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动力工程及工程热物理学科

批准机构:河南省教育厅

批准时间:20186

重点学科简介:

动力工程及工程热物理学科始建于1983年,2012年获批为河南省第八批一级重点学科,2016年通过重点学科验收并获评优秀。学科团队现共33人,其中教授5人,副教授8人,具有博士学位28人,享受国务院特殊津贴2人,全国模范教师1名,河南省优秀创新团队和省市级科研团队3个。

近五年学科团队主持国家自然科学基金、省科技攻关、企业产学研等项目94项,总到账经费1876万元。学科近5年获得省部级以上科研奖励9项,其中一等奖1项,二等奖3项,三等奖55年发表论文近150项,专利36项。

本学科具有鲜明的轻工特色。在制冷及低温设备节能方向优势和特色显著,尤其是在中小型低温制冷设备的研发、冷藏陈列柜系统节能技术等方面处于国内先进地位;在新能源利用方向,已开展了太阳能-空调-热水复合机组、热泵烘干设备研发与应用;在传热传质强化技术及应用方向,强化传热及节能技术、传热与流动的先进数值计算方法等领域获得了广泛的应用。

预期通过5年的建设,力争使本学科建设成能够促进河南省动力工程及工程热物理学科的发展、适应河南省经济和社会发展需要、特色鲜明并具有广泛影响力的河南省重点学科,成为培养学科领域具有创新精神和较强实践能力的创新型、研究型技术人才的基地。学科力争并保持位于省内同类高校重点学科前列。

 

学科方向:(主要介绍学科的方向设置情况、及各方向的研究内容)

本学科以新型制冷技术、热工基础理论、流体机械过程优化、传热传质强化新技术、新能源利用和机械工程为基础,培养具有创新能力的工程技术应用型人才。经过多年发展,已形成下列学科方向:

研究方向之一:制冷低温设备设计与系统优化

本方向的主要研究内容:(1)冷冻冷藏设备设计及冷链物流研究;(2)制冷低温设备的开发与研制;(3)制冷低温设备的系统优化设计与节能技术;(4)制冷低温设备数字化设计与制造;(5)制冷与低温设备的智能控制技术等。

研究特色:在冷藏陈列柜传热机理及节能技术研究方面具有一定的研究实力,同时将制冷与机械相结合,在开发小型制冷设备方面具有独特优势与实力。

研究方向之二:制冷空调系统节能及能源的高效利用

本方向的主要研究内容:(1) CO2制冷与热泵系统设计,开发适用于冷藏陈列柜和汽车空调的CO2制冷系统;(2)新型制冷系统的研究,主要是储氢合金制冷系统设计;(3)研究制冷系统中的高效换热,提高空调系统的换热能力,优化制冷系统各个部件之间的最佳匹配;(4)新能源及可再生能源空调系统的开发,主要研究太阳能-空调-热水复合机组和地源热泵空调系统;(5)车辆空调系统设计,主要研究车辆发动机的余热或尾汽余热的研究与开发。

研究特色:密切结合国家及行业需求,把基础研究和应用研究相结合解决关键技术问题,形成一些特色研究,如:自然工质(CO2)的应用与开发、数码涡旋多联式空调机组、可再生能源(太阳能与地热能)的应用、汽车空调研究等。

研究方向之三:制冷设备新技术及关键部件研究

本方向的主要研究内容:(1)研究制冷设备的节能低碳,如制冷设备的能效比,制冷设备的系统优化;(2)研究制冷设备中的HCFCs替代,寻找新型的环保制冷剂在制冷设备中的应用,同时研究新型制冷剂与润滑油的互溶特性;(3)研究制冷设备中的关键部件,如高效率换热器、新型材料在制冷设备中的应用等;(4)研究制冷设备中的前沿技术,结合目前的战略性新型产业,研究物联网、云技术在传统制冷设备中的应用,使传统的空调智能化。

研究特色:密切跟踪本学科的国际和国内研究动态,紧密结合国家政策和目前家用空调的研究现状,根据制冷空调行业的发展需求,在制冷设备的新技术、关键部件及替代工质研究方面具有一定特色与优势,部分成果正与行业企业联合进行产学研合作。

研究方向之四:强化传热及数值模拟

本方向主要研究内容为:(1)传热强化机理及其工程应用研究;(2)传热与流动问题的多尺度数值模拟研究;(3)多物理场耦合条件下传热传质多学科交叉问题研究;(4)辐射传热;(5)高效紧凑式换热器传热与流动特性数值模拟研究;(6)流动与传热问题中的高效计算方法等。

研究特色:(1)结合我国冶金、化工、动力、制冷、空调、工业的节能降耗的需要,强化传热机理的基础与应用研究,可为设计开发新型高效的紧凑换热表面和高效可靠的散热方案提供技术支持。(2)高效传热与流动问题新的计算方法的研究,如:无网格方法、POD方法和辐射传热的高效计算方法等。

研究方向之五:化工过程及装备控制与节能

本方向的研究内容:(1)过程装备数字化技术;(2)大型高速旋转机械;(3)先进能源装备;(4)化工机器与设备的振动、腐蚀、磨损等故障诊断与治理;(5)膜分离技术等。

研究特色:本学科方向主要以化工过程及装备控制与节能为主,密切跟踪学科国际、国内研究动态,结合过程装备制造与控制专业的特点,适应化工生产行业需求,以研发一批先进化工装备为主。

学科团队:


序号

团队类别

团队名称

带头人

姓名

获批时间

所属学科方向

1

河南省创新型科技团队

制冷与低温设备节能技术创新型科技团队

吕彦力

2013

动力工程及工程热物理

2

河南省高等学校教学团队

能源与动力工程教学团队

龚毅

2013

动力工程及工程热物理

学科平台:

序号

类别

名称

批准部门

批准时间

1


省级

食品生产与安全

河南省协同创新中心

河南省教育厅

2015.06

2

市级

郑州市制冷与热泵节能重点实验室

郑州市

2016.09

3        市级郑州市过程装备安全与节能重点实验室  郑州市


2019.09

代表性成果和项目:

科技奖励

成果名称

(获奖、论文、专著、专利等名称)

获奖类别及等级,发表刊物、页码及引用次数,出版单位及总印数,专利类型及专利号

成果时间

署名情况

洁净钎料性能调控及高效钎焊工艺

河南省科技进步一等奖

2014

吕彦力/5

冷藏陈列柜食品传热机理及节能技术

河南省科技进步二等奖

2012

吕彦力/1

基于平行流换热器节能型低成本家用空调的开发及其产业化

广东省科技进步二等奖

2012

金听祥/3

冷藏陈列柜系统节能技术与风幕系统优化

河南省科技进步三等奖

2015

吴学红/1

基于物联网技术的公共建筑能耗监控平台

河南省科技进步三等奖

2016

龚毅/2

一种基于云计算的云空调系统中国专利奖优秀奖2017金听祥/7
复杂曲面机械产品成型工艺及性能检测关键应用技术
河南省科技进步二等奖
2017金听祥/1
蒸气压缩/回路热管一体式机房空调系统技术研究及产业化广东省科技进步三等奖2018金听祥/1
功能性表面活性剂关键技术开发及应用河南省科技进步三等奖2019许培援/3
具有快速识别功能的杂环类超分子凝胶及其单体的批量制备河南省科技进步三等奖2019吴磊/5
铜铝复合管在空调器中的应用技术研究佛山市科技进步二等奖2016金听祥/2
铜铝复合管在空调器室内外连接管中的应用技术研究及其产业化河南省教育厅科技进步二等奖2016金听祥/1
新型环保制冷剂HFO-1234yf在家用空调中替代R22的技术研究河南省教育厅科技进步二等奖2016李改莲/1
家用空调中R1270替代R22的技术研究河南省教育厅科技进步二等奖2017金听祥/1
人口老龄化背景下洁身护理椅关键技术及应用河南省教育厅科技进步二等奖2019丁昌/8
专利转化自然冷源联合供冷陈列柜系统发明专利ZL201510058901.020150826吕彦力/1
一种中央空调制冷量智能分配系统发明专利ZL201410769610.820170426金听祥/1
具有滑动套环支撑机构的立式低温储罐发明专利ZL201510392734.320170728丁昌/1
一种用于加工铜铝复合管用喇叭口的加工设备发明专利ZL201410223813.720160914李改莲/1
教材及专著制冷技术原理与应用基础机械工业出版社2020金听祥/1
热工与流体力学基础机械工业出版社2020吴学红/1
小型制冷空调设备制造安装与维修机械工业出版社2020张文慧/1
能源与动力工程职业教育专业教学法机械工业出版社2020尹亚领/1
能源动力工程理论与实践综合研究吉林大学出版社2020张雪龄/1
新能源汽车项目化教程中国商务出版社2019程传晓/2
新能源电池及节能材料研究吉林科学技术出版社2018张军/2
互换性与测量技术基础中国建材工业出版社2018丁昌/2
计算机辅助化工设计案例分析化学工业出版社
2018刘超锋/1
计算机辅助化工装置选型设计化学工业出版社2018刘超锋/1
过程装置故障处理及典型实例化学工业出版社2017刘超锋/1
过程装备计算机辅助设计中国石化出版社2016刘超锋/1
制冷技术西南交通大学出版社2016李改莲/2
制冷技术中国轻工业出版社2007时阳/1
冷库设计与管理中国农业科学技术出版社2006时阳/1
学术论文
Review and prospects of hydrate cold storage technologyRenewable and Sustainable Energy Reviews202001

程传晓/1

Improved organic pollutants removal and simultaneous electricity production via integrating Fenton process and dual rotating disk photocatalytic fuel cell system using bamboo charcoal cathodeChemical Engineering Journal201904

张军/1
Anisotropic thermal conductivity and photodriven phase change composite based on RT100 infiltrated carbon nanotube arraySolar Energy Materials and Solar Cells201902

张琦/1

Thermodynamic Analysis of Hybrid Cooling System Integrated with Waste Heat Reusing and Peak Load Shifting for Data CenterEnergy Conversion and Management201903

陈华/1

Experimental study of thermo-physical properties and application of paraffin-carbon nanotubes composite phase change materialsInternational Journal of Heat and Mass Transfer201909

吴学红/1

Falling film flow of [EMIm]Ac ionic liquid aqueous solution on horizontal tubes considering the Marangoni effectExperimental Thermal and Fluid Science201910

张芳芳/1

Experimental Study on the Morphology and Memory Effect of Methane Hydrate ReformationEnergy Fuels201904

程传晓/1

Microscale effects of Bingham-plastic liquid behavior considering electroviscous effects in nano- or microsized circular tubesPhysics of Fluids201902

张雪龄/1

Thermophysical properties of [EMIm]Ac and its binary and ternary mixtures with water and graphene nanoplatelets for absorption refrigerationAIP Advances201905

张芳芳/1
Variations of thermophysical properties and heat transfer performance of nanoparticle-enhanced ionic liquidsRoyal Society Open Science201902

张芳芳/1
Cyclic Formation Stability of 1,1,1,2-Tetrafluoroethane Hydrate in Different SDS Solution Systems and Dissociation Characteristics Using Thermal Stimulation Combined with DepressurizationACS Omega201907

程传晓/1

代表性科研项目

项目来源与

项目类别

项目名称

起讫时间

经费

(万元)

国家自然科学基金面上项目

微细通道换热器强化传热机理及多目标优化(51476148

2015.01-2018.12

83

国家自然科学基金面上项目

多参数传热反问题的RBF-MLPG方法研究(51476149

2015.01-2018.12

83

国家自然科学基金青年项目

基于多孔介质理论的城市热岛数值模拟方法研究(51308507

2014.01-2016.12

25

国家自然科学基金青年项目

碳还原光生物阴极微生物燃料电池中多能质传输及转化特性(51606172

2017.01-2019.12

21

国家自然科学基金青年项目

天然气水合物降压注热联合作用分解过程传热机制研究(51606173

2017.01-2019.12

20

国家自然科学基金青年项目碳还原光生物阴极微生物燃料电池中多能质传输及转化特性516061722017.01-2019.1221
国家自然科学基金青年项目离子液体-水工质对太阳能吸收制冷两相流动热质传输特性研516061742017.01-2019.1220
国家自然科学基金青年项目热障涂层界面裂纹跨尺度扩展机理研究517054742018.01-2020.1224
国家自然科学基金青年项目基于k分布的灰气体加权和模型研究517062092018.01-2020.1220
国家自然科学基金青年项目富磷农业废弃物气化过程磷迁徙转化及富集调控机制研究517062102018.01-2020.1224
国家自然科学基金青年项目菌类植物对流干燥过程中非线性形变与热质传递耦合机理的理论及实验研究518062002019.01-2021.1225
国家自然科学基金青年项目锂离子电池新型纳米硅基复合多孔负极构效关系及界面特性研究519062292020.01-2022.1225
国家自然科学基金青年项目SEBS/石蜡聚合物基定型相变材料自修复过程热质传递特性研究519062302020.01-2022.1225
国家自然科学基金青年项目有机工质管内相分布调控强化沸腾传热机理研究519062312020.01-2022.1226
国家自然科学基金青年项目基于多场协同理论及声发射信号识别的气阀动力学行为失效机理研究520062012021.01-2023.1225
国家自然科学基金青年项目基于多场协同调控的喷雾冷却传热均匀性强化机理研究520062022021.01-2023.1225

 

联系方式:

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