工程热物理与能源利用学科发展战略报告

序

前言

第1章 总论

1.1 概述

1.2 战略地位

1.2.1 社会经济持续发展的迫切需求

1.2.2 能源结构优化、推进节能减排的必然趋势

1.2.3 资源和生态安全的双重压力

1.2.4 高新科学技术的推动促进

1.2.5 培育和发展战略性新兴产业的重要科技保障

1.2.6 国家创新体系建设和基础研究发展的需求

1.3 学科体系

1.3.1 学科分支

1.3.2 内涵与作用

1.4 基金资助现状

1.4.1 面上项目

1.4.2 重大项目和重点项目

1.4.3 国家杰出青年科学基金项目和创新群体科学基金项目

1.5 基金支持原则

1.6 工程热物理与能源利用学科发展思路

参考文献

第2章 工程热力学

2.1 学科内涵与应用背景

2.2 国内外研究现状与发展趋势

2.2.1 非平衡态热力学及计算统计热力学

2.2.2 热物性

2.2.3 热力循环与总能系统

2.2.4 制冷与低温工程学

2.2.5 交叉学科

2.2.6 工程热力学的发展与比较分析

2.3 研究内容与科学问题

2.3.1 非平衡热力学及计算统计热力学

2.3.2 热物性

2.3.3 热力循环及总能系统

2.3.4 制冷与低温工程学

2.3.5 交叉学科

2.4 近期优先领域和重点支持方向

2.4.1 非平衡态热力学及计算统计热力学

2.4.2 热物性

2.4.3 热力循环和总能系统

2.4.4 制冷与低温工程学

2.4.5 交叉学科发展方向与目标

参考文献

第3章 热机气动热力学与流体机械

3.1 学科体系、研究范围和任务

3.2 战略地位和国内外发展现状

3.2.1 燃气轮机与蒸汽轮机

3.2.2 航空发动机

3.2.3 流体机械

3.3 目前和今后10年本领域科学研究牵引动力的分析

3.4 重点基础研究内容建议

3.4.1 叶轮机械中的计算流体力学

3.4.2 叶轮机械中先进的实验技术

3.4.3 叶轮机械的非定常流动及流固耦合机理

3.4.4 叶轮机械气动声学基础问题

3.4.5 非定常流动体系下的叶轮机械设计理论

3.4.6 叶轮机械中的流动控制技术

3.4.7 非常规叶轮机械及其流动机理

3.4.8 其他研究方向

3.4.9学科交叉与拓展方向

3.4.1 0近5年来论文发表情况分析

参考文献

第4章 传热传质学

4.1 学科内涵、学术意义与应用背景

4.1.1 概述

4.1.2 学科内涵

4.1.3 前沿背景与动机的演变

4.1.4 机遇与挑战

4.2 国内外研究现状与发展趋势

4.2.1 概述

4.2.2 导热

4.2.3 对流传热与传质

4.2.4 辐射传热

4.2.5 传热传质测试技术

4.2.6 交叉研究

4.2.7 研究方法和技术手段

4.2.8 差距分析

4.3 研究内容与科学问题

4.3.1 研究内容

4.3.2 科学问题

4.4 近期优先领域和重点支持方向

4.4.1 支持总体考虑

4.4.2 基础创新探索优先方向

4.4.3 经典内涵基础研究优先方向

4.4.4 重点重大项目支持方向

4.5 建议

参考文献

第5章 燃烧学

5.1 学科内涵、学术意义与应用背景

5.2 国内外研究现状与发展趋势

5.2.1 基础燃烧理论

5.2.2 燃烧化学反应动力学

5.2.3 气液燃料燃烧

5.2.4 固体燃料燃烧

5.2.5 火灾燃烧

5.2.6 燃烧诊断

5.2.7 论文发表情况分析

5.3 科学问题及优先资助领域

5.3.1 基础燃烧理论

5.3.2 燃烧化学反应动力学

5.3.3 气液燃料燃烧

5.3.4 固体燃料燃烧

5.3.5 火灾燃烧

5.3.6 燃烧诊断

参考文献

第6章 多相流

6.1 学科内涵、学术意义与应用背景

6.2 国内外研究现状与发展趋势

6.2.1 多相流数理模型及数值模拟方法

6.2.2 极端条件下的两相流

6.2.3 多相流与传递参数测试方法研究发展趋势

6.2.4 我国多相流学科的重要研究进展

6.2.5 论文发表情况分析

6.3 研究内容与科学问题

6.3.1 多相流基本现象与规律

6.3.2 数值模拟理论与方法

6.3.3 能源高效转化和清洁利用的多相流

6.3.4 多相流的实验与测量新技术及方法

6.3.5 多相流与其他学科的相互渗透及交叉

6.4 重点支持方向

6.4.1 多相流基本现象与规律

6.4.2 多相流数理模型与数值模拟技术

6.4.3 高新科技中的两相流

6.4.4 多相流及传递问题的测试方法

6.4.5 常规能源高效节约的多相流理论基础

6.4.6 能源可再生转化利用的多相流理论基础

6.4.7 CO2地质封存研究中的多相流问题

6.4.8 多相流与其他科学的相互渗透及交叉

参考文献

第7章 可再生能源

7.1 学科内涵、学术意义与应用背景

7.1.1 学科内涵

7.1.2 前沿背景与动机的演变

7.2 国内外研究现状与发展趋势

7.2.1 太阳能

7.2.2 生物质能

7.2.3 风能

7.2.4 地热能

7.2.5 海洋能

7.2.6 论文情况统计与分析

7.3 研究内容与科学问题

7.3.1 太阳能

7.3.2 生物质能

7.3.3 风能

7.3.4 地热能

7.3.5 海洋能

7.4 近期优先领域和重点支持方向

7.4.1 太阳能

7.4.2 生物质能

7.4.3 风能

7.4.4 地热能

7.4.5 海洋能

参考文献

附录1 工程热物理与能源利用学科资助重点项目一览表（2001～2010年）

附录2 工程热物理与能源利用学科部分重要国际学术会议

附录3 工程热物理与能源利用学科相关重要国际学术期刊列表

附录4 工程热物理与能源利用学科有关实验室简介

附录4.1 国家重点实验室

附录4.2 省部级重点实验室

《工程热物理与能源利用学科发展战略研究报告（2011-2020）》作为学科发展战略研究报告，内容既具有前瞻性和战略性，又具有针对性和可操作性，全书分为工程热力学；热机气动热力学与流体机械等内容。《工程热物理与能源利用学科发展战略研究报告（2011-2020）》是国家自然科学基金委员会工程与材料科学部的学科发展战略研究报告之一。这一系列研究报告是国家自然科学基金委员会工程与材料科学部为不断促进本领域的基础研究工作，瞄准国际学科发展前沿，面向未来国家经济建设和社会发展的重大需求，着力解决我国工程与材料领域中的重要科学和技术基础问题，增强国家原始创新和技术创新能力，而精心组织出版的系列学科发展战略研究报告。　　《工程热物理与能源利用学科发展战略研究报告（2011-2020）》的撰写站在国家利益和学科总体的高度，综合考虑国际学术发展动向和中国实际，论述了工程热物理与能源利用学科的内涵、战略地位以及各分支领域的界定，详细分析了各分支领域，包括工程热力学、内流流体力学、传热传质学、燃烧学、多相流、可再生能源等的国内外研究现状、发展趋势及科学问题，进一步明确了我国工程热物理与能源利用研究中的中、近期发展方向和目标，拟定出了2011～2020年期间的优先发展方向、资助领域和发展思路。　　本书作为学科发展战略研究报告，内容既具有前瞻性和战略性，又具有针对性和可操作性。本书可为国家自然科学基金委员会工程与材料科学部工程热物理与能源利用学科遴选2011～2020年期间优先领域提供依据，同时也可供从事工程热物理与能源利用学科研究的科研人员、管理人员阅读和参考，也可作为高等院校教师、研究生的参考资料。