0807動力工程的及工程的熱物理一級學科簡介

1、0807 動力工程及工程熱物理一級學科簡介一級學科（中文）名稱：動力工程及工程熱物理（ 英 文 ） 名 稱 ：PowerEngineeringandEngineering Thermal Physics一、學科概況動力工程及工程熱物理一級學科是以能源的高效潔凈開發(fā)、 生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和利用為應(yīng)用背景和最終目的，以研究能量的熱、光、勢能和動能等形式向功、電等形式轉(zhuǎn)化或互逆轉(zhuǎn)換的過程中能量轉(zhuǎn)化、傳遞的基本規(guī)律，以及按此規(guī)律有效地實現(xiàn)這些過程的設(shè)備和系統(tǒng)的設(shè)計、制造和運行的理論與技術(shù)等的一門工程基礎(chǔ)科學及應(yīng)用技術(shù)科學，是能源與動力工程的理論基礎(chǔ)。其所涉及的主體行業(yè)對整個國民經(jīng)濟和工程技術(shù)發(fā)展起著基礎(chǔ)、支撐

2、以及驅(qū)動力的作用，在工學門類中具有不可替代的地位。本學科是以理論力學、材料力學、工程熱力學、流體力學、傳熱學、傳質(zhì)學，燃燒學、化學反應(yīng)原理及其熱力學和動力學、多相流動力學、多相流熱物理學、能源環(huán)境化學、材料物理與材料化學、光化學、電化學等為基礎(chǔ)，以熱能工程、動力機械及工程、流體機械及工程、制冷及低溫工程、過程裝備與控制、節(jié)能與環(huán)保、可再生與新能源開發(fā)與利用等為重點研究方向，涉及到數(shù)學、物理、化學、力學、材料、能源資源、航空、機械、化工、儀器儀表、計算機與控制等多學科多領(lǐng)域，具有學科交叉集成度高、理論與工程實踐結(jié)合緊密等重要特征。本學科包含有熱能工程、工程熱物理、動力機械及工程、流體機械及工程、

3、制冷及低溫工程、化工過程機械、新能源科學與工程、能源環(huán)境工程等 8 個研究方向。它們之間又相互滲透、相互交叉、相實用標準文案互依存、相互促進和推動，使本學科成為內(nèi)容豐富、應(yīng)用廣泛、持續(xù)發(fā)展，不斷更新的科學與應(yīng)用技術(shù)體系。當前，隨著常規(guī)能源的日漸短缺，和人類對環(huán)境保護意識的增強，節(jié)能、提高能效和發(fā)展可再生及其它新能源已成為本學科的三大主要任務(wù)。人類的可持續(xù)發(fā)展必然促進能源結(jié)構(gòu)向多元化的轉(zhuǎn)移以及用能設(shè)備和系統(tǒng)的高效低成本化、集成化、自動化、潔凈無污染化。動力工程及工程熱物理一級學科的理論與技術(shù)是國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的支柱，是一切生產(chǎn)活動和科學、文化活動的驅(qū)動力，是社會日常生活的必要保證。能源動力科學與

4、材料科學、信息科學一起，構(gòu)成了現(xiàn)代社會發(fā)展的三大基本要素。動力工程與工程熱物理的理論與技術(shù)應(yīng)用于交通、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域，與人類生活、生產(chǎn)實踐密切相關(guān)，是現(xiàn)代科學技術(shù)水平的綜合體現(xiàn)，同時它又與幾乎所有的科學技術(shù)領(lǐng)域交叉融合，推動人類利用能源與現(xiàn)代動力技術(shù)的發(fā)展。本學科在國民經(jīng)濟和社會文化發(fā)展中的地位，將日益加強和突出。二、學科內(nèi)涵動力工程及工程熱物理一級學科是以能源的高效潔凈開發(fā)、 生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和利用為應(yīng)用背景和最終目的，以研究能量的熱、光、勢能和動能等形式向功、電等形式轉(zhuǎn)化或互逆轉(zhuǎn)換的過程中能量轉(zhuǎn)化、傳遞的基本規(guī)律，以及按此規(guī)律有效地實現(xiàn)這些過程的設(shè)備和系統(tǒng)的設(shè)計、制造和運行的理論與技術(shù)等

5、的一門工程基礎(chǔ)科學及應(yīng)用技術(shù)科學，是能源與動力工程的理論基礎(chǔ)。本學科的理論和知識基礎(chǔ)包括工程熱力學、內(nèi)流流體力學、兩相與多相流動力學、傳熱傳質(zhì)學、多相流熱物理學、化學反應(yīng)原理及其熱力學和動力學、燃燒學、多相流光熱化學及光電化學、多相化學反應(yīng)工程學、能源環(huán)境化學、材料物理與材料化學、熱物性與熱物理測試技術(shù)基礎(chǔ)、熱力系統(tǒng)動態(tài)特性學、生物流體力學熱力學及傳熱學、火災(zāi)學等。精彩文檔實用標準文案本學科的研究方法包括實驗研究、理論研究、數(shù)值計算和數(shù)值模擬、仿真。三、學科范圍“動力工程及工程熱物理”學科包括以下8 個研究方向：1 、工程熱物理“工程熱物理”是能源利用領(lǐng)域的主要基礎(chǔ)學科，主要包括：熱機氣動熱力

6、學、流體動力學、傳熱傳質(zhì)、新型可持續(xù)的能源供給與利用模式和系統(tǒng)分析等。工程熱物理是一個體系完整的應(yīng)用基礎(chǔ)學科，就其主要研究領(lǐng)域應(yīng)屬技術(shù)學科，每一個分支學科都有堅實的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用背景。工程熱力學與能源利用分學科的基石是熱力學第一、第二定律，目的是為從基本原理上考慮能源利用和環(huán)境問題提供理論與方法，其它分支學科在熱力學定律基礎(chǔ)上，擁有各具特色的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)。熱機氣動熱力學與流體機械分學科的理論基礎(chǔ)是牛頓力學定律，傳熱傳質(zhì)分學科的理論基礎(chǔ)是傳熱、傳質(zhì)定律等等。2 、熱能工程“熱能工程”是研究能源的合理、高效、清潔轉(zhuǎn)換和利用的科學，著重研究通過熱能過程和裝備實現(xiàn)能源的化學能向熱能、熱能再做功的能源

7、轉(zhuǎn)換和利用的原理與技術(shù)，研究和開發(fā)能量利用的新理論、新技術(shù)、新工藝 (流程 )、新設(shè)備和新材料等，為開發(fā)高效的節(jié)能產(chǎn)品，淘汰低效、耗能高的產(chǎn)品奠定科學理論和工程技術(shù)基礎(chǔ)。熱能工程學科是一門應(yīng)用性極強的技術(shù)學科，其主要理論基礎(chǔ)是工程熱力學，傳熱傳質(zhì)學學，流體力學、燃燒學、多相流體動力學、多相流傳熱傳質(zhì)學和材料力學、材料物理與化學，材料加工工藝學。熱力學的第一定律和第二定律是其研究的理論出發(fā)點，它通過新型熱力循環(huán)的提出和既有熱力循環(huán)的完善實現(xiàn)能源熱功轉(zhuǎn)換和利用系統(tǒng)的高效；通過研究化學反應(yīng)動力學、燃燒學、多相流體動力學、多相流精彩文檔實用標準文案傳熱傳質(zhì)學等本學科基礎(chǔ)理論，掌握和運用能量釋放、傳遞過

8、程（傳熱傳質(zhì)）的規(guī)律，研究減少熱量轉(zhuǎn)換與傳遞過程中有用能損失的方式與方法，建立熱功轉(zhuǎn)化過程與設(shè)備的設(shè)計原理與方法，實現(xiàn)能源的高效轉(zhuǎn)換、節(jié)能和減排；通過研究材料力學、材料的物理與化學性能，材料的加工工藝學等，開發(fā)能量利用裝備生產(chǎn)的新設(shè)備、新材料、新技術(shù)、新工藝等，設(shè)計開發(fā)出高效節(jié)能的新產(chǎn)品，實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)資和提高生產(chǎn)效率。3 、動力機械及工程“動力機械及工程”以熱力渦輪機、內(nèi)燃機和正在發(fā)展中的其它新型動力機械及其系統(tǒng)為對象，研究各種形式能源安全、高效、清潔轉(zhuǎn)換為機械能的基本理論及其關(guān)鍵技術(shù)。學科涉及能源、交通、電力、航空、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等與國民經(jīng)濟、社會發(fā)展及國防工業(yè)密切相關(guān)的領(lǐng)域。本學科的基礎(chǔ)理論課

9、包括數(shù)學，物理，化學，力學，熱力學，傳熱學，流體力學，燃燒學，計算方法，多相流理論，熱物理近代測試技術(shù)，現(xiàn)代控制理論。本學科的專業(yè)課包括高等內(nèi)燃機學，動力機械動力學系統(tǒng)建模與仿真，動力機械中的流體動力學，氣動熱力學，動力機械振動噪聲理論，熱工控制理論與技術(shù)，熱工信息化技術(shù)與系統(tǒng)，動力機械運行特性及診斷，熱能系統(tǒng)動態(tài)特性。4 、流體機械及工程“流體機械及工程”主要研究各種流體機械裝置中的功能轉(zhuǎn)化規(guī)律及內(nèi)流體力學，典型的研究對象包括葉片式壓縮機、鼓風機、通風機、泵，消耗著全國總工業(yè)用電量的30-40% ，由此可見其在國民經(jīng)濟與社會生活中的特殊重要地位。本學科以大型流體機械節(jié)能減排及國產(chǎn)化為主攻目標

10、，同時兼顧各類先進推進系統(tǒng)研制、新能源開發(fā)與利用等領(lǐng)域的重大需求， 開展流體機械基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵共性技術(shù)研究。精彩文檔實用標準文案本學科研究對象除繼續(xù)重視傳統(tǒng)的葉片式流體機械內(nèi)部宏觀流動問題之外，已拓展到微流動、物理化學流體力學、生物流體力學等內(nèi)容。其次，在研究方法上，大量先進的測量技術(shù)及計算工具已使本學科實現(xiàn)了從廣泛使用定常流動模擬向三維、非定常、可壓縮、粘性、多相流動模擬，甚至考慮隨機因素影響的不確定性分析的轉(zhuǎn)變。此外，研究目標從過去只注重揭示內(nèi)流機理演變到重視采用各種主/ 被動的流動控制、流固熱聲電磁光多場耦合模型來提高裝置綜合性能上?？傊?，隨著理論、實驗、數(shù)值模擬方法的發(fā)展及與其他學科的

11、交叉融合，流體機械及工程學科的理論基礎(chǔ)已取得了長足發(fā)展。5 、制冷及低溫工程“制冷及低溫工程”基于熱量由低溫移至高溫的逆循環(huán)中的能量傳遞和轉(zhuǎn)換過程的基本規(guī)律，研究獲得、保持和應(yīng)用低溫的的原理、方法和相應(yīng)的技術(shù)。根據(jù)溫度的不同，它又可劃分為制冷工程和低溫工程兩個領(lǐng)域，前者涉及環(huán)境溫度到 120K 溫度范圍的問題，后者涉及低于 120K 溫度范圍的問題。本學科與國民經(jīng)濟和人民生活密切相關(guān)，隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，它的地位越顯重要。本學科在機械、冶金、能源、化工、食品保存、環(huán)境、生物醫(yī)學、低溫超導以及航天技術(shù)等諸多領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，尤其是在民用制冷、商業(yè)制冷、工業(yè)制冷、生物質(zhì)速凍保鮮技術(shù)、氣體液

12、化、超導等方面發(fā)揮了不可缺少的重要作用。制冷及低溫工程學科是一門應(yīng)用技術(shù)學科，其主要理論基礎(chǔ)是熱力學，傳熱學和流體力學。熱力學是研究獲得低溫的方法、機理以及與此對應(yīng)的循環(huán)；以傳熱學和流體力學為理論基礎(chǔ)，通過研究制冷低溫技術(shù)中的流動與傳熱傳質(zhì)學問題，開發(fā)高效的制冷低溫機械以及設(shè)備與裝置，推進制冷低溫技術(shù)基礎(chǔ)理論研究、基礎(chǔ)實驗研究以及應(yīng)用研究主要方面的全面發(fā)展和工程化進程。6 、化工過程機械精彩文檔實用標準文案“化工過程機械”屬于動力工程及工程熱物理一級學科，以機械、過程、控制一體化的連續(xù)復雜系統(tǒng)為研究對象，著重研究流程工業(yè)所必需的高效、節(jié)能、安全和清潔的成套裝備中的關(guān)鍵技術(shù)，是機械、化工、控制、

13、信息、材料和力學等學科滲透融合而形成的交叉型學科?；み^程機械是一門交叉型應(yīng)用技術(shù)學科，其主要理論基礎(chǔ)是固體力學、流體力學、熱力學、傳熱學、化工原理和控制理論，研究實現(xiàn)流程工業(yè)生產(chǎn)所需裝備的基礎(chǔ)理論及其工程實現(xiàn)方法與技術(shù)。7 、能源環(huán)境工程“能源環(huán)境工程”是研究如何解決各類能源在開采、轉(zhuǎn)化與利用過程中所產(chǎn)生的各種環(huán)境問題的科學， 研究和開發(fā)環(huán)保節(jié)能新技術(shù) （工藝）、新設(shè)備和新材料等，實現(xiàn)能源的清潔生產(chǎn)與潔凈利用，降低和消除能源利用所帶來的各種環(huán)境問題，為確保能源的環(huán)境友好利用奠定科學理論和工程技術(shù)基礎(chǔ)。能源環(huán)境工程學科主要從事能源轉(zhuǎn)換和利用過程中的污染物排放控制技術(shù)、污染物監(jiān)測技術(shù)和廢棄物熱力

14、處理技術(shù)的研究以及能源利用和環(huán)境保護系統(tǒng)工程研究等。能源環(huán)境工程集合了熱科學、力學、材料科學、機械制造、環(huán)境科學、系統(tǒng)工程科學等高新科學技術(shù)是一個能源、環(huán)境與控制三大學科交叉的復合型學科方向。能源環(huán)境工程學科是一門應(yīng)用技術(shù)學科，其主要理論基礎(chǔ)是環(huán)境化學、能源環(huán)境化學、環(huán)境工程學、熱力學，傳熱學和燃燒學。實現(xiàn)能源利用的可持續(xù)發(fā)展是其研究的目標，通過新能源技術(shù)的研究、新型污染物監(jiān)測、控制與資源化利用技術(shù)的開發(fā)，研究減少能源利用過程中環(huán)境負擔與危害的方式與方法。8 、新能源科學與工程“新能源科學與工程”以太陽能、地熱能、風能、生物質(zhì)、水能、海洋能等可再生能源為對象，研究其高效、低成本轉(zhuǎn)化與利用的基本

15、精彩文檔實用標準文案理論及其關(guān)鍵技術(shù)。新能源科學與工程是一門針對新興產(chǎn)業(yè)研究的學科方向，涉及能源、材料、化學、物理、生物等多學科交叉領(lǐng)域。新能源科學與工程是一門前沿性交叉性極強的技術(shù)科學，主要的理論基礎(chǔ)是熱力學、傳熱學、流體力學、多相流熱物理學、多相流光熱化學及光電化學、多相化學反應(yīng)工程學、有機和無機化學、物理化學、能源環(huán)境化學、材料物理與材料化學、工程材料學、固體物理學、微生物學、納米科學和技術(shù)等。實現(xiàn)可再生能源的高效、低成本轉(zhuǎn)化與利用是其研究目標。通過太陽能、生物質(zhì)能、風能、地熱能、海洋能等新能源的大規(guī)模低成本高效轉(zhuǎn)化與利用技術(shù)的開發(fā)，解決人類面臨的能源與環(huán)境問題。四、培養(yǎng)目標1、動力工程

16、及工程熱物理學士學位（1 ）培養(yǎng)目標本學科培養(yǎng)具有良好的綜合素質(zhì)、扎實的能源動力工程與熱科學基礎(chǔ)理論、系統(tǒng)的熱能與動力工程專業(yè)知識與技能，以及較強的現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用能力，能勝任能源動力工程和相關(guān)領(lǐng)域的研究、開發(fā)、制造、管理、營銷和教學等各項工作，知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的高級工程技術(shù)人才和管理人才。（2）特征本學科方向主要結(jié)合熱能工程、工程熱物理、動力機械及工程、流體機械及工程、制冷及低溫工程、化工過程機械、能源環(huán)境工程、新能源科學與工程等工程技術(shù)領(lǐng)域的人才需求實際情況及本專業(yè)博士點、碩士點所支撐的研究方向，著重于流動與熱工技術(shù)方面的基礎(chǔ)理論、熱能與動力工程的專業(yè)知識和計算機與控制技術(shù)等的系統(tǒng)

17、教學和綜合訓練，并強調(diào)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。2 、動力工程及工程熱物理碩士學位（1 ）培養(yǎng)目標精彩文檔實用標準文案本學科主動適應(yīng)創(chuàng)新型國家建設(shè)，主動迎接國際性競爭，滿足國家經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展中面臨的多樣性、全方位、高水平的人才需求，培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的動力工程及工程熱物理學科高層次專門技術(shù)人才，能夠勝任與動力工程及工程熱物理學科相關(guān)的科學研究、工程設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)和教學工作。1 ）具有本學科寬廣而堅實的理論基礎(chǔ)，系統(tǒng)、深入地掌握本學科的專門知識 ,并具有較好的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)精神；2 ）熟悉本學科的現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài)和國際學術(shù)研究前沿狀況；3 ）具有獨立分析和解決本學科的專門技術(shù)問題的能力，能獨立

18、地開展具有較高學術(shù)意義或工程應(yīng)用價值的科研工作；4 ）掌握一門以上外國語，能夠熟練地閱讀本專業(yè)文獻資料，具有一定的寫作能力和進行國際交流的能力。（2）特征較好地掌握本門學科的基礎(chǔ)理論、專門知識和基本技能；具有從事科學研究工作或擔負專門技術(shù)工作的初步能力。1 ）善于把所學的理論知識運用于實際中，發(fā)現(xiàn)和解決實際問題；2 ）獨立思考，果斷處事和獨立完成某項工作的自我決策能力；3 ）運用語言闡明自己的觀點、意見的表達能力，主要包括口頭表達能力和書面表達能力；4 ）正確、有效地處理、協(xié)調(diào)好學習工作生活中人與人的各種關(guān)系的社交能力；5 ）科學地組織人力、物力、財力、時間、信息等完成任務(wù)的組織管理能力。3 、動力工程及工程熱物理博士學位（1 ）培養(yǎng)目標1 ）以培養(yǎng)教學