工程熱物理與能源利用學科發展戰略研究報告（2011～2020） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

國傢自然科學基金委員會，工程與材料科學部 編

圖書標籤:

• 工程熱物理
• 能源利用
• 學科發展
• 戰略研究
• 2011-2020
• 學術報告
• 科研動態
• 學科規劃
• 能源工程
• 熱能工程

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030327802

版次：1

商品編碼：10911532

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-11-01

用紙：膠版紙

頁數：358

正文語種：中文

編輯推薦

　　《工程熱物理與能源利用學科發展戰略研究報告（2011-2020）》作為學科發展戰略研究報告，內容既具有前瞻性和戰略性，又具有針對性和可操作性，全書分為工程熱力學；熱機氣動熱力學與流體機械等內容。

內容簡介

　　《工程熱物理與能源利用學科發展戰略研究報告（2011～2020）》是國傢自然科學基金委員會工程與材料科學部的學科發展戰略研究報告之一。這一係列研究報告是國傢自然科學基金委員會工程與材料科學部為不斷促進本領域的基礎研究工作，瞄準國際學科發展前沿，麵嚮未來國傢經濟建設和社會發展的重大需求，著力解決我國工程與材料領域中的重要科學和技術基礎問題，增強國傢原始創新和技術創新能力，而精心組織齣版的係列學科發展戰略研究報告。
　　《工程熱物理與能源利用學科發展戰略研究報告（2011～2020）》的撰寫站在國傢利益和學科總體的高度，綜閤考慮國際學術發展動嚮和中國實際，論述瞭工程熱物理與能源利用學科的內涵、戰略地位以及各分支領域的界定，詳細分析瞭各分支領域，包括工程熱力學、內流流體力學、傳熱傳質學、燃燒學、多相流、可再生能源等的國內外研究現狀、發展趨勢及科學問題，進一步明確瞭我國工程熱物理與能源利用研究中的中、近期發展方嚮和目標，擬定齣瞭2011～2020年期間的優先發展方嚮、資助領域和發展思路。
　　本書作為學科發展戰略研究報告，內容既具有前瞻性和戰略性，又具有針對性和可操作性。《工程熱物理與能源利用學科發展戰略研究報告（2011～2020）》可為國傢自然科學基金委員會工程與材料科學部工程熱物理與能源利用學科遴選2011～2020年期間優先領域提供依據，同時也可供從事工程熱物理與能源利用學科研究的科研人員、管理人員閱讀和參考，也可作為高等院校教師、研究生的參考資料。

目錄

序
前言
第1章 總論
1.1 概述
1.2 戰略地位
1.2.1 社會經濟持續發展的迫切需求
1.2.2 能源結構優化、推進節能減排的必然趨勢
1.2.3 資源和生態安全的雙重壓力
1.2.4 高新科學技術的推動促進
1.2.5 培育和發展戰略性新興産業的重要科技保障
1.2.6 國傢創新體係建設和基礎研究發展的需求
1.3 學科體係
1.3.1 學科分支
1.3.2 內涵與作用
1.4 基金資助現狀
1.4.1 麵上項目
1.4.2 重大項目和重點項目
1.4.3 國傢傑齣青年科學基金項目和創新群體科學基金項目
1.5 基金支持原則
1.6 工程熱物理與能源利用學科發展思路
參考文獻

第2章 工程熱力學
2.1 學科內涵與應用背景
2.2 國內外研究現狀與發展趨勢
2.2.1 非平衡態熱力學及計算統計熱力學
2.2.2 熱物性
2.2.3 熱力循環與總能係統
2.2.4 製冷與低溫工程學
2.2.5 交叉學科
2.2.6 工程熱力學的發展與比較分析
2.3 研究內容與科學問題
2.3.1 非平衡熱力學及計算統計熱力學
2.3.2 熱物性
2.3.3 熱力循環及總能係統
2.3.4 製冷與低溫工程學
2.3.5 交叉學科
2.4 近期優先領域和重點支持方嚮
2.4.1 非平衡態熱力學及計算統計熱力學
2.4.2 熱物性
2.4.3 熱力循環和總能係統
2.4.4 製冷與低溫工程學
2.4.5 交叉學科發展方嚮與目標
參考文獻

第3章 熱機氣動熱力學與流體機械
3.1 學科體係、研究範圍和任務
3.2 戰略地位和國內外發展現狀
3.2.1 燃氣輪機與蒸汽輪機
3.2.2 航空發動機
3.2.3 流體機械
3.3 目前和今後10年本領域科學研究牽引動力的分析
3.4 重點基礎研究內容建議
3.4.1 葉輪機械中的計算流體力學
3.4.2 葉輪機械中先進的實驗技術
3.4.3 葉輪機械的非定常流動及流固耦閤機理
3.4.4 葉輪機械氣動聲學基礎問題
3.4.5 非定常流動體係下的葉輪機械設計理論
3.4.6 葉輪機械中的流動控製技術
3.4.7 非常規葉輪機械及其流動機理
3.4.8 其他研究方嚮
3.4.9 學科交叉與拓展方嚮
3.4.10 近5年來論文發錶情況分析
參考文獻

第4章 傳熱傳質學
4.1 學科內涵、學術意義與應用背景
4.1.1 概述
4.1.2 學科內涵
4.1.3 前沿背景與動機的演變
4.1.4 機遇與挑戰
4.2 國內外研究現狀與發展趨勢
4.2.1 概述
4.2.2 導熱
4.2.3 對流傳熱與傳質
4.2.4 輻射傳熱
4.2.5 傳熱傳質測試技術
4.2.6 交叉研究
4.2.7 研究方法和技術手段
4.2.8 差距分析
4.3 研究內容與科學問題
4.3.1 研究內容
4.3.2 科學問題
4.4 近期優先領域和重點支持方嚮
4.4.1 支持總體考慮
4.4.2 基礎創新探索優先方嚮
4.4.3 經典內涵基礎研究優先方嚮
4.4.4 重點重大項目支持方嚮
4.5 建議
參考文獻

第5章 燃燒學
5.1 學科內涵、學術意義與應用背景
5.2 國內外研究現狀與發展趨勢
5.2.1 基礎燃燒理論
5.2.2 燃燒化學反應動力學
5.2.3 氣液燃料燃燒
5.2.4 固體燃料燃燒
5.2.5 火災燃燒
5.2.6 燃燒診斷
5.2.7 論文發錶情況分析
5.3 科學問題及優先資助領域
5.3.1 基礎燃燒理論
5.3.2 燃燒化學反應動力學
5.3.3 氣液燃料燃燒
5.3.4 固體燃料燃燒
5.3.5 火災燃燒
5.3.6 燃燒診斷
參考文獻

第6章 多相流
6.1 學科內涵、學術意義與應用背景
6.2 國內外研究現狀與發展趨勢
6.2.1 多相流數理模型及數值模擬方法
6.2.2 極端條件下的兩相流
6.2.3 多相流與傳遞參數測試方法研究發展趨勢
6.2.4 我國多相流學科的重要研究進展
6.2.5 論文發錶情況分析
6.3 研究內容與科學問題
6.3.1 多相流基本現象與規律
6.3.2 數值模擬理論與方法
6.3.3 能源高效轉化和清潔利用的多相流
6.3.4 多相流的實驗與測量新技術及方法
6.3.5 多相流與其他學科的相互滲透及交叉
6.4 重點支持方嚮
6.4.1 多相流基本現象與規律
6.4.2 多相流數理模型與數值模擬技術
6.4.3 高新科技中的兩相流
6.4.4 多相流及傳遞問題的測試方法
6.4.5 常規能源高效節約的多相流理論基礎
6.4.6 能源可再生轉化利用的多相流理論基礎
6.4.7 CO2地質封存研究中的多相流問題
6.4.8 多相流與其他科學的相互滲透及交叉
參考文獻

第7章 可再生能源
7.1 學科內涵、學術意義與應用背景
7.1.1 學科內涵
7.1.2 前沿背景與動機的演變
7.2 國內外研究現狀與發展趨勢
7.2.1 太陽能
7.2.2 生物質能
7.2.3 風能
7.2.4 地熱能
7.2.5 海洋能
7.2.6 論文情況統計與分析
7.3 研究內容與科學問題
7.3.1 太陽能
7.3.2 生物質能
7.3.3 風能
7.3.4 地熱能
7.3.5 海洋能
7.4 近期優先領域和重點支持方嚮
7.4.1 太陽能
7.4.2 生物質能
7.4.3 風能
7.4.4 地熱能
7.4.5 海洋能
參考文獻

附錄1 工程熱物理與能源利用學科資助重點項目一覽錶（2001～2010年）
附錄2 工程熱物理與能源利用學科部分重要國際學術會議
附錄3 工程熱物理與能源利用學科相關重要國際學術期刊列錶
附錄4 工程熱物理與能源利用學科有關實驗室簡介
附錄4.1 國傢重點實驗室
附錄4.2 省部級重點實驗室

精彩書摘

　　1.1 概述
　　工程熱物理與能源利用學科是一門研究能量和物質在轉化、傳遞及其利用過程中基本規律和技術理論的應用基礎學科，傳統研究主要針對熱和功的能源形式，現今學科範疇已擴展到幾乎涵蓋各種能量形式、能質相互轉化和有效利用的方方麵麵。本學科的任務是在自然科學和熱物理基本規律的基礎上，綜閤相關學科（包括數學、物理、化學、生物、信息、認知、社會科學等）基礎科學的新理論、新方法，認識和揭示能量物質轉化、傳遞的基本現象和規律，全麵深入地分析能量與物質轉化、傳遞的物理過程特性，建立物理數學模型，探究有效利用的基本規律及其應用的科學途徑，為有關高新技術發展及工程問題解決提供理論依據、設計方法和技術手段，藉鑒、移植和應用各科學技術領域的先進思想、方法和技術，不斷創新能量物質轉化、傳遞和高效利用的應用技術［1］。工程熱物理與能源利用學科內涵豐富，外延廣闊，是一門體係完整的應用基礎學科，包括工程熱力學、內流流體力學、傳熱傳質學、燃燒學、多相流、可再生能源利用，以及和工程熱物理與能源利用領域相關問題的基礎性與創新性研究。隨著對學科認識的不斷提高，學科的內涵不斷豐富，研究內容也在進一步擴大。先進的科學理念和基礎科學的最新進展極大地帶動瞭科學和技術的進步，近年來更是拓展衍生齣眾多前沿熱點領域與方嚮，諸如可再生能源利用、溫室氣體排放控製、微納米熱物理、微細能源係統和原理、生物與生命熱物理、生態與環境安全熱物理等，涉及自然世界能質相互作用與轉化的基本內涵和基本規律等的科學探索。21世紀，人類正麵對著能源和資源短缺、環境汙染、氣候變化等全球性問題，工程熱物理與能源利用學科將在能源和環境科技方麵尋求突破［2，3］。目前，工程熱物理與能源利用學科的發展趨勢可以概括為：①對能源傳遞、轉化、利用中基礎問題和規律的探索不斷深化，學科研究在不斷拓寬或突破原有界限與假定，如宏觀嚮介觀、微觀的過渡，常規參數嚮超常或極端參數的發展，以及隨機、非定常、多維、多相、多過程與多因素耦閤等復雜情況下的熱物理問題的研究；②隨著能源、環境問題的日益突齣，可再生能源、溫室氣體控製以及能源環工程熱物理與能源利用學科發展戰略研究報告（20112020）境問題也成為工程熱物理學科發展的重要方嚮之一；③不斷産生的新理論、新方法和新手段，以及研究的定量化和精確化，大大促進瞭本學科的發展；④本學科各分支學科之間以及本學科與其他學科之間多方位、大跨度的交叉與融閤，已成為當前工程熱物理與能源利用學科發展的一個基本趨勢與特徵，學科界限越來越淡化和模糊。
　　1.2 戰略地位
　　能源是國民經濟發展的動力和命脈，能源開發與閤理有效利用是整個社會發展的源泉和基礎，標誌著人類的文明和進步，決定瞭一個國傢的科學技術水準、競爭實力和綜閤國力，今天更成為國傢存亡和社會安全的重大問題，引起世界各國政府高度重視並作為最優先的國傢戰略考慮。能量的轉換、傳遞，能源與物質的相互作用和轉化，是自然界最普遍的物理現象和物質運動形式之一，幾乎和所有的生産工藝過程、技術領域以及人類社會生活密切相關，這些現象和過程中的基本規律及其技術理論是能源閤理有效利用的科學基礎和理論依據，因此，工程熱物理與能源利用學科的原理和技術也相應地具有普遍性和廣泛性，在人類文明和社會進步中占據極為重要的地位。
　　工程熱物理與能源利用學科的建立源於蒸汽動力裝置發明和廣泛應用所引起的工業革命的極大推動，從創立最基本的熱力學、熱機學開始，逐步發展、完善成為獨立的技術基礎學科。它為各種能源動力技術的發展提供瞭理論支撐和源泉，是能源科技的進步的重要依托。迴顧曆史，幾乎可以說每一次能源動力或能源利用方麵的突破都帶來瞭生産力的飛躍、社會的發展和觀念的變革。蒸汽機的發明和熱力學理論的建立，促使找到從化石能源轉化為功的辦法，帶動瞭世界第一次産業革命；僅僅石油的發現並沒有迎來石油時代，而利用石油的內燃機的發明和推廣應用纔使人類進入一個新的文明時代；內燃機和蒸汽輪機的齣現與發展為現代社會的機械化、電氣化創造瞭條件；燃氣輪機發動機和火箭發動機的發展，則為高速航空與宇宙時代奠定瞭基礎；核能的開發利用拓展瞭人類利用能源的廣闊視野。以高效和生態良性循環的更新的能源轉化和利用理念，被人們廣泛認同，已逐步並將繼續改變人類能源的思維。顯然，工程熱物理與能源利用學科的基礎原理和技術應用會産生巨大的經濟和社會效益。
　　自20世紀80年代以來，化石能源的過度使用造成瞭嚴重的環境汙染；同時化石能源資源終將枯竭，嚴重地威脅著人類的生存和發展。麵對生態環境和21世紀社會經濟可持續發展的巨大挑戰，要求人類必須在提高化石能源利用效率的同時，大力發展和使用可再生能源。
　　3時代的潮流，能源科學技術的進步會帶來許多偉大的變革，産生深遠影響，最終使人類社會邁嚮生態安全與良性循環的能源之路。
　　1.2.1 社會經濟持續發展的迫切需求
　　能源的耗費數量和使用情況，標誌著人類社會經濟發展規模、人民生活水準和科學技術發達程度。自20世紀以來，世界能源消費有很大增長，本世紀更是驚人，預計需求必然持續上升。顯而易見，現今能源與人類的關係已是密不可分，或者說沒有能源就沒有現代人類社會的生存與發展。
　　2010年我國GDP達到5.879萬億美元，超過日本的5.474萬億美元，並取代後者成為全球第二大經濟體，這是我國30多年經濟高速發展成就的一個寫照，也是我國國力增強的“裏程碑”。但我國內地的經濟發展總體水平還很低，據國際貨幣基金組織統計，2010年我國人均GDP為4283美元，排名全球第95位，隻有日本的1/10。我國仍有4300萬貧睏人口，相當於澳大利亞總人口的2倍［4］。我國國情要求繼續推進社會和經濟的全麵進步，能源是當今國傢經濟快速發展最重要的戰略保障之一。在我國經濟快速穩定發展的同時，能耗總量也在大幅度增長。2010年，我國能源消費總量已達32.5億t標準煤，人均一次能源消費水平約為2.38t標準煤，是世界上能源消耗的第二大國；進口原油2.39億t，石油對外依存度超過55%，成為僅次於美國的第二大石油進口國和消費國；中國電力裝機容量突破9億kW，將在未來兩年內超過美國並達到世界首位。人均電力裝機0.69kW，與美國、日本、歐洲等發達國傢和地區的人均2kW及以上水平仍有很大差距；人均天然氣消費量為88m3，是2005年的2.4倍。煤炭在一次能源消費中占到68.7%，單位能源的二氧化碳排放強度高於世界平均水平，控製二氧化碳排放麵臨極大睏難。
　　貫徹實施和不斷完善國傢的節能減排政策，極大地推動瞭我國的節能工作。2009年與2005年相比，萬元國內生産總值能耗由1.276t標準煤下降到1.077t標準煤，纍計下降15.61%；單位工業增加值能耗由2.59t標準煤下降到2.043t標準煤，纍計下降21.1%。我國“十一五”期間剋服諸多睏難，盡最大努力實現瞭國民經濟和社會發展第十一個五年規劃提齣的單位國內生産總值能源消耗降低20%左右的約束性目標，減緩溫室氣體排放增長［8］。
　　近年來，我國經濟發展保持瞭10%左右的增長，但是與此同時人均能源消耗量也保持瞭6%7%的高速增長。可以預見，我國以煤為主的能源結構短時間內無法改變，經濟還將持續穩定的發展，加之我國的城市化建設進入瞭快速發展階段，社會總能耗和人均能耗將持續走高，這些必將使我國麵臨更為嚴峻的能源、環境和溫室氣體控製壓力。學科為能源開發和利用提供新的科學理論基礎和技術先導，並以前所未有的科學技術觀念為其服務，也為學科的嶄新發展注入新的動力，開拓齣不斷創新的研究課題和領域。
　　1.2.2 能源結構優化、推進節能減排的必然趨勢
　　新中國成立後的經濟建設初期，國傢獨立自主、自力更生地構架瞭我國獨立的社會主義工業體係，發展生産，滿足自給自足的基本要求，隨後圍繞國傢工業化進行建設和發展；改革開放三十餘年，全國上下貫徹“發展纔是硬道理、建設小康水平社會主義國傢”的精神，持續快速地發展經濟，然而産業架構還是以技術水平低、資源消耗高、生産粗放型為主要特點；最近十幾年雖然加快推動科學技術進步，大力調整瞭産業結構，力求降低能源消耗，著手治理浪費，厲行節約，能源利用率有所提高，但即便是在如此形勢下，我國能源消耗強度仍然偏高。2010年我國單位GDP的能耗（能源強度）是美國的3倍、日本的5倍。目前，我國的總體能源利用效率為33%左右，比發達國傢低約10個百分點。因此，對我國而言，立足於環境友善、資源節約、和諧發展的新興工業化道路，提高科學技術水平、增大高科技含量、采用先進生産工藝和技術裝備已經迫在眉睫，勢必要求和推動工程熱物理與能源利用學科把握這新的發展機遇，既要增強學科基礎、拓展內涵、擴大服務領域，又要注重發展先進實用和前瞻性高的新技術。《國傢中長期科學和技術發展規劃綱要（2006―2020年）》指齣，要經過15年的努力在能源開發、節能技術和清潔能源技術上取得突破，促進能源結構優化，主要工業産品單位能耗指標達到或接近世界先進水平［9］。
　　能源動力行業繼嚮高參數，甚至超高參數方嚮發展後，正持續朝集成、高效、潔淨和智能化趨勢邁進，包括循環流化床燃燒發電（CFBC）、增壓流化床燃燒聯閤循環發電（PFBC？CC）、整體煤氣化聯閤循環發電（IGCC）、燃煤聯閤循環（CFCC）、濕空氣透平循環、新型核能聯閤循環、化學鏈燃燒反應動力係統（CLSAS）等，都是以人們難以預料的速度湧現並逐步實用化。與此同時，為滿足社會經濟更為廣闊的能源需求，燃煤燃料電池電站技術，先進核反應堆，基於新型能質轉換和能量釋放機理的多功能能源集成係統，諸如太陽能、地熱能、風能、生物質能等可再生能源的利用，均以嶄新的麵貌展示在人們眼前。動力推進與民用交通運輸高效、安全的迫切需要，海陸空低耗高效、精準快速、高推重比的現代軍事目標，探求世界起源和宇宙奧秘的航天渴望等，都對高效潔淨燃燒、能源轉換、熱流體力學、新興推進技術、新興和微型能源係統、先進強化冷卻技術與有效熱防護、係統熱管理等提齣前所未有的新挑戰。
　　第1章 總論
　　5織、食品、醫藥、冶金、建材、化工與石油化工等高耗能的傳統工業，這些都亟待依靠技術革新來解決節能降耗的問題。因此，我國實現能源的閤理、高效、潔淨轉化和利用的壓力極大，麵臨的問題和解決問題的技術途徑也異常復雜。這些問題不僅量大麵廣、要求的技術難度大，還要求成本低廉、實用有效。我國建築耗能問題也十分突齣，不僅單位建築能耗比同等氣候條件國傢高齣23倍，而且建築直接能耗已占社會總能耗的30%，隨著生活水準的提高和人們對居住條件、室內環境舒適、健康、品味等方麵的追求，這一比例會增至35%左右，將成為能耗第一大戶。建築節能與保溫絕熱材料、通風供冷采暖、空調製冷與低溫工程等，都期待著新的思維觀念、新的基礎理論和新的技術方法。目前，除以上所述的行業和技術領域外，在社會生産力全麵提升的今天，對能源轉換和利用技術推進和更新的渴求幾乎無所不在，這些都是本學科傳統和不斷創新的研究領域
　　1.2.3 資源和生態安全的雙重壓力
　　中國能源生産、資源消耗總量在世界上均可名列前茅，能源消耗結構以煤為主，占到64%左右。人均能源消耗量隻有發達國傢的10%15%，而且如前所述單位産值的能耗遠高於世界平均水平，要改變我國目前人均GDP很低的現狀，在過去持續30多年的高增長後，仍必須繼續保持每年都有較高增幅。顯然，無論如何強調和做到高效節約，高速度地增加開發能源生産仍是必然的，這樣纔能提供足夠的能源以持續發展經濟。應對人口眾多、高消耗低效率的快速經濟增長，能源資源突顯其蒼白無力，如此負荷的能源開發也不可避免地消耗和占用其他資源，加上結構性的先天缺陷，能源和資源的匱乏已然演化成一個國傢的資源安全問題，構成對國傢社會、經濟和政治安定的巨大威脅。國傢資源安全問題是世界各國作為戰略考慮的重大問題之一［10］。
　　與我國能源結構特點、需求、轉化利用落後現狀相對應的是環境汙染問題，猶如雪上加霜，嚴重製約社會、經濟發展，危及我們的健康和生存環境，甚至威脅生態資源的長期安全。以燃煤為主的能源動力係統、大量的工業爐和窯爐，在實施能源轉化和利用中成為産生大氣酸雨、NOx、CO2、飄塵等汙染的源頭；發動機等則是城市環境的主要殺手之一，排放汙染氣體和顆粒，産生大量噪聲；大量的工業餘熱被浪費，變成熱汙染源；改善生活水準、提供生活方便的低溫製冷與空調等所用氯氟烴能量轉換介質，是破壞臭氧層的罪魁禍首等，這些嚴峻考驗和問題的解決都與工程熱物理和能源利用各個分支學科領域密切相關。
　　現今能源開發、儲運、轉換利用和各類末端使用可能引發潛在安全問題，研究防災、滅災、減災，必須瞭解和掌握能量釋放、形態轉換、過程演化、傳播傳工程熱物理與能源利用學科發展戰略研究報告（20112020）遞等規律和條件，要從熱力學、傳熱傳質、燃燒、多相流體流動等方麵進行理解和描述，這些都是本學科責無旁貸的研究任務和大有可為的廣闊天地。應該注意到，資源和環境安全的雙重壓力更增添瞭學科發展的嶄新內涵。
　　1.2.4 高新科學技術的推動促進
　　無論從學科的起源、興起和發展，還是從學科的創立與建設的曆程來看，工程熱物理與能源利用學科都與科學技術最前端和社會生産最活躍的領域密切相關，尤其是過去的數十年基本保持和現代高新科學技術同步共進，相互融閤交叉、相互促進協調，攜手持續地創造著一個又一個科學技術奇跡。縱覽當今世界社會經濟和科學技術發展的三大主導科技——生物、信息和納米科技，無一不與本學科有著韆絲萬縷的內在依托。這些高新科學技術不斷為工程熱物理與能源利用學科研究提供新的認知思想、科學理念、技術手段和發展需求，同時工程熱物理與能源利用學科也在這些高科技進步的前端輔以新的技術理論和途徑、在實際應用中給予有力的技術支撐。
　　近年來，先進的科學理念和基礎科學的最新進展極大地帶動瞭科學和技術的進步，人們開始從以熱機為源頭的工程熱物理與能源利用學科範疇突破，引進瞭新的能質轉換思維，發展瞭新的基礎理論，如基於新型能質轉換和能量釋放機理的能源循環與係統理論；更是拓展衍生齣眾多前沿熱點領域與方嚮，如微納米熱物理、生物與生命熱物理、生態與環境安全熱物理、微細能源係統和原理等。這些為適應未來趨嚮而展開的深層次原理創新，也越來越多地涉及自然世界能質相互作用與轉化的基本內涵和基本規律。
　　1.2.5 培育和發展戰略性新興産業的重要科技保障
　　在淘汰落後生産力的同時，我國把大力培育和發展戰略性新興産業作為優化産業結構的突破口，不斷加大對戰略性新興産業技術研發和産業化的支持力度。2010年10月，國務院發布瞭《關於加快培育和發展戰略性新興産業的決定》，提齣現階段重點培育和發展節能環保、新一代信息技術、生物、高端裝備製造、新能源、新材料、新能源汽車等新興産業，並明確瞭今後一個時期的發展目標和政策導嚮［11］。2009年以來，我國還啓動瞭新興産業創業投資計劃，設立瞭18支創業投資基金，支持節能環保、新能源領域的創新型企業成長，選擇部分城市建立低碳新能源産業園區，推廣使用節能和新能源産品。可見，節能環保與新能源産業作為國傢戰略性新興産業，在國傢能源與環境戰略中的地位越來越重要。
　　……

前言/序言

好的，以下是一份詳細的圖書簡介，內容完全基於對您提供的書名信息的反嚮推導和構想，旨在描述一本不包含《工程熱物理與能源利用學科發展戰略研究報告（2011～2020）》這一特定主題的、具有相似學術風格但內容截然不同的專著。 --- 現代流體力學前沿理論與工程應用：高維非綫性係統分析及多尺度耦閤模擬技術 作者： [虛構作者名稱，例如：張誌遠 教授, 李宏宇 博士] 齣版社： [虛構齣版社名稱，例如：國傢動力科學技術齣版社] 定價： [例如：188.00 元] ISBN： [虛構 ISBN] 字數： 約 85 萬字 叢書係列：[例如：前沿動力學與智能係統係列，第 X 捲] --- 圖書簡介 本書深入探討瞭現代流體力學領域中，針對復雜流動結構、高維非綫性動力學行為，以及多尺度物理過程耦閤現象的最新理論進展與前沿工程應用技術。它聚焦於傳統連續介質力學在極端條件、復雜邊界和高精度需求下的局限性，並係統地介紹瞭基於信息論、拓撲學和非綫性動力學方法對湍流、轉捩和微尺度效應的解析與模擬新範式。 本書並非關注宏觀熱力學循環效率的戰略規劃或特定能源技術的部署路綫圖，而是完全置身於基礎物理機製的解析和計算方法的創新這一核心領域。它旨在為高水平的研究人員、博士生以及從事先進飛行器、微流控器件、生物醫學工程等領域中復雜流體問題求解的工程師提供一套嚴謹的、具有前瞻性的理論工具箱。 第一部分：高維非綫性流動的拓撲學與幾何方法 本部分摒棄瞭傳統的基於納維-斯托剋斯方程積分形式的簡化處理，轉而采用微分幾何和拓撲數據分析（TDA）來刻畫流場的內在結構。 核心內容包括： 1. 拉格朗日相空間重構： 利用高頻、高密度測量數據（如 PIV 或 DNS 輸齣），通過延遲坐標法重構流場的低維吸引子。詳細闡述瞭如何利用卡普蘭-約剋（Kaplan-Yorke）維度、散度（Lyapunov Exponent）分析，精確識彆從層流到湍流轉變的臨界點及其背後的動力學機製。 2. 流場拓撲不變量識彆： 重點討論瞭如何利用拓撲數據分析中的持續同調（Persistent Homology）來識彆流場中的渦核、射流核心以及湍流大尺度結構（LSS）的“形貌不變性”。這為構建基於幾何特徵的流場壓縮模型提供瞭堅實的數學基礎。 3. 非綫性穩定性分析的泛函方法： 引入瞭切空間分析，研究綫性化擾動在非綫性背景流上的二次穩定性問題，特彆針對分離流動中的迴流區和再附著過程的動力學失穩模式進行瞭深入的探討。 第二部分：多尺度耦閤模擬的計算範式革新 針對實際工程問題中往往同時存在宏觀、介觀和微觀效應的復雜性，本書提齣瞭一係列突破傳統計算流體力學（CFD）網格依賴性的多尺度耦閤策略。 關鍵章節聚焦於： 1. 介觀動力學與連續介質的橋接： 詳細介紹瞭格子玻爾茲曼方法（Lattice Boltzmann Method, LBM）在處理復雜幾何和多相界麵問題時的優勢，並構建瞭 LBM 與雷諾平均納維-斯托剋斯（RANS）模型之間，基於動量和能量守恒的自動信息傳遞耦閤框架。 2. 稀疏采樣與數據驅動模型修正： 麵對高保真直接數值模擬（DNS）的計算瓶頸，本書展示瞭如何利用貝葉斯推斷（Bayesian Inference）和高斯過程迴歸（Gaussian Process Regression, GPR）技術，對降階模型（如大渦模擬中的亞格子模型）進行在綫、低成本的參數校正，從而在保持計算效率的同時，顯著提高對非平衡流動的預測精度。 3. 動理學與連續介質的瞬態耦閤： 特彆關注高速稀薄氣體流動和微通道內的氣體動力學效應。重點解析瞭剋努德森數（Knudsen Number）跨越不同量級的係統，如何通過玻爾茲曼方程的數值解（如 DSMC）與 Navier-Stokes 方程的耦閤，實現對邊界層內氣體分子效應的精確捕捉。 第三部分：前沿工程應用中的理論深化 本書的後半部分，將理論工具應用於前沿工程挑戰，強調的是“如何用這些新工具解決舊難題”，而非“哪種能源技術更有前景”的宏觀規劃。 1. 超聲速/高超聲速流動中的非平衡效應： 結閤化學反應動力學和激波結構分析，利用時間分解的特徵綫法（Method of Characteristics）與分子動力學模擬（MD）相結閤的方法，研究氣動化學非平衡狀態對氣動加熱和推力特性的影響。 2. 智能材料驅動的流動控製： 探討瞭如何利用反饋控製理論，結閤流場傳感器采集的低維流形信息，設計壓電驅動器或等離子體激勵器，實現對流動機翼後緣渦的實時抑製或增強，側重於控製律的收斂性和魯棒性分析。 3. 生物流體力學中的粘彈性與界麵張力： 分析瞭在微循環係統或仿生推進器中，血液、聚閤物溶液等非牛頓流體的本構關係，如何通過修正的應力張量描述，融入到更高階的非綫性方程組中進行求解。 本書特色 本書的深度和廣度體現瞭當代流體力學研究的交叉性：它要求讀者具備紮實的偏微分方程基礎，同時熟悉現代信息科學、拓撲學以及高性能計算的理念。全書論證嚴密，推導詳盡，豐富的實例和僞代碼（或算法流程圖）穿插其中，確保讀者能夠將理論知識迅速轉化為實際的數值模擬或實驗分析能力。它是一部麵嚮未來十年流體力學研究範式轉型的純理論方法論著作。

評分☆☆☆☆☆

從齣版物本身的質感來看，這似乎不是一本麵嚮大眾的科普讀物，而更像是麵嚮科研機構、高校和政策製定者的核心參考資料。因此，我對它在知識結構上的嚴謹性抱有極高期待。它應該像一個多層次的知識結構圖：頂層是國傢層麵的能源戰略需求，中間是工程熱物理學科如何響應這些需求的核心研究方嚮，底層則是支撐這些方嚮的具體關鍵技術和基礎科學問題的突破點。如果報告能夠將這三個層麵有機地串聯起來，清晰地展示學科發展的“動力源”在哪裏，那麼它無疑就是成功瞭。我猜想，在2011年左右，對“能效”和“清潔化”的強調會是主鏇律，而這本書無疑捕捉並固化瞭那個時代的學術共識和戰略雄心。它不僅是迴顧過去十年的記錄，更像是為下一個十年（2021年之後）的戰略規劃打下瞭堅實的理論基礎和曆史參照點。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題暗示瞭它具有高度的規劃性和前瞻性，這讓我聯想到撰寫團隊必須具備的跨學科視野。工程熱物理聽起來非常基礎，但“能源利用”的範疇則極為廣闊，它可能橫跨材料科學、流體力學、傳熱傳質，甚至延伸到係統集成和經濟性分析。我很好奇，在2011年那個時間點上，麵對日益嚴峻的氣候變化挑戰，這份報告對“低碳”和“零碳”技術的重視程度如何？是側重於現有技術的優化挖掘，還是大膽預測瞭下一代革命性技術的齣現？如果報告能夠清晰地闡述支撐這些戰略目標的理論基礎、人纔儲備需求以及重大工程示範項目的必要性，那麼它就超越瞭一份單純的文獻綜述，而成為瞭一個具有行動指導意義的藍圖。從另一個角度看，這份報告能否反映齣當時中國在該學科領域與國際前沿的差距和追趕策略，也是我非常感興趣的一點。它可能記錄瞭關鍵的“卡脖子”技術，並提齣瞭相應的攻關方嚮。

評分☆☆☆☆☆

我試著去想象閱讀這本書時的心境。對於一個長期關注能源轉型的專業人士來說，這份報告無疑是一次對過去十年戰略部署的“復盤”和“驗收”。我期待它在論述中能體現齣一種深厚的曆史縱深感，而不是僅僅停留在口號式的宣揚。一個好的戰略報告，必然要能清晰地指齣關鍵瓶頸在哪裏，以及在報告期內（2011-2020），哪些突破是預期的，哪些是超齣預期的。比如，在高效熱能轉換技術方麵，當時的學術界對超臨界二氧化碳循環或者先進斯特林發動機的潛力評估是多麼精準？這種對技術成熟度（TRL）的判斷，往往最能體現一個研究團隊的洞察力。我希望它不僅是政府或機構內部的總結材料，而是能以一種嚴謹的學術語言，嚮更廣泛的讀者群展示工程熱物理在支撐國傢能源安全和可持續發展中所扮演的核心角色。這種戰略層麵的梳理，比單一的技術論文更難能可貴，因為它涉及跨領域資源的整閤與優先級的排序。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這類研究報告，最怕的就是那種空泛的套話和自我拔高的結論。我希望《工程熱物理與能源利用學科發展戰略研究報告（2011～2020）》能夠避免這一點，而是用詳實的數據和邏輯嚴密的論證來支撐其戰略判斷。例如，在人纔培養體係方麵，報告有沒有具體分析高層次人纔的結構性短缺？在科研基礎設施建設方麵，是否有針對性地提齣瞭對大型實驗平颱的需求？這種對“投入”和“産齣”之間關係的量化分析，是衡量一個戰略報告價值的重要標尺。想象一下，十年後（也就是現在），我們迴過頭來看這份報告，哪些預言成為瞭現實，哪些方嚮的發展明顯超齣瞭當年的預期，這將是一次非常有趣的對照實驗。對於那些緻力於能源係統優化的工程師而言，報告中關於復雜係統建模與控製的論述，可能提供瞭構建未來智慧能源網絡的理論基石。它應該是一份“能用、管用”的工具書，而非僅僅是束之高閣的理論探討。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計挺有意思，封麵用瞭一種偏冷的藍色調，搭配著簡潔的白色字體，給人一種嚴謹又不失現代感的感覺。拿到手上分量不輕，感覺內容肯定很紮實。我本來對“熱物理與能源利用”這個領域瞭解不深，但看到“發展戰略研究報告”這幾個字，就覺得這本書可能不僅僅是羅列技術細節，更像是對未來十年（2011-2020）這個學科脈絡的一個宏觀梳理和方嚮指引。我特彆好奇它如何平衡基礎理論的深入探討和實際應用的前瞻性布局。比如，在新能源技術爆炸式發展的那些年裏，這個報告有沒有對太陽能、風能的集成應用提齣什麼獨特的見解？或者說，在能源效率提升方麵，它有沒有觸及到一些被主流討論忽視的關鍵點？從一個讀者的角度來看，這樣的報告如果能清晰地勾勒齣學科的“現在”和“未來”，對於身處其中的研究人員或是希望進入這個領域的學生來說，無疑是一份極具參考價值的路綫圖。它提供瞭一個曆史的切片，讓我們得以窺見當年學術界對自身發展的戰略思考，這本身就是一種寶貴的史料。

評分☆☆☆☆☆

本書作為學科發展戰略研究報告，內容既具有前瞻性和戰略性，又具有針對性和可操作性。本書可為國傢自然科學基金委員會工程與材料科學部工程熱物理與能源利用學科遴選2011～2020年期間優先領域提供依據，同時也可供從事工程熱物理與能源利用學科研究的科研人員、管理人員閱讀和參考，也可作為高等院校教師、研究生的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

書質量不錯....

評分☆☆☆☆☆

很不錯的書啊

評分☆☆☆☆☆

太棒瞭，從小迷糊終於有點懂瞭

評分☆☆☆☆☆

本書作為學科發展戰略研究報告，內容既具有前瞻性和戰略性，又具有針對性和可操作性。本書可為國傢自然科學基金委員會工程與材料科學部工程熱物理與能源利用學科遴選2011～2020年期間優先領域提供依據，同時也可供從事工程熱物理與能源利用學科研究的科研人員、管理人員閱讀和參考，也可作為高等院校教師、研究生的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

不錯，很好的書，物流超快

評分☆☆☆☆☆

對自己的學術道路有指導意義

評分☆☆☆☆☆

集閤很多科學界大boss，本人很喜歡，當然也有我學校的，可惜沒有我的導師，希望她事業更好。對科研方嚮很有幫助

評分☆☆☆☆☆

很好很好很好