學科簡介
制冷及低溫工程學科主要是研究獲得、并保持低于環境溫度的原理與方法,實現該條件所需要的儀器和設備,以及研究低于環境溫度的條件下工程應用。本學科與國民經濟和人民生活密切相關,隨著我國國民經濟的發展,它的地位越顯重要。本學科在機械、冶金、石油、化工、食品保存、人工環境、制冷空調、生物醫學、低溫超導以及航天技術等諸多領域中有著廣泛的應用。
中南大學制冷與及低溫工程學科主要源于長沙鐵道學院的制冷空調及冷藏運輸學科與中南工業大學制冷與低溫工程專業。長沙鐵道學院從上世紀70年代起,就開展了冷藏運輸和制冷空調方面的研究工作,1985年在機車車輛系成立制冷空調教研室,并開始招收制冷空調專業??茖W生;1989年開始招收制冷及低溫工程專業本科學生;1998年獲得制冷及低溫工程碩士學位授予權,是湖南省高校和原鐵道部高校中第一個擁有制冷及低溫工程學位點的高校。隨著學科的發展壯大,1999年成立了長沙鐵道學院制冷空調研究所。中南工業大學制冷與空調工程1994年開始召收本科生,2000年開始招收碩士研究生點。2005年原長沙鐵道學院和中南工業大學的制冷空調學科合并組建了新的制冷及低溫工程學科,現歸屬中南大學能源科學與工程學院。目前中南大學制冷及低溫工程學科有一支20多人的學術水平高、學術思想活躍、在同行中有較大影響的教師團隊。
特色與優勢
(1)本學科點是湖南省第一個也是唯一一個制冷及低溫工程學科學位點,是湖南省主要的制冷空調研究基地和人才培養基地。與本學科密切相關的暖通空調、工程熱物理、熱能工程學科在我校能源科學與工程學院均有博士點,有學科群優勢。
(2)本學科點在制冷及低溫工程的主流方向上有大量研究積累,在國內同行中有較大影響,有些工作在國際同行中也有一定影響。在鐵路客車制冷空調與測控技術、冷藏運輸技術等方面的研究,是國內最有影響的研究單位之一。
(3)本學科點有一支20多人的以40歲左右中青年教師為主體的充滿活力的教師隊伍,其中教授5人、副教授8人,大部分具有海內外著名大學相關專業學習和從事研究工作的經歷,如:丹麥技術大學、波蘭華沙工業大學、德國波鴻大學、香港科技大學、香港大學、清華大學、西安交通大學、華中科技大學、北京科技大學、大連理工大學等。
主要研究方向
本學科點在長期的研究工作中,承擔完成了大量國家自然科學基金課題、湖南省自然科學基金課題、湖南省科技計劃項目、國防預研以及企業委托的研發項目,形成了新型制冷空調系統及設備、制冷空調系統中的熱物理過程、車輛制冷空調與測控系統、制冷新技術與制冷空調中的能源利用、蓄能新技術研究與開發及建筑環境與人體舒適及健康等主要研究方向。
1、制冷新技術與制冷空調中的能源利用
圍繞制冷系統的節能和環保兩大熱點研究問題,本研究方向應用計算機仿真技術和現代化測試手段,開展環保工質制冷系統及商用制冷、冷凍裝置系統性能及部件優化匹配方法的研究。近期主要開展以下幾個方面的研究:(1) 特種壓縮機新技術研發、熱聲熱機基礎理論研究。(2) 熱泵空調器結霜工況下工作特性和系統匹配技術及恒溫恒濕系統的工作特性和優化設計方法的理論與實驗研究。(3)太陽能制冷新技術及分布式能源新技術研究。研究與開發工作在國內外同行中有較大影響,部分研究工作達到了國際先進水平,研究成果被國際同行大量引用。
2、車輛制冷空調與測控系統
車輛制冷與空調是制冷及低溫工程的一個重要領域,包括列車空調、汽車空調及冷藏運輸。車輛制冷空調與測控系統的研究,是本學科的傳統方向,在國內同行中有很大影響。我國鐵路列車空調的檢測系統中,70%以上是我校研發的。
3、建筑空調系統節能環保技術
提高制冷空調設備性能的核心環節是對其熱物理過程機理的深入認識,本學科在超臨界流體微通道傳熱機理及換熱器設計、吸附過程傳熱傳質機理、熱棒與凍土耦合傳熱機理、凍結和結霜過程機理、室內空氣流動傳熱過程等方面,開展了大量基礎研究工作,一些成果得到了國際同行的關住。有關熱棒與凍土耦合傳熱機理的研究成果,應用于國家重點工程青藏鐵路凍土工程中,取得了良好的效果,得到了國家青藏鐵路領導小組和鐵道部有關領導的好評。
4、蓄能新技術研究與開發
本研究方向在傳熱學、熱力學、流體力學及材料科學等多學科交叉的基礎上,主要研究蓄能系統關鍵技術及系統和裝置的性能優化方法。主要集中在以下三個方面:(1) 蓄能介質熱物性研究;(2)蓄能新技術及裝置開發;(3) 蓄能及釋能特性研究及系統優化研究。
5、城市與建筑環境及其對人體舒適與健康的影響
與人體生理醫學交叉,研究建筑室內外環境與人體舒適、健康的影響關系及機理。主要研究內容為:(1)建筑室內外熱環境對人體熱舒適及健康的影響機理;(2)大氣顆粒物對人體健康的影響機理;(3)氣候變化對人體舒適與健康的影響評價與預測;(4)室內環境氣流與污染物濃度仿真與評價。該研究方向上已獲得了創新性的成果,在國際權威與重要期刊上發表論文30余篇,獲得國內外同行好評。