动力工程及工程热物理学科简介
1.学科定位与目标
本学科紧密围绕国家“一带一路”、“中国制造2025”、海洋强国、交通强国战略的重大需求,充分发挥学校“材料、交通、汽车”三大行业背景优势和湖北省汽车产业的区域优势,聚焦流动、传热、燃烧等基础理论研究,突破动力机械性能优化及电控、电驱动、汽车及船舶节能减排、燃料电池等关键技术,推动动力系统装备升级和新能源汽车、船舶产业技术发展,助力交通运输零排放创新技术突破。培养引领汽车和船舶行业发展的拔尖创新人才,为国家汽车、船舶产业转型升级和新能源战略性新兴产业发展提供人才和科技支撑,成为动力学科学术交流与合作的重要基地。
2.学科优势与特色
现有一级学科博士学位授予权,建有博士后流动站。现有专职教师和研究人员70人,40岁以下的专业教师博士化100%;具有海外经历人数41人,45岁以下年轻教师占总人数的60%;现有教育部创新团队1个,国家千人计划特聘教授1人、德国“洪堡学者”1人、省百人计划专家2人、省教学名师1人。聘请了中国工程院院士李骏、英国皇家工程院院士林建国等为战略科学家。建有“新能源汽车科学与关键技术”与“高性能船舶关键技术”学科创新引智基地(“111”计划)、船舶动力工程技术交通运输行业重点实验等8个省部级科研基地,近四年承担重点研发及自然科学基金等国家级项目60余项。
学科依托我校行业背景优势及湖北省汽车产业的区域优势,拥有由东风汽车、上汽通用五菱等60多家骨干企业组成的汽车行业董事会,将学科基础研究与行业节能减排的国家重大战略需求紧密结合,强化自身发展特色:一是针对汽车电动化的行业发展,以燃料电池、纯电动和插电式混合动力系统为主要方向开展新能源汽车研究;与武汉市共建了引领武汉新能源汽车千亿产业的武汉新能源汽车工业技术研究院,是武汉市政府投资最大的研究院;建立了我国第一家燃料电池膜电极高技术公司,是全球6大膜电极供应商之一。二是以实现传统汽车及船舶内燃机节能与减排为目标,开展内燃机性能与电控、机内及机后净化、生物燃料利用和振动噪声的研究。
3.人才培养目标
服务国家战略需求,发挥学校行业背景优势,深化与知名大学合作,为汽车与交通行业培养输送具有强烈使命感,专业基础扎实、综合素质高、国际视野广的引领汽车和交通工业走向“中国创造”的创新型、紧缺型、复合型拔尖创新人才。
4.学科方向设置
①节能低排放内燃机先进技术
主要研究先进内燃机的智能管理系统,后处理催化剂及催化器与发动机的集成匹配,LPG、CNG、生物燃气、高含水率乙醇汽油、生物柴油等代用燃料的燃烧机理及在发动机中的应用技术;GDI、RCCI、汽油压燃等实现高效低排放的先进燃烧策略;实现发动机的低噪低振和可靠耐久性能的先进发动机NVH技术。
②新能源汽车动力系统
主要研究燃料电池发动机的系统集成匹配与控制;基于电机主动同步调速的新型自动变速技术,高效平顺的混合动力机电智能耦合能量管理与瞬态过程控制技术,驱动电机与变速箱一体化的高效传动技术。为开发高效低成本、高可靠性和长寿命的燃料电池发动机,高效新能源汽车动力驱动传动系统提供技术保障。
③高效传热传质与清洁燃烧
主要研究氢气纯化、存储、运输中的传热传质理论;燃料电池内部流场温度场优化及其对电池整体性能的影响;氢气、石化燃料、生物燃料、新型碳中性燃料的基础燃烧特性、反应机理及污染物生成机制;高喷射压力下喷雾雾化;先进光学诊断技术等。
5.本学科的国内外影响
①国际学术交流影响力大力提升。连续主办6届机动车排放控制与监管技术国际会议,邀请国际著名专家做主题报告,形成重要国际影响。本学科潘牧教授任国际氢能伙伴计划指导委员。与帝国理工学院、普渡大学、加州大学洛杉矶分校等建立了良好的学术合作机制,近年来联合承担“插电式混合动力汽车多层分布式能量管理动态自适应强化学习优化方法”、“氢气纯化变压吸附热效应研究”、“基于海洋能转化技术的滩涂生态系统重塑的构架与机理研究”等科技部及国家基金项目8项,总经费1700余万元;
②多个国际合作平台相继建立。获批“新能源汽车科学与关键技术”和“高性能船舶关键技术”学科创新引智基地。全球三大发动机技术公司之一英国里卡多公司在我校建立中国唯一的联合研究培训中心;美国通用汽车公司在我校建立了中国第四个PACE中心,并获价值约5.3亿美元的软硬件捐赠;
③学生国际化培养纵深推进。近年来,与帝国理工学院、加州大学洛杉矶分校等欧美知名高校联合培养硕博生36人,相关学生联合发表国际学术论文66篇,出版专著1部,联合申请授权专利2项。依托上述合作基础,申报的“新能源与智能汽车关键技术研究国际领军人才培养”CSC项目获国家留学基金委立项资助;
④社会服务能力和水平不断提升。本学科高度重视“政产学研用”深度融合服务区域经济发展和产业转型升级。由我校牵头,联合武科大等2所高校,国家汽车质量监督中心等3家研究所;东风公司等8家汽车企业、武汉经开区等2家政府部门,共建了先进汽车零部件技术湖北省协同创新中心;为武汉菱电公司提供核心技术,支撑其建成为国产汽油机电控系统最大供应商;研发了国内首创的“电驱动自动变速”系统技术,实现了在武汉理工通宇公司批量生产,为东风、宇通、金龙等大型车企配套;与佛山市政府合作建立“佛山仙湖实验室”,力争打造成为氢能领域国家重点实验室;与“中国新能源汽车之都”--襄阳市共建新能源汽车技术成果转化中心,为50余家当地企业提出技术服务和支撑。