國家重點學(xué)科申報報告課件

熱能工程學(xué)科

二OO一年十一月國家重點學(xué)科申報報告1.學(xué)科歷史回顧2.學(xué)科組成及梯隊3.學(xué)科研究方向4.近五年完成科研項目情況5.目前承擔(dān)的科研項目6.人才培養(yǎng)7.實驗及圖書條件8.學(xué)科發(fā)展目標匯報提綱1.歷史回顧1954年，成立全國第一個鍋爐專業(yè)，前蘇聯(lián)專家開始培養(yǎng)研究生1963年，國內(nèi)導(dǎo)師開始培養(yǎng)研究生1981年，獲碩士學(xué)位授予權(quán)1990年，獲博士學(xué)位授予權(quán)1994年，建立博士后流動站2000年，獲準按一級學(xué)科授予博士學(xué)位2000年，批準為黑龍江省重點學(xué)科學(xué)科帶頭人中國工程院院士 秦裕琨教授主要研究方向： 燃燒及其污染控制 爐內(nèi)傳熱 兩相流動秦裕琨教授1956年，哈工大研究生班畢業(yè)1963年，出版國內(nèi)首部教材《蒸汽鍋爐的燃料、燃燒理論及設(shè)備》1974年，出版國內(nèi)首部關(guān)于電站燃油鍋爐的專著《燃油燃燒鍋爐設(shè)備及運行》1980年，提出旋風(fēng)燃盡室，解決褐煤流化床鍋爐的燃燒效率問題，1985年獲得部級科技進步二等獎1982年，首次提出熱水鍋爐自然循環(huán)，提出相應(yīng)的水動力計算方法，1987年獲得部級科技進步二等獎1984年，出版國內(nèi)首部教材《爐內(nèi)傳熱》1985年，主持制定機械部標準《層狀燃燒及沸騰燃燒工業(yè)鍋爐熱力計算方法》1987年，出版國內(nèi)首部專著《煤粉燃燒器的設(shè)計及運行》目前，受五大鍋爐廠委托制定電站鍋爐爐膛傳熱計算方法80年代，130t/h矸石流化床鍋爐研制，85年國家科技進步三等獎90年代，系列濃淡煤粉燃燒技術(shù)，2000年國家技術(shù)發(fā)明二等獎2001年，中國工程院院士學(xué)術(shù)帶頭人學(xué)術(shù)方向?qū)W術(shù)帶頭人年齡學(xué)位評博導(dǎo)時間備注燃燒學(xué)吳少華49碩士1997國家863計劃潔凈煤主題專家組成員燃燒學(xué)孫紹增38博士20011998-1999留學(xué)英國兩相流陸慧林45博士19991994-1997留學(xué)美國輻射換熱談和平49博士1995國務(wù)院學(xué)位委員會學(xué)科評議組成員國家杰出青年基金獲得者1985-1988留學(xué)法國2000留學(xué)美國

風(fēng)包粉系列濃淡煤粉燃燒技術(shù)

首次發(fā)現(xiàn)有很多情況下煤粉被無意識分離到爐膛四周，引起結(jié)渣、高溫腐蝕、且降低燃燒效率；標志性成果

風(fēng)包粉系列濃淡煤粉燃燒技術(shù)

采取措施使煤粉相對集中于爐膛中部燃燒，而爐膛四周則空氣相對過剩，實現(xiàn)了“風(fēng)包粉”。和濃淡燃燒相結(jié)合改善低負荷穩(wěn)燃降低NOx排放發(fā)明了“風(fēng)包粉”系列濃淡煤粉燃燒技術(shù)獲發(fā)明專利1項，實用新型專利6項 另有1項發(fā)明專利申請正在進行實質(zhì)審查適用面廣我國所有煤種 無煙煤、貧煤、煙煤、褐煤主要煤粉燃燒方式四角切向燃燒六角切向燃燒墻式布置旋流燃燒器“風(fēng)包粉”系列濃淡煤粉燃燒技術(shù)的性能防高溫腐蝕穩(wěn)燃性能好防結(jié)渣燃燒效率高NOx排放低安全經(jīng)濟環(huán)保50座電廠93臺鍋爐總裝機容量15692.8MW哈爾濱鍋爐廠上海鍋爐廠東方鍋爐廠北京B&W公司武漢鍋爐廠“風(fēng)包粉”系列濃淡煤粉燃燒技術(shù)在我國獲得廣泛應(yīng)用

鑒定意見：

“風(fēng)包粉”系列濃淡煤粉燃燒技術(shù)，理論上有創(chuàng)新，技術(shù)上有突破，適應(yīng)面寬，投資回收期短，經(jīng)濟效益突出，社會效益明顯，市場前景廣闊，為煤粉燃燒技術(shù)發(fā)展做出了貢獻，達到了國際先進水平。特別是在用煤粉燃燒方式燃用無煙煤、貧煤時，在同時取得穩(wěn)燃性能好，燃燒效率高，低NOx生成排放，防止結(jié)渣并可望控制高溫腐蝕的綜合效果方面，屬國際領(lǐng)先水平。獲獎情況2000年獲得

國家技術(shù)發(fā)明二等獎 黑龍江省科技進步一等獎已經(jīng)與MitsuiBabcockCo.達成許可使用角置直流式燃燒技術(shù)的協(xié)議稠密氣固兩相流

提出多組分稠密氣固兩相動理學(xué)方法兩相流系統(tǒng)多尺度方法

復(fù)雜體系內(nèi)部結(jié)構(gòu)及內(nèi)在規(guī)律 煤燃燒技術(shù)中氣固兩相流基礎(chǔ)理論和實驗的研究

3.2兩相流體動力學(xué)多組分稠密氣固兩相動理學(xué)方法論文發(fā)表在PhysicaA,PhysicReviewE等雜志上1999年的美國流態(tài)化領(lǐng)域最高獎Fluor-Dianiel獎得主HamidArastoopour在其受獎綜述中回顧了氣固兩相流的數(shù)值模擬和試驗研究方法共引用： 圖9幅其中引用上文 圖2幅（占22.2%）理論研究表面輻射傳遞——針對鏡、漫反射，各向異性反射表面組成的復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)輻射傳遞，提出一種可在時間域（計算步驟）和空間域（計算域）上同時并行處理的計算方法。半透明介質(zhì)內(nèi)輻射傳遞與耦合換熱——將散射傳遞分解為兩個子過程，建立了新的物理模型。熱輻射反問題多參數(shù)群聯(lián)合反演NASA輻射換熱專家R.Siegel榮獲96年度美國傳熱學(xué)最高獎“MaxJakobMemorialAward”時的講演，綜述了半透明介質(zhì)內(nèi)熱輻射的研究成果(ASMEJ.HeatTransfer，Vol.120，No.1，1998年)共引用：文獻100篇，圖29幅 其中引用上述論文 2篇（占2%）

圖 4幅（占13.8%）法國學(xué)者Andre、Degiovanni，1998年的數(shù)值計算與本學(xué)科1991年的計算作了比較，結(jié)果完全一致（ASMEJ.HeatTransfer，Vol.120，No.4，1998年）應(yīng)用研究“資源一號”衛(wèi)星重型主戰(zhàn)坦克彈道導(dǎo)彈“資源一號”衛(wèi)星多光譜掃描儀雜光分析CCD相機雜光分析資源一號衛(wèi)星多光譜掃描儀光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖紅外輻射出射圖重型主戰(zhàn)坦克的紅外熱像理論建模彈道導(dǎo)彈主動段噴焰紅外特性研究，為預(yù)警衛(wèi)星紅外探測波段選擇提供依據(jù)再入段激波層、尾流光輻射特性研究，為導(dǎo)彈突防和反突防識別提供依據(jù)彈道導(dǎo)彈主動段全場光譜輻射強度彈道導(dǎo)彈再入段彈頭紅外光譜區(qū)輻射強度4.近五年完成的科研項目情況科研項目與經(jīng)費主持完成國家級、省部級、國際合作等科研項目7項，科研經(jīng)費達234萬元。近三年來，承擔(dān)了百萬元以上的工程項目7項，均順利地完成了任務(wù)

科研獲獎情況

國家技術(shù)發(fā)明二等獎1項國家科技進步三等獎2項國家自然科學(xué)四等獎1項省部級科技進步和教學(xué)成果獎35項發(fā)表論著（自1996年）出版專著和全國通用教材22部。發(fā)表論文300余篇。被SCI收錄21篇，EI收錄54篇。被國外學(xué)者他引45篇次，其中SCI他引44篇次。

5.目前承擔(dān)的科研項目目前承擔(dān)科研項目30余項，總經(jīng)費1864.5萬元國家計委、科技部、教育部項目3項國家自然科學(xué)、社會科學(xué)基金項目5項國務(wù)院其它各部門項目及國防重大項目4項地方政府項目4項企事業(yè)單位委托項目14項主持國家電力公司重大科技項目“低NOx排放高穩(wěn)燃性能煤粉燃燒技術(shù)的研究” 資助額度：200萬元/450萬元獲1項國家杰出青年科學(xué)基金資助項目 資助額度：80萬元獲5項國家自然科學(xué)基金資助項目 資助總額度：87萬元6.人才培養(yǎng)獲國家級教學(xué)成果特等獎1項

獲黑龍江優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎1項1996年以來出版教材2部1996年省部級優(yōu)秀教材二等獎1項

專業(yè)及課程建設(shè)五年來培養(yǎng)碩士、博士、博士后情況招生畢業(yè)碩士10790博士4432博士后64近五年研究生在國內(nèi)公開出版學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文數(shù)277篇，其中SCI收錄7篇，EI收錄37篇。畢業(yè)生活躍在重點大學(xué)、研究單位和一些重要領(lǐng)導(dǎo)崗位。 畢業(yè)研究生獲霍英東基金2項研究生所取得的成果8.實驗及圖書條件燃燒實驗室（煤粉燃燒實驗室、流化床燃燒實驗室、型煤實驗室、脫硫?qū)嶒炇遥﹥上嗔鲗嶒炇遥諝鈩恿μ匦詫嶒炇?、氣固兩相實驗室、水動力學(xué)實驗室）傳熱與熱工實驗室（傳熱實驗室、熱物性實驗室）受壓元件疲勞實驗室（儀表及標定實驗室、機械加工實驗室）哈爾濱市型煤與潔凈煤技術(shù)研究推廣中心

擁有多個特色實驗室和研究中心自籌經(jīng)費500萬，用于本學(xué)科點所在的能源科學(xué)與工程學(xué)院的教學(xué)、科研樓的改造，2001年10月完工并投入使用，實驗室面積增加2200m2。

從重點共建經(jīng)費中獲得建設(shè)經(jīng)費，用于實驗室建設(shè)，建成或購置如下實驗系統(tǒng)。1．PADA測量系統(tǒng)，投資180萬元，已建成。2．可見、紅外雙向光譜反射率測試臺，預(yù)計投資90萬元，已安裝。3．低污染燃燒實驗臺，預(yù)計投資100萬元。4．氣相色譜分析儀，預(yù)計投資30萬元。5．實驗室環(huán)境條件改造，預(yù)計投資60萬元。

利用本學(xué)科獲得建設(shè)經(jīng)費對實驗室建設(shè)情況建立低溫與超導(dǎo)工程實驗室。１、空間材料與環(huán)境工程實驗室已實現(xiàn)20K-300K溫區(qū)的低溫測試環(huán)境,正在籌建液氦溫區(qū)的制冷設(shè)備以實現(xiàn)4.2K-300K的全譜低溫試驗環(huán)境２、建立一個溫區(qū)在1.5K～300K的多功能低溫實驗系統(tǒng)，可進一步加裝超導(dǎo)磁體，提供1～5T的強磁場。３、已投資＄140萬美元購進基礎(chǔ)試驗設(shè)備，開展凝聚態(tài)物理研究，以液氦溫區(qū)和超流氦溫區(qū)物性測試為特點。賈林祥博士美國布爾海文國家實驗室的高能粒子加速器及對撞機部任職研究員，低溫技術(shù)研究與開發(fā)部負責(zé)人。哈工大講聘教授，博士生導(dǎo)師，哈工大低溫與超導(dǎo)研究所所長

北京正負電子超導(dǎo)對撞機(BEPCII)國際專家評委紐約州立大學(xué)石溪分校機械工程學(xué)院的客座教授全美華人低溫與超導(dǎo)學(xué)會會長(CSCS)