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2.热物性
基础混合制冷工质和新型环保替代工质的热物（热 力学和输运特性）； 热物性的理论描述、状态方程和推算方法新的热物 性测试技术； 新能源利用和新型热力循环中热物性的基础问题； 新材料、细微结构和微纳米材料的热物性。
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3.热力循环和总能系统
新型热力循环； 能源梯级利用原理和总能系统新概念； 蓄能和储能理论和方法； 新型发电方法与原理（燃料电池，生物发 电，热与热离子发电）； 热力系统的状态监测和故பைடு நூலகம்诊断。
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1.热传导
导热输运性质
（纳米复合与溶胶材料、多孔介质、生物组织、功能介 质和其他特殊介质中的输运机理与性质）
传质扩散导热
（介质中微量物质传递形式与机理、反应传质耦合导 热）
加工和工艺中的导热 微机电与微型装置中的导热
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2.对流传热
复杂驱动对流传热 界面与电渗驱动、多外力场驱动、微重力和旋转机械中 的对流传热） 复杂流动对流传热 冲击射流与震荡流、多相流、功能流体、交叉流动和特殊 流动条件下的对流传热 界面流动与微细结构内对流传热 微弱势差作用下的壁面和界面区流动与传热、边壁与界面 微细流动结构与传热机理、尺度效应、微细结构中流动形 态与传热机理、功能流体边壁区流体结构
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一、工程热力学
发展趋势——新的热力循环：例如，燃气轮机采用注蒸汽手段而形
成的STIG循环(程氏循环)，采用湿化技术而提出的湿空气透平循环 （HAT）；采用新工质（混合工质）的Kalina循环；还有一些新的循 环则借助化工技术，如燃料重整的热回收循环和带化学链反应燃烧的 新颖动力循环等。 特别值得注意的是，20世纪70-80年代总能系统概念的提出，使 得热力循环研究思路发生质变，人们不再囿于单一循环的优劣，更重 视探讨把不同循环有机结合起来的各种高性能联合循环。 联合循环趋势是发展与环境、化工等领域的交叉，拓展为新的总 能系统。例如：整体煤气化联合循环发电；煤与生物质及工业、城市 或农业废弃物联合气化(或燃烧)；固体燃料气化燃料电池联合循环； 循环流化床 。
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2.计算流体力学
叶轮机三维叶型的CFD设计； 多流动域和复杂几何条件的非结构化网格及多块 算法； 流动失稳数值模拟方法； 叶轮机三多（多设计工况、多目标、多约束）和 两非（非定常、非稳定）设计的新理念； 高负荷叶型理论与方法； 高空低雷诺数下的流动转捩计算模型； 多级压气机气动负荷匹配技术。
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高等工程热力学
学科简介 工程热物理的内涵
2
学科简介
1.学科分类
10大类：哲学、经济学、法学、教育学、 文学、历史学、理学、工学、农 学、医学。
3
学科简介
2.学科细分 一级学科（26个）
力学、机械工程、仪器仪表、材料科学与工程、冶 金、动力工程及工程热物理、电工、电力学与通信、 动力工程及工程热物理 自动控制、计算机科学与技术、管理科学与工程、建 筑学、土木水利、测绘、化学工程与工业化学、地质 勘探、矿业、石油、纺织、轻工、铁路、公路、水 运、船舶与海洋工程、航空与航空技术、兵器科学与 技术、核科学与技术、农业工程、林木工程、技术科 学 史 。
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3.辐射传热
微/纳米结构表面辐射特性理论和实验技术 （微/纳米结构表面辐射特性、传递理论的理论和 实验研究） 非平衡、大梯度、强偏振等极端条件下的热辐射 （高温下多组分气体的非平衡辐射特性和传输、 非均匀介质中的辐射传输） 粒子辐射特性的热辐射实验与理论 （高温下粒子系内外热辐射特性的实验研究、高 温下粒子有相变时的辐射特性、粒子系内外热辐 射理论预测方法和测量技术）
型燃气轮机; 多学科设计优化（MDO)(气动热力学, 结构动 力学，强度与振动、冷却与传热、燃烧与化学反应）; 超 音速、高推重比发动机的全三维反问题气动设计技术；高 效、高压比、高速化、小型化与具有优良变工况性能的压 缩机设计技术；超大型水轮机和水泵；微型和超小型泵； 水中航行器高速化、低噪音；特殊或复杂条件下（泥沙和 其他多相流、沙漠和高温、核辐射、海底与超高压）水力 机械的设计和流动理论。
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优先发展方向和资助领域（5个方 面）
1、燃烧基础理论研究 2、气体燃料燃烧 3、固体燃料燃烧 4、火灾燃烧 5、燃烧诊断
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1.燃烧基础理论研究
燃烧化学反应动力学和层流燃烧
(固体可燃物热解与燃烧反应动力学、气体燃料燃烧化学反应动力学机理、 NOx和炭黑生成的化学反应动力学机理、层流火焰结构和燃烧规律的理论描 述）
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工程热物理的内涵
工程热力学 传热传质学 内流流体力学 燃烧学 多相流 可再生能源
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燃烧学
研究对象——各种气体、液体与固体燃料以及火 灾等复杂燃烧条件下的流动、传热传质和化学反 应过程。 发展趋势——重视对燃烧化学反应动力学的研 究、持续不断地开展对层流燃烧地研究、深入发 展湍流多相流动与燃烧理论、燃烧理论的应用领 域和范围不断扩大（例如火灾）。
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2.对流传热
相变现象与传热
（急速和爆发性相变、非线性非平衡界面结构特性、汽 泡动力特性和界面微细流动、竞争性相变过程与传 热、流固相间接触特性、薄液膜蒸发凝结与稳定性、 微小结构中的相变与传热）
对流传热强化 （强化传热理论、新型强化传热机理与方法、新型换
热器、相变传热强化、新型热管）
热管理与冷却技术 新型能源系统中的对流传热 工艺过程中的对流传热
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3.辐射传热
以辐射为主要换热方式的热工设备的反设计理论和方法 多场耦合下的辐射传热 （热辐射与单相对流耦合、热辐射与相变耦合、热辐射与 传质耦合、热辐射与气动耦合、热辐射－导热－热应力的 耦合） 复杂环境目标红外辐射特征提取和融合方法 生物医学中生物组织热辐射物性与辐射传热 辐射热物性数据库的建立和国际间比对 航天材料在低温、中温下反射光谱分布函数的测定
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4.制冷与低温工程学
新型替代工质制冷技术； 热声制冷、脉冲管制冷技术； 热驱动制冷技术； 热泵技术； 深冷混合工质节流制冷技术； 固体制冷技术及微型化制冷技术。
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工程热物理的内涵
工程热力学 传热传质学 内流流体力学 燃烧学 多相流 可再生能源
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二、传热传质学
研究由于温差引起的能量传递过程和物质组分浓度差 引起的物质迁移过程，以导热、对流和辐射为基本形 式，加上它们之间的耦合所形成的各种传递现象。
热传导 自然对流换热 强制对流换热 沸腾与凝结换热 辐射换热
换热器 工业与环境中的换热 强化传热技术 质交换 传热传质中的实验技术 其它
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二、传热传质学
发展趋势－传热传质研究细微化和传热传质计算精 确化；发现新的影响因素及其作用机理；与高新科 技交叉融合，不断拓展研究范围与领域；不断更新 科学理念，引入新的科学理论和研究手段。
6
2个
9个
工程热物理的内涵
工程热力学 内流流体力学 传热传质学 燃烧学 热物性与热物理测试技术基础 新能源和可再生能源利用中的热物理问题
7
工程热物理的内涵
两相与多相热物理学 热力系统动态特性学 生物热力学与生物传热学 火灾学 其它领域特殊条件下的热物理问题
8
总体发展趋势
基础问题探索不断深化、开拓，形成了本学科 的高深层次的研究内容。如： 宏观向微观、介观的过渡；常规向超常或极端 参数的发展；随机、非定常、多维、多相、多 过程与多因素耦合等复杂热物理问题。 从学科单一分支的研究向多分支的渗透融合发 展；与其他学科交叉、综合已成为趋势，已全 方位、大跨度地形成交叉融合，学科的界限愈 来愈淡化与模糊。 研究的定量化和精确化，研究手段的先进化。
4
工程热物理学科
研究能量以热和功为主以及其他更多能量形 式在能量释放、转化、传递和控制过程中的 基本规律及利用技术的基础学科，是能源与 动力工程的理论基础。
5
学院学科设置
博士后 流动站 一级学科 博士点 二级学科 博士点 2个 动力工程及工程热物理、核科 学与技术 动力工程及工程热物理、核科 学与技术 工程热物理、热能工程、动力 机械及工程、流体机械及工 程、制冷与低温工程、化工过 程机械、核能科学与工程、核 技术及应用、化学工程
34
优先发展方向和资助领域（4个方
面）
1、内流流体力学中的黏性流动 2、计算流体力学 3、叶轮机中的非定常流动 4、先进叶轮机内流动动态测试技术
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1.内流流体力学中的黏性流动
复杂三维剪切流条件下具有逆压梯度流场的湍流 特性； 复杂流动的数值模拟方法（直接数值模拟DNS和 大涡模拟LES)； 流动作用机制和演化机理以及流动控制。
15
优先发展方向和资助领域（4个方
面）
1、非平衡态热力学及计算统计热力学 2、热物性 3、热力循环和总能系统 4、制冷与低温工程学
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1.非平衡态热力学及计算统计热力学
非平衡态热力学 非平衡相变及界面现象 非平衡系统中的声传播 热动力系统的稳定性分析 分子势函数的研究 功能流体物性的分子动力学模拟 分子与固壁间关系的模拟
湍流－复杂化学反应相互作用的理论模型
（湍流－复杂化学反应和辐射相互作用机理和模型、湍流辐射相互作用）
湍流多相燃烧的理论模型
（湍流－颗粒反应相互作用、颗粒多相燃烧与反应机理、湍流－颗粒与多 相反应的相互作用）
湍流多相燃烧的数值模拟
（湍流燃烧的大涡模拟、湍流－化学反应相互作用的亚格子湍流燃烧模型。 湍流燃烧的直接模拟、高效高精度模拟算法）
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工程热物理科学的研究方法
实验研究
理论研究
数值计算和数值模拟、仿真
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学科现状
与国际先进水平有较大的差距（10～20年），特 别是实验研究方面差距更大，试验设备和测试手 段落后； 很多重要方向性研究还处于空白或薄弱状态； 能源科技开发研究投资强度过低； 重应用、轻基础。 需要工程热物理领域的学者在基础方面不断努力， 在自由探索中最大限度地发挥想象力、本质直观 能力和假设推演能力，提高原创性能力。