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1、动力工程系一、简介“动力工程及工程热物理”一级学科下共设有6个二级学科，华北电力大学能源与动力工程学院先后获得其中四个二级学科的硕士学位授权，分别是热能工程、工程热物理、动力机械及工程、流体机械及工程，其中热能工程于1990年获博士学位授权。经过多年的发展，我校在这几个学科都形成了一些特色鲜明的研究方向，取得了显著的成果，并且还在不断开拓创新，以满足时代的要求。二、专业介绍l 工程热物理 080701工程热物理是本一级学科内其它二级学科的基础理论，与其它二级学科广泛交叉、相互渗透、相互依存。主要业务范围：热力学、传热传质学、燃烧学、气动热力学、多相流，能源的清洁高效转换及新能源等。我校是国内较
2、早从事本学科研究的单位之一。多年来，在以下一些方向取得了进展，并形成特色。1998年获得硕士学位授予权。（一）我校在火用分析与热经济学方面的研究居国内领先地位我校是我国节能理论与技术早期的倡导者和推进者之一。早在1974年就把火用分析正式列入教材，1980年开始撰文提倡火用分析。1982年在国内首次把现代热经济学写入教材，1985年出版了节能方面最早的专著之一节能原理，受到同行专家的高度评价。近年来，又进一步致力于把现代节能理论与生产实践相结合，提出了单耗分析理论，用于电厂节能降耗、热电联产、海水淡化、余热利用等各领域。我校是国内热经济学的创始与倡导单位之一。多年来在热经济学理论及其应用方面取
3、得了一些开创性成果，提出了矩阵模式热经济学、热经济学定价等新理论。（二）我校在发电厂节能诊断与经济运行方面的研究和应用，并产生了显著的经济效益九十年代以来，我校在能量系统的分析和优化方面作了大量研究工作，提出了火电厂节能潜力诊断的理论及火电厂热力系统分析的新方法热耗系数变换法。在此基础上，研制成功了火电机组性能在线监测与能损诊断系统。本系统已在达拉特旗发电厂、张家口发电厂等几十家电厂投入使用，对指导火电机组的安全经济运行，降低发电成本具有重要意义，直接经济效益达两千多万元。（三）我校在新能源的开发与利用方面具有鲜明特色我校是怀来地热电站及西藏羊八井地热电站一号机组的主要设计单位，解决了大量涉及
4、非水工质和地热电站的理论问题和实际问题，获1978年全国科学大会奖。我校也是我国最早从事太阳能利用研究的单位之一，在国内首次提出了太阳能集热器系统动态特性的理论计算方法，所取得的理论研究成果得到了国内外专家的高度评价。我校在已有的研究成果基础上，目前正深入开展风力发电技术、太阳能综合利用、分散式能源系统和燃料电池等方面的研究，并取得一定成果。（四）传热强化与节能方向1、先进能量系统中相变过程与多相流体的传热传质强化与控制研究内容包括空冷凝结系统的数值模拟、热态风工程实验研究和换热强化机理等方面的研究，并向我国的能源生产领域进行技术转化；对先进的自激振荡流热管的传热强化以及其中的不稳定相变机理进
5、行系统的实验和理论研究，并探讨这种高效的热控制方式在分布式能量系统中的应用。2、分布式能量系统中的关键热质传递过程围绕高温燃料电池电站的主流发展方向固体氧化物燃料电池（SOFC）中流动和热质传递问题开展应用基础研究，将场协同传热强化理论面向多尺度和多物理量场的传递过程进行拓展，从传热传质、流动和电化学以及材料学相结合的角度，开展系统的理论研究和有针对性的实验研究，探讨提高电池性能、优化极化特性的途径。3、基于强化传热场协同论的节能新理论以场协同理论为指导，进行纵向涡强化传热技术的开发，分别研究内流和外流的纵向涡作用原理和实现方式，并结合我国电力工业的实际需求，重点开展大型发电机组适用的纵向涡强
6、化传热技术和单元设备，积极开发适用于电力工业的新型高效节能单元设备，为促进我国电力工业的全面、协调和可持续发展作出贡献；同时，进一步发展场协同强化理论，将基于对流换热的场协同强化理论面向多相流动和相变传热传质过程以及多尺度传递过程作系统的拓展，在一个更高层次上加强我校在节能理论和应用研究中的传统优势。招生目录：01能量系统单元传热的强化与控制 02先进能量系统与可再生能源 03节能理论和技术04能量系统集成与评价 05热力系统、设备建模与仿真 06电站锅炉热力过程、污染控制及计算机应用 07板式换热器传热研究l 热能工程 080702 本学科是我校传统的主力学科之一。始建于1958年，1978
7、年首批招收发电厂工程专业硕士研究生，1988年调整为电厂热能动力工程（1997年更名为热能工程)，1990年设立博士点，1998年增设工程热物理硕士点及动力工程领域工程硕士点。1996年经原电力部批准，列为首批部级重点学科，1998年经国家电力公司批准立项建设部级重点实验室“热力设备状态监测与故障诊断实验室”。2004年立项建设“能源的安全与清洁利用”北京市重点实验室。2005年立项建设“电站设备状态监测与控制”教育部重点实验室。我校的热能工程学科结合电力行业的发展需要，紧密围绕火力发电厂热力设备及热力系统的经济安全问题开展研究。（一）电站热力设备的状态监测与故障诊断自20世纪80年代以来开展
8、了热力设备状态监测与网络化故障诊断技术、振动及弯扭耦合振动分析、热力设备性能分析及远程诊断技术等研究。在机网协调与轴系稳定研究领域一直处于国内前沿水平。针对机网相互作用问题，自行研制开发了“汽轮发电机组轴系扭振应力在线监测系统”，已在数十台大型机组投入运行，该系统得到国家科委、国家技术监督局等六部门颁发的“国家级新技术产品”认证。与数个电厂合作，开展了以可靠性为中心的发电设备维修管理研究，包括主机、辅助设备及其系统的故障模式、维修策略，设备和系统的评级技术及计算机化维修管理系统等；通过实施状态维修改变发电厂目前采用的定期维修制度，大大降低了发电厂的运行与维修成本。上述成果均已在发电厂得到应用，
9、并取得显著的经济效益。（二）热力设备寿命管理与延寿技术研究组自1963年来开展了汽轮机及锅炉部件热应力、疲劳、蠕变和寿命管理的研究，在该研究领域取得了多项有创新性的成果。在20世纪80年代曾应用有限元、边界元等方法对国产200MW、300MW、600MW等各型转子和锅炉的主要部件在非稳态工况下的温度场、应力场进行了系统的计算分析，同时对转子和相关材料的疲劳特性进行了实验研究，建立了疲劳损耗的分析模型和方法；并对复杂载荷下转子裂纹扩展规律和其它领域材料的热冲击性能进行了研究。出版了大容量火电机组寿命管理与调峰运行、锅炉部件寿命管理等至今在国内有较大影响的专著。上述成果达到国内领先水平。发表论文1
10、50余篇，研究成果获部级科技进步一等奖一项、二等奖一项、三等奖两项。多年来，研究组完成热应力在线监测、寿命管理、大机组调峰和优化启停运行等科研项目40余项。1994年，研究组承担了国家攀登B项目“汽轮机热应力控制”。1998-2002年，研究组承担了国家电力公司重大科技项目“汽轮机部件寿命管理研究”。系统地对国产转子钢和螺栓钢等材料开展了疲劳、蠕变、蠕变-疲劳交互作用实验研究及寿命诊断新技术研究。在实验和理论研究成果的基础上，开发了针对汽轮机重要部件的寿命管理系统，在国内首次实现了对汽轮机多部件的在线监测、离线评估及部件失效分析，并已在发电厂得到应用； 2002年12月，由国家电力公司组织的项
11、目鉴定专家组认为：“研究组在汽轮机部件的疲劳、蠕变及损伤规律研究方面取得了突破性的进展、填补了国内在该研究领域的空白，在汽轮机部件寿命评估新技术和汽轮机部件寿命管理系统方面取得了国内外有创新性的成果；研究成果整体上达到国际先进水平。”上述成果提高了我国电站热力设备寿命诊断、监督和评价的能力及技术水平。（三）在燃烧室流动、传热与燃烧过程数值模拟方法的研究达到国际先进水平我校是国内最早从事燃烧室传热、流动和燃烧过程数值计算方法研究的单位之一。曾承担国家“七五”科技攻关课题“锅炉燃烧室流动过程数学模拟方法的研究”,电力部“六五”课题“锅炉燃烧室三元传热计算方法研究”,能源部“八五”课题“锅炉燃烧室传
12、热、流动和燃烧过程数学模拟方法的研究和应用”，三次获省部级科技进步奖，1999年获国家科技进步三等奖。在此基础上，成功的对十几台300MW、600MW等大型电站锅炉的性能进行了预报。（四）在煤燃烧理论与技术应用方面开展了大量工作超细煤粉再燃还原NO的实验与反应机理；超细煤粉爆炸特性的实验研究；煤着火和燃尽实验与理论；混煤燃烧特性的实验研究；流化床传热、燃烧理论；循环流化床锅炉动态特性建模与控制；电站锅炉煤粉燃烧器的实验研究与改进。在CO2/O2气氛中煤粉燃烧的理论上进行了开拓性的研究工作。在国内最早开发了电站锅炉积灰结渣在线监测及优化吹灰系统，并成功应用于300MW机组。（五）我校在热电联产与
13、海水淡化方面作了许多开创性工作宋之平教授致力于从总能系统的角度研究热电联产与海水淡化技术。首次研制了我国日产1200吨等级的多级闪蒸海水淡化装置，所研究的课题“热电厂海水淡化技术在解决我国淡水资源问题中的地位和作用”经部级鉴定认为：“填补了国内空白，对我国国民经济建设具有重大意义”。所取得的理论成果，如“从可持续发展的战略高度重新审视热电联产”和“试论联产电厂热电单耗分摊中的人为规定性与客观实在性”等受到了同行专家和国家有关部门的高度评价。由于学科的交叉与融合，招生目录中的一些研究方向已在工程热物理学科中介绍。招生目录01热力设备及大型回转机械的安全、经济运行与延寿技术02发电厂节能技术与市场
14、化运营03能源规划与管理04发电市场与监管05电站机组运行优化技术06电站机组信息化技术及其应用07发电厂商业运行与辅助决策08电厂辅助设备节能新技术09锅炉热力过程、污染控制的计算机模拟及监测10锅炉整体CAD系统开发与应用11对流传递过程中的场协同强化理论及应用12高温燃料电池的热质传递过程及其在先进能量系统中的应用 13能源利用与评价 14热电联产海水淡化 15环境污染控制16热力设备状态监测与故障诊断 17热力设备失效预防与绿色再制造技术 18智能结构与智能材料 19电力可靠性分析20核电厂核级设备结构完整性分析21核电厂系统瞬态事故分析22高坝结构、岩石地基与边坡的设计理论23环境流
15、体力学24水（能）资源系统规划与管理 25水电能源经济 26水、火电系统调度自动化27水电厂状态监测与优化维护集成系统l 动力机械及工程080703我校动力机械及工程学科主要研究对象是大型电站汽轮机、燃气轮机，主要研究内容为汽轮机和燃气轮机的振动监测、寿命管理、运行优化、状态检修等方向。在2003年获得硕士学位授权。由于学科的交叉等原因，我校在该方向的研究已有几十年的历史，相关内容已在热能工程学科中介绍。招生目录：01动力机械优化设计及可靠性分析02动力机械的控制、监测和优化维修 03热力设备微纳米表面延寿技术 04动力机械的安全性评估技术05电站机组安全经济综合诊断技术06燃气蒸汽联合循环机组运行优化技术07大型旋转机械的振动监测与智能诊断 08现代测试技术09动力机械先进实验技术10微型/超微型燃机内气体动力学问题研究l 流体机械及工程0807042003年获得硕士学位授权。主要研究方向有：泵与风机运行状态监测与节能技术、气动声学及其在流体工程中的应用、流体动力学及应用等。主要研究内容包括：泵与风机的内流理论；泵与风机运行状态在线监测与故障诊断；泵与风机的优化运行管理；泵与风机节能改造的理论与技术；新型高效泵与风机的优化设计开发等。本学科组从60年代就开始开展上述研究工作，在离心风机内部流场的研究方面，通过数值模拟和实验研究，解决了低负荷下风机效率偏低
