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动力工程动力工程国家重点学科——动力机械及工程 【字体： 大 中 小 】 动力机械及工程二级学科西安交通大学动力机械及工程学科是由原“内燃机工程”和“热力叶轮机械”两个博士点组建而成，是我校“211 工程”和“985 工程”重点建设的学科之一两专业均为全国最早成立，1956 年由苏联专家讲学起开始培养研究生，是全国首批硕士点、第二批博士点及“动力工程及工程热物理学科”博士后成员单位，原全国热能动力工程教学委员会主任委员单位现有教学科研人员 36 人，其中教授19 人，副教授 9 人，高级工程师 2 人，讲师 6 人，教师中博士学位获得者 22 人，占教师总数的 64.7％；国家有突出贡献专家 1 人，国务院学科评议组成员 1 人，国务院特殊津贴专家 9 人，国家杰出青年基金获得者 1 人，教育部特聘教授 1 人，新世纪百千万人才工程国家级入选 1 人，教育部优秀骨干教师 2 人，教育部新世纪优秀人才计划 1 人，陕西省“三五”人才 2 人本学科至今培养了本科生 4800 余人、硕士 379 人、博士 105 名，已成为我国培养本学科高级专门人才的重要基地2001 年被评为国家级重点学科。

本学科在十五建设期间，承担国家 973 项目课题 3 项，国家自然科学基金重点项目 3 项，国家杰出青年基金项目 1 项，国家自然科学基金面上项目 9 项，863 重大专项 1 项，863 子项目 7 项，国防项目3 项，博士点基金项目 5 项，国际合作项目 5 项，211 工程二期建设重点项目 2 项，985 工程一期建设项目 2 项，985 工程二期建设项目3 项举办国际学术会议 4 次，出国参加国际会议 27 人次，邀请国外专家来校讲学 48 人次，出国讲学 2 人次出版教材或专著 8 本，在国内核心刊物上发表论文 301 篇，国际刊物上发表论文 49 篇，国际会议论文 55 篇，大会特邀报告 10 篇，SCI 收录 48 篇，EI 收录 197 篇获国家级教学成果二等奖 1 项，国家级优秀教材奖 1 项获省部级科学技术奖一等奖 1 项、二等奖 2 项获得发明专利 5 项2001－2005 年间招收硕士研究生 195 名，工程硕士研究生 44 名，博士研究生 59 名（其中外国留学生 1 名） ；获得博士学位 34 名，硕士学位 78 名，1 人获得陕西省优秀博士学位论文奖在十五建设期间，本学科依据学科发展方向和建设目标，在学科建设、队伍建设、教学与人才培养、科学研究、国际合作与交流等方面进行了实质性工作，取得了很好的建设成果。

2001－2005 年间承担国家 973 项目课题 3 项，国家自然科学基金重点项目 3 项，国家杰出青年基金项目 1 项，国家自然科学基金面上项目 9 项，863 重大专项 1 项，863 子项目 7 项，国防项目 3 项，博士点基金项目 5 项，国际合作项目 5 项，211 工程二期建设重点项目 2 项，985 工程一期建设项目 2 项，985 工程二期建设项目 3 项举办国际学术会议 4 次，出国参加国际会议 27 人次，邀请国外专家来校讲学 48 人次，出国讲学 2 人次出版教材或专著 8 本，在国内核心刊物上发表论文 301 篇，国际刊物上发表论文 49 篇，国际会议论文 55 篇，大会特邀报告 10 篇，SCI 收录 48 篇，EI 收录 197 篇获国家级教学成果二等奖 1 项，国家级优秀教材奖 1 项获省部级科学技术奖一等奖 1 项、二等奖 2 项获得发明专利 5 项1 人入选教育部特聘教授，1 人入选国家新世纪百千万人才工程，2 人被评为教育部优秀骨干教师，1 人入选教育部新世纪人才计划，1 人受聘西安交通大学腾飞人才特聘教授1 人当选国际学术组织理事，1 人当选中国内燃机学会副理事长，1 人聘为中国内燃机学会名誉理事长兼专家委员会主席，1 人受聘清华大学汽车安全与节能国家重点实验室学术委员会主任委员，1 人当选中国工程热物理学会燃烧分会副主任委员，1 人当选中国动力工程学会透平专业委员会副主任委员，5 人次当选国家一级学会理事（委员） 。

1 人担任中国内燃机学会学报编辑委员会主任委员，1 人当选中国内燃机学会学报编辑委员会副主任委员，13 人次担任 10 种国内核心学术刊物编委（其中 2 人次担任主任委员，2 人次担任副主任委员） 2001－2005 年间招收硕士研究生 195 名，工程硕士研究生 44 名，博士研究生 59 名（其中外国留学生 1 名） ；获得博士学位 34 名，硕士学位 78 名，1 人获得陕西省优秀博士学位论文奖本学科在建设期(2001－2005)内取得了多项代表性研究成果：1）阐明了发动机燃用含氧燃料的燃烧与排放规律在多项国家项目的支持下，通过对多种柴油/含氧混合燃料发动机系统性研究，阐明了发动机燃用不同比例含氧燃料时的热效率、燃油消耗率以及 NOx、CO、HC、碳烟等排放的影响规律，燃料中氧含量与燃烧放热规律、燃烧时间、碳烟和 CO 降低比例等的内在关系，为含氧燃料发动机的优化提供了理论与试验依据研究工作的贡献在于通过多种燃料的系统性研究，建立了发动机燃烧、排放参数与混合燃料氧含量之间的定量关系，将研究工作从定性发展到定量，对混合燃料有害排放物生成机理和控制理论提供了理论与实验支撑研究成果发表在 Energy and Fuels, Bioresource Technology, Energy Conversion and Management, Applied Thermal Engineering, Proceedings of IME 等国际刊物上和《内燃机学报》 、《燃烧科学与技术》等国内刊物上。

研究工作受邀在国际会议上做特邀报告 4 次所发表的论文到目前为止已被他引 128 篇次2）阐明了气体燃料预混合气的燃烧规律在多项国家项目的支持下，研究多种气体燃料预混合气的燃烧规律、着火特性和层流火焰传播特性，获得了混合气体的层流燃烧速度拟合为压力、温度、当量比以及稀释率的函数提出着火极限处存在临界燃烧速度的观点研究的贡献在于建立了各种气体燃料均质混合气和气体混合燃料均质混合气在各种初始条件下（初压、初温、稀释度、混合气浓度、掺氢比例）的燃烧速率、火焰拉伸、燃烧极限、火焰稳定性；建立了燃烧速率预测的通用关系式为均质混合气燃烧和燃烧模型提供基础性数据研究成果发表在 Fuel, Energy and Fuels, Energy Conversion and Management, Journal of Hazardous Materials, Proceedings of IME, Combustion and Flame 等国际刊物上和《内燃机学报》国内核心刊物上研究工作受邀在国际会议上做特邀报告论文到目前为止已被引用 46 篇次3）阐明了二甲醚发动机的燃烧与排放规律在多项国家项目的支持下，系统开展了二甲醚燃料热物性参数、喷雾特性、着火机理、火焰传播及二甲醚发动机燃烧与排放规律。

基于二甲醚发动机燃烧基础研究，实现了二甲醚发动机整机优化，二甲醚发动机实现了全部工况下的无烟燃烧，NOx 排放也降低到原柴油机的 30-40%经国家汽车检测机构检测，柴油机上燃用二甲醚燃料其 CO，NOx、HC、PM 排放达到欧 3 排放标准，接近欧 4 标准，其中 CO 排放低于欧 4 限值研究成果在 Atmospheric Environment， Proceedings of IME 等国际核心期刊和《内燃机学报》 、 《内燃机工程》 、 《西安交通大学报》等国内核心刊物上获国家发明专利 2 项4）建立了天然气缸内直喷燃烧基础理论基于缸内汽油直喷层状混合气燃烧理论，提出缸内直喷天然气层状混合气燃烧方式发现缸内直喷气体燃料燃烧方式为预混控制分层混合气燃烧阐明了混合气不同分层状态下的燃烧规律发现了缸内直喷天然气与直喷汽油燃烧机理上区别发现气体燃料可着火性优于液体燃料，受燃料喷射时刻的影响不大研究工作丰富和发展了发动机燃烧理论，对气体燃料燃烧研究具有重要学术价值，为研制新一代高效清洁汽车发动机提供了理论上的支撑研究成果发表在 Combustion Science and Technology, Combustion and Flame, Transactions of ASME, Proceedings of IME, JSME International Journal 等国际刊物上和《内燃机学报》 、《燃烧科学与技术》等国内核心刊物上。

在国际会议和国内会议上做特邀报告成果获陕西省科学技术奖（自然科学类）二等奖所发表的论文到目前为止已被引用 56 篇次5）建成了内燃机燃烧研究先进平台在 211 工程和 985 工程支持下，建设期间中建成了内燃机燃烧研究先进平台，购置了国际上先进的分析与测量仪器，购置了内燃机燃烧研究先进数值模拟软件和由多台工作站组成的计算机群建设期间自主设计新建了 2 基础研究燃烧弹和 5 个专用发动机实验台以及1 个光学发动机实验台平台水平达到国内先进水平6）汽轮机内复杂两相流动机理及数值方法研究在多项国家自然科学基金项目、863 课题及博士点基金资助下资助下，深入研究并阐明了汽轮机内湿蒸汽中凝结流动、水相形态与结构演变、液固相互作用等重要物理现象的机理和规律及其对湿蒸汽叶栅与级的气动热力特性与叶片水蚀特性的影响规律；深入研究了汽轮机内叶片水蚀特性预测方法，得到了空心静叶去湿特性和规律；深入研究并发展了高温高压煤气除尘技术以及超音速斜激波气固分离技术，取得了突破性进展特别是经过十余年的系统研究积累，研究发展了具有自主知识产权的湿蒸汽两相凝结流动的数值方法与分析软件同时，在 863 子课题和国家自然科学基金的资助下，叶片新材料和耐磨涂层抗高速固粒磨损研究方面取得了重要进展，在高速高温气固两相流冲蚀叶片材料试验研究方面填补了空白，有关结果可直接应用于我国超超临界蒸汽参数汽轮机的开发中研究成果在《Progress in Natural Science》 、 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 、 《World Journal of Engineering》 、《工程热物理学报》 、 《动力工程》等期刊以及 ASME Turbo Expo、International Symposium on Multiphase Flow 等国际会议上发表论文 40 余篇。

7）透平叶栅气动优化设计方法和设计系统研究在国内率先研发了结合 NS 方程求解技术、叶片参数化方法和以进化算法为代表的全局优化算法的透平叶栅优化设计算法，建立了通用的、可扩展的透平叶片气动优化设计模型，采用面向对象编程技术，研发了高效的、可扩展的、具有自主知识产权的透平叶片气动优化设计方法和设计系统平台，并已在发电、工业、航天、航空及特种叶轮机械透平叶栅的优化设计中得到应用，为我国能源动力工业以及国防工业的发展提供了强有力的技术支持并产生了良好的经济效效益研究成果已在《Proceedings of IMechE》等国际期刊， 《工程热物理学报》 、 《中国电机工程学报》 、 《机械工程学报》 （中英文版） 、 《西安交通大学学报》等国内核心期刊和 ASME Turbo EXPO 国际学术会议发表上发表论文 50 余篇8）微型燃气轮机径流式涡轮设计研制在 863 重大专项课题资助下和 211 工程学科建设项目支持下，进行并完成了 100kW 微型燃气轮机热端核心部件径流式（向心）涡轮的设计研制和特性试验，包括径流式涡轮的气动设计、叶轮强度校核、叶轮真空熔模精密铸造、试验部件转子设计加工、高速高温试验轴系研发、试验平台 9 个辅助子系统设备调试以及径流式涡轮的气动特性试验工作，攻克了多个技术难点。

在中国北方发动机研究所国家级增压技术试验室成功进行了进气。