10部，主编教材2部。1995年当选为中国工程院院士。
徐大懋 （－）和热能工程专家。当涂县人。1960年毕业于清华大学， 1987年获清华大学工程博士学位。原高级工程师。长期致力于热力涡轮机和热能工程的设计与研究。提出一系列新的设计概念和方法：如汽轮机长叶片气动设计准则，最佳余速分布，等转速模化，长叶片分类法，供热机组设计原则，“比焓差”法等，形成了先进的设计体系。主持开发的两排汽210MW汽轮机开拓了广阔的国际市场，在国内全面替代了老产品；在引进型300MW和600MW汽轮机的国产化和优化过程中，解决了600MW汽轮机因推力过大而不能满发的难题，性能超过了引进技术；降低火电煤耗的汽机改造成果产生了巨大的经济效益和社会效益。获国家科技进步奖二等奖。1999年调至中国广东核电集团公司工作，对常规岛设备的技术问题和质量控制发挥了重要作用。1997年当选为中国工程院院士。
工程热物理学家。无锡人。清华大学动力机械系毕业。清华大学教授，机械工程学院院长。长期从事热科学与技术研究。在热流体方面，提出了热可压流体的概念，发现了热绕流等现象，并建立了热阻力和热绕流的定量关系式。在热等离子体方面，提出了电弧堵塞的概念，发展了一种热力学非平衡等离子体参数计算的新方法，对热等离子体加工有重要意义。在微重力条件下的流动与传热方面，提出了载人舱内流场、温度场和湿度场地面模拟的新方法，建立了相应的模拟装置，可大量节省实验时间和经费，促进了航天事业的发展。在微尺度传热和传热强化方面，提出了温差场均匀性原则等传热强化新思路，它可使换热效率提高的同时不带来附加的阻力损失。1997年当选为中国科学院院士。 闻雪友 ( -)。出生于，原籍浙江省慈溪县人。1962年毕业于上海交通大学。曾任研究员，中国电工学会燃气轮机专业委员副主任委员。现任七Ｏ三研究所科技委主任，研究员。长期从事舰船及工业燃气轮机的研究设计工作。曾任我国第一台航空改装大功率舰的技术负责人，后又负责我国第一台第二代舰船用燃气轮机的研制工作，现任新的国产化船用燃气轮机的总设计师，为我国舰船动力现代化作出重要贡献。在热能动力工程方面，曾在国内首先研究建成双工质平行复合循环电站，并获进一步推广应用。现正任863项目《10MW高温气冷反应实验堆》二期工程中我国首次研制的“氦气透平压气机组”子项目的总设计师。获全国科学大会奖、国家科技进步奖、国防科学技术奖、军队科技进步奖、中船总公司科技进步奖等多项。2005年当选为中国工程院院士。
蒋洪德 ( -) 叶轮机械与动力工程专家。出生于衡阳市，湖南省长人。1965年毕业于清华大学燃气轮机专业，1981年毕业于中国科学院研究生院，获硕士学位。现任清华大学教授、博士生导师。长期从事叶轮机械内部流动的理论与实验研究、技术开发和工程应用。主持研究开发的汽轮机全三维设计体系综合了当代叶轮机械气动热力学和计算流体力学的最新成就，使这一设计体系成为理论先进、系统配套、具有我国自主知识产权和重大工程应用价值的科研成果和设计工具，带动了我国汽轮机制造行业设计理念与方法以及制造工艺的进步。主持研究开发了汽轮机新一代叶片与非叶片部件，包括静动叶型、各种复杂三维造型叶栅、主蒸汽阀门、排汽缸等，加速了我国汽轮机产品的更新换代。在我国火电站老汽轮机现代化改造工程中，主持完成了200MW等十几种机组的设计，已成功改造了120多台共约1500万千瓦汽轮机，机组热效率提高5-7%、出力增加10%,机组热力性能达到当代国际先进水平，创造了重大的社会与经济效益，对我国发电设备制造业和电力工业技术进步作出了重大贡献。获国家科技进步二等奖一次，省部级科技进步奖四次。1999年当选为中国工程院院士。 马重芳 教授，1964年毕业于中，1967年中国科学院力学研究所研究生毕业。现为北京工业大学传热与节能教育部重点实验室、传热与能源利用北京市重点实验室主任；西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室学术委员会副主任。 主要研究方向包括强化传热及应用、沸腾传热与射流冲击传热、热泵与可再生能源技术、微电子系统冷却技术、建筑节能等。近年来从事燃料电池内部热过程的研究以及太阳能等可再生能源的高效热利用的基础利用研究。已出版专著三种，译著十种，发表英文学术论文72篇，学术论文130余篇，其中被SCI录用的有15篇。1995年在著名的《传热学进展》中撰写了“单相射流冲击传热”一章，成为中国大陆唯一在该权威著作中撰文的传热学工作者。 郑楚光 　男，1945年2月生，湖北人，汉族。1987年加入九三学社。现任九三学社第十一届中央委员会常委，九三学社第四届湖北省委员会主任委员。华中科技大学煤燃烧国家重点实验室主任。教授，博士生导师。第十届全国政协常委，第五届湖北省政协副主席。国家重点基础发展规划项目首席科学家。
1962年至1968年就读于华中工学院。1968年至1978年任湖北省电力工程公司技术员。1978年至1981年在华中工学院攻读研究生，获硕士学位。1981年至1982年任华中工学院讲师。1982年至1986年在华中工学院热能动力工程专业攻读研究生，获博士学位。1986年至今历任华中理工大学副教授、教授、煤燃烧国家重点实验室主任、能源科学与工程学院院长、博士生导师。其间，1990年至1992年在澳大利亚纽卡斯尔大学工作访问。
曾任九三学社第十届中央委员会常委，第三届湖北省委员会主任委员。第九届全国政协委员，第四届湖北省政协副主席。 孙晓峰 ，男，1962年8月出生，1978年考入并在该校获学士、硕士学位。1988年在北京航空航天大学获博士学位后留校工作，并于1993年3月晋升为北航动力系教授、1994年任博士生导师。一直从事气动声学、叶轮机非定常空气动力学方面的研究工作。近年来，在叶轮机三维可压缩旋转失速稳定性理论、叶轮机亚/超音速叶片气动弹性稳定性的主/被动控制、航空发动机声学设计技术等方面做出了有意义的学术贡献，其主要研究成果均发表在Physics of Fluids, AIAA Journal, Journal of The Acoustical Society of America, Journal of Propulsion and Power以及Journal of Sound and Vibration等本领域的国际著名杂志上。此外，自九十年代以来，作为访问科学家或访问教授，曾先后应邀在日本京都大学、东京大学，德国宇航院柏林流体所，英国剑桥大学工程系，美国宾州州立大学以及麻省理工学院从事合作研究。孙晓峰现任中国工程热物理学会常务理事,中国航空学会动力分会总干事,日本燃气轮机学会(GTSJ)国际顾问委员会(IAC)成员。此外，他于1996年获中国青年科技奖，1999年获国家杰出青年基金, 同年入选国家人事部百千万工程。2000年被教育部批准为长江计划特聘教授。并从2005年度始，担任美国AIAA Journal of Propulsion and Power 顾问编委（Editorial Advisory Board）。 郭烈锦 ，1963年10月生，男，首批长江学者，博导。现任动力工程多相流国家重点实验室主任，能源与动力工程学院院长。“973”项目首席科学家。1995年12月-1996年4月在英国伯明翰大学任高级访问学者。1996年入选教育部跨世纪人才培养计划，1997年获国家杰出青年科学基金，1998年获霍英东高校青年教师基金，1999年入选中组部、国家人事部“百千万人才工程”第一层次专家。2002年获“陕西省十大杰出青年”称号。现任全国青联第九届委员会委员、陕西省青联常委。 多年来，一直坚持以主要时间和精力在国内从事热能工程重点学科内的研究生培养和能源动力多相流热物理领域内的科学研究工作。在科研方面，作为主持人或主要研究者承担完成国家及省部级项目30多项。研究成果有6项11次获奖，其中国家教委（教育部）科技进步二等奖4项，部省级一、二等奖各3项。已授权及申报受理的国家发明专利5项、实用新型专利2项。成果为工业与国防部门应用并产生巨大节资与社会效益。已在国内外学术杂志和会议上发表学术论文150多篇，多次在国外著名大学作学术报告，4次国际会议特邀报告，为EI、SCI等检索和引用的有数十篇（次）。参加撰写并出版的论著2部，其中第二版《化学工程手册》荣获1997年国家图书一等奖，独立撰写学术著作1部。已培养毕业的硕博士研究生及博士后20多人次。作为年青学者以其独特的见解和在学术上的创新，带动所在学科开拓发展新的研究方向，使该学科既保持了在传统领域内的优势，又在新能源转化及高技术领域中的多相流研究等方面走上国际舞台。2001年其所在学科获全国重点学科评估中同类学科第一名；动力工程多相流国家重点实验室在2003年全国重点实验室评估中被评为优秀，工程组排名第一。 姚强 清华大学教授，热能工程专家，长江学者。1978年9月～1983年7月 清华大学热工程系热能工程专业获学士学位 1983年9月～1986年7月 清华大学热能工程系攻读硕士学位获硕士学位
1988年9月～1992年9月 能源工程系工程热物理专业在职攻读博士学位,1992年9月获博士学位在浙江大学工作期间曾任能源工程系助教，浙江大学能源工程系讲师，热能工程研究所水煤浆研究室副主任，国家水煤浆工程研究中心浙江大学燃烧技术研究所副所长，浙江大学能源工程系副教授，浙江大学能源工程系副博士导师，副所长，浙江大学能源工程系教授，浙江大学博士生导师，现任清华大学热能工程系教授，博士生导师，清华大学热能工程系主任， 2001年7月－2006.4 曾任国家”十五”863洁净煤主题专家组成员 。
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热科学与动力工程实验室
传热学与热力学 [] 目前国内外工程热物理学科主要围绕高新科技发展、交叉学科、与环境、制冷与低温等重要领域中所涉及到的热物理现象及相关的基础理论与技术开展科学研究。能源环境与动力工程、信息和电子技术、技术、技术、技术、化学技术、材料技术、纳米技术、生命科学等学科的迅速发展对热现象的研究也提出了更高的要求；在许多方面，热的产生与传递甚至成了制约这些技术发展的瓶颈。因而，随着人类社会和经济的发展，能源环境与动力工程及高新科技发展中的工程热物理问题的研究必将愈来愈重要。本研究方向主要涉及传热传质科学与技术、热力学及应用、现代热参数测试技术等方面的基础或应用基础研究。主要的研究内容包括：微细尺度热质传递、多孔介质中传热与传质、相变传递过程与机理、能源动力与高技术领域中的特殊传热问题、纳米尺度热质传递、传热强化与优化、生物体热物性与生物传热、流体工质热物性。这些研究内容都是国内外热科学领域的热点研究问题。这些研究内容对促进我国高新技术的发展及用高新技术改造传统产业，解决能源、动力、环境、材料、生物工程及国防等领域的重大工程热物理问题都具有重要意义。
燃烧科学与技术 [] 燃烧是能源动力转换及利用的首要及关键环节。本研究方向主要涉及各种燃料，特别是矿物燃料的燃烧开展基础和应用基础研究，主要的研究内容包括：固体流态化燃烧：包括高效清洁燃烧；在流态化条件下，固体燃料传热、传质和磨损等规律、燃烧反应机理、固体颗粒成灰特性等； 煤粉燃烧：包括煤粉燃烧特性、煤与煤焦颗粒的分形特性与宏观燃烧动力学的关系；燃烧过程的流动、传热、传质和化学反应规律，稳定性等；煤与其他固体燃料气化：非熔渣－熔渣煤气化机制和技术；灵活的多种燃料（如煤与生物质等）共气化的理论与基础试验； 燃烧化学反应动力学：包括使用详细空间和表面反应机理研究火焰结构、着火和火焰传播、燃尽；反应动力学参数的确定，详细反应机理的简化，燃烧过程中非线性现象和行为的分类、突变机理与控制； 催化燃烧：包括表面催化和催化重整燃烧，催化燃烧理论与反应动力学机理；空间反应与表面反应的耦合与作用机制；流体力学与反应动力学的耦合作用；催化剂种类与结构的影响作用；极限（非常规）燃烧：包括的基本理论（如、火焰传播和燃烧稳定性等）；爆震基本理论，高压以及其他极限条件下的燃烧机理。
气动力学与多相流动 [] 在能源科学技术的各个研究领域都普遍存在流动和两相流动的问题，以动力机械内的流动、燃烧过程高温多相流动和相变汽液两相流动为特色的研究是另一个热科学一般规律的研究方向。本研究方向的研究内容包括：气动力学：内流流动力学、计算流体力学、叶轮机械气动基础；湍流多相流动与燃烧：包括高温气固两相流体动力学规律；燃烧过程中湍流、多相流和化学反应动力学的相互作用等； 燃烧过程非线性现象的动力学研究：包括燃烧过程中非线性现象的突变机理与控制，燃烧过程中非线性行为的分类等；气液两相流动与传热：气泡动力学、沸腾换热与相变流。 燃气轮机关键技术基础 [] 本研究方向主要围绕燃气轮机这一能源动力工业的核心动力设备所涉及的主要集成关键技术开展应用基础研究。主要的研究内容包括： 气动热力设计方法：包括先进燃气轮机压气机和透平内部的非定常三维粘性气动热力设计，叶轮机械（多排）叶片的三维粘性气动最优化设计，叶轮机械失速分离流动控制，叶轮机械气动弹性问题的流固耦合； 低污染燃烧：包括干式低NOx预混燃烧室设计基础，多燃料（如、和低热值煤气等）燃烧，火焰稳定与燃烧振荡控制，燃烧室内的气流组织、冷却与出口温度场优化，动态燃烧过程的测量与诊断； 先进冷却方法：包括高温燃气透平叶片的冲击、对流和气膜组合冷却改进、闭路蒸汽冷却，第一级透平部件的隔热涂层技术基础； 自动控制方法：包括先进重型燃气轮机及其联合循环系统的一体化控制，先进智能控制，基于寿命管理的运行优化控制规律，机组性能监测与故障诊断；结构强度与振动：包括先进重型燃气轮机部件的气动、结构及强度一体化设计，振动与流体激振的安全性研究； 燃气轮机的多学科设计优化：包括利用计算科学集成多学科知识，利用优化策略在各子系统间协调与设计，达到复杂系统整体最优；在燃气轮机设计过程的气动、结构、强度与振动、冷却与传热、燃烧与化学反应等学科之间、及在可靠性、寿命、成本等方面进行综合设计优化，是提升重型燃气轮机性能和质量的关键技术基础。
节能热技术与理论 [] 我国的节能技术相当落后，而能源问题则日益成为制约我国经济发展的瓶颈。热能转换、传输与使用中的节能是节能技术的重要环节。提高能源使用效率可以减少环境污染，等同于开发“新”的能源，从而缓解能源供应压力。节能热技术与理论研究方向直接面向动力、化工、、建筑等工业流程以及日常生活的能量有效利用、资源节约的基本问题。研究内容是在研究节能理论的基础上，研究热能传输与使用系统的高效节能方法与技术。本研究方向的目的在于开发高效节能新技术，提高能源利用率。主要的研究内容包括：节能科学与理论、热系统优化与热管理、强化传热技术及新型换热器、节能环保型制冷空调技术与设备、工业余热回收与利用、可再生能源中的关键热物理问题。这些研究内容都是国内外热科学领域与节能热技术研究的热点问题，是立足于解决我国能源紧缺的现实问题。这些研究内容对促进我国高新技术的发展及用高新技术改造传统产业，解决能源、环境、冶金、工程及国防等领域的重大节能问题都具有重要意义
污染控制理论与技术 [] 要实现能源动力的清洁转换及利用，必须解决其产生的环境污染问题。本研究方向主要涉及矿物燃料特别是燃煤过程中产生的主要污染物的形成、控制原理和技术等的应用基础研究。主要的研究内容包括：二氧化硫形成与控制：燃烧过程二氧化硫的形成、高效低费用低水耗的SO2脱除机理，基于链式反应的含硫烟气改性机理，钙基吸收剂的脱硫机理和制备方法，亚硫酸盐氧化机理及其产物的资源化利用。形成与烟气脱硝：燃煤NOx的生成机理及其燃烧中控制和选择性催化还原脱除机理与过程；燃烧源颗粒物形成与控制：特别是微米级与纳米级的颗粒物生成的反应动力学研究；颗粒形态、尺寸及其均匀性控制；颗粒团聚机理及控制；颗粒迁移规律和吸附其他污染物的规律；在外场作用下的行为规律、收集与脱除机制等；温室气体二氧化碳控制：富集、回收及资源化方法；纯氧燃烧；大气、植物与土壤碳平衡研究等；微量及其他污染物：燃煤烟气中氟、汞等重金属的生成、迁徙和脱除机理；火灾毒害物质形成与控制：形成与释放的规律及其热力学和化学动力学机理，对建筑材料危险性的评价方法等。
热科学与动力工程实验室 -
自然科学基金项目
项目起讫时间
项目负责人
SOFC混合发电系统的多尺度建模与控制策略研究
国家自然科学基金（面上）
固体氧化物电解质机理研究
国家自然科学基金（面上）
极高热流密度表面热防护中的关键热传递问题研究
国家自然科学基金（重点）
火焰法合成纳米钛基颗粒过程中碰撞-聚并机制的基础研究
国家自然科学基金（面上）
生物质和煤混烧过程中有毒元素及可吸入颗粒物减排新方法和模型
自然基金（国际合作项目，中芬）
微纳米尺度流动与传热学
国家自然科学基金（重点）
液态半导体合金的热物理性质与相变研究
吕勇军、陈民
国家自然科学基金（面上）
自然科学基金海外青年学者合作研究基金
非均匀和非平衡体系的工质气液表面张力与动力特性
自然科学基金重点项目
界面与结构效应引起的微细传递现象和机理
自然科学基金重点项目
国家973计划项目 燃气的高性能热-功转换科学技术问题研究 11.8 蒋洪德 973计划项目 燃气轮机热端部件冷却机理研究 11.8 姜培学 973计划课题 燃气轮机气动热力设计理论与系统集成 11.8 蒋洪德 973计划课题 燃气透平流热固耦合机理研究 11.8 袁新 973计划课题 换热设备的场协同分析与应用 12.4
973计划课题 燃煤CO2分离与富集 11.10 蔡宁生 973计划课题 燃煤污染物干法联合脱除的基础研究 10.12 陈昌和 973计划项目 基于钙基吸收剂/铁基等添加剂体系的联合脱除的研究 10.12 陈昌和 973计划课题 烟气干法脱硫、脱NOx的反应与扩散机理研究 10.12
973计划课题 分级气流床气化的基础理论研究 09.10
973计划课题
国家863计划项目 高性能空冷、液冷冷凝器的关键技术 09.8 彭晓峰 863计划课题 富氧高温空气燃烧煤粉燃烧器的研究和开发 10.10 张海 863计划课题 超细颗粒物聚并新技术开发 10.7 刘忠 863计划课题 燃煤烟气脱硫废弃物改良碱化的研究 10.10 李彦 863计划课题 中小型锅炉NOx控制技术与应用示范 09.12 宋蔷 863计划课题 综合利用太阳能-地热能及空气源的新型跨临界CO2空调与热泵热水系统研究 08.12 姜培学 863计划课题 采用微细通道高效传热技术的机组 08.12 李俊明 863计划课题 高压氢气加氢站中天然气重整制氢技术研究及不同氢源技术经济分析 06.9 蔡宁生 863计划子课题 关于部件性能的理论分析与试验研究 06.12 袁新 863计划子课题 煤的洁净转化与发电新技术 05.8 姚强 863计划课题 国家科技支撑计划项目 电厂循环水余热资源利用技术及装备研究与示范 10.9 丁艳军 国家科技支撑计划课题 脱硫废弃物施用技术及对土壤环境与的效应研究 10.12 李彦 国家科技支撑计划课题 气相声速和维里系数等基本物性实验和理论研究 10.12 段远源 国家科技支撑计划课题（参加） 600MWe超临界循环流化床锅炉关键部件及关键技术研究 10.12
国家科技支撑计划课题 冷渣器和含尘风机若干问题研究 10.12 刘青 国家科技支撑计划子课题 对引进的秸秆直燃发电燃烧运行优化调试研究 10.12 杨海瑞 国家科技支撑计划子课题 600MWe超临界循环流化床锅炉本体技术研究 10.12 溪 国家科技支撑计划子课题 绿色通风外墙与外窗设计技术及围护结构热工测试技术 10.12 李俊明 国家科技支撑计划子课题 苏州城市循环经济发展共性技术开发与应用研究 10.9 史琳 国家科技支撑计划课题（参加） 煤矿瓦斯继发性灾害防治关键技术 10.12
国家科技支撑计划课题（参加）&
热科学与动力工程实验室 -
热科学与动力工程实验室学术交流
日至日曼彻斯特大学J.D. Jackson教授来访问。J.D. Jackson教授一直致力于加强与清华大学的科研合作与学术交流，为推动曼彻斯特大学与清华大学在工程热物理及核能科学与技术的紧密合作作出了突出贡献。在本次J.D. Jackson教授来访期间，J.D. Jackso 日 至 日Walter AMBROSINI副教授来访。期间, Walter AMBROSINI副教授与姜培学教授课题组开展学术交流, 并为全系师生30多人做学术报告。姜培学教授与Walter AMBROSINI副教授对合作承担的国家科技部国际科技合作与交流专项项目”采用超临界 日技术大学机械工程系的Oded Gottlieb教授来访，并为全系师生30多人做学术报告。 日日本三菱重工高砂研究所的专业技术人员一行4人来访，与姜培学教授课题组讨论两项合作项目的进展情况，并讨论了下一阶段的工作内容。 日至7月1日，清华大学热能系李俊明教授应英国诺丁汉大学建筑环境学院可再生能源研究所所长S.B.Riffat教授与赵旭东博士的邀请，在该校进行访问研究。在此期间，参与了该所承担的DTI项目“Innovative Ventilation/Low Energy Cooling System”以及诺丁汉大学研究项 2007年初，徐旭常院士和由长福教授参访了Curtin工业大学和New Newcastle大学等单位，并与澳大利亚专家探讨了清洁煤技术以及煤矿瓦斯利用方面的交流和合作事宜； 2007年 4月20-21日清华大学-三菱重工业研发中心在清华大学召开了讨论会圆满成功地讨论了6个题目。并在中方老师的陪同下参观了实验室。 日~5月27日清华大学-三菱重工业研发中心在杭州召开会议。日方有包括青木本部长、田代所长、儿玉所长45名日本专家，中方则有倪院士，顾教授在内的70名师生共同参加，会议就中心2006年度开展的28个科研合作项目进行了结题审查，并举行了结题合格证书的颁发仪式。双 日日方07-3项目负责人一行5人，与其负责该项目的中方课题组老师在清华大学进行了研讨，取得了良好的研究成果。 日~ 22日日方07-7项目负责人一行3人，与其负责该项目的中方课题组老师在清华大学进行了研讨，取得了良好的研究成果。&
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