涡轮动力技术是航空、能源领域的关键技术,其发展水平直接关系到国家安全和经济发展。清洁高效涡轮动力技术团队下设总体组、气动传热组、结构强度组、电气辅助组、数字运维组及管理支撑组,以开发清洁、高效的涡轮动力系统与研制高效的涡轮动力装备为目标,围绕燃气轮机及先进热力循环、高效涡轮动力技术开发、先进能源系统的数字化与智能化、先进涡轮整机设备研制等开展工作。
自2009年成立以来,团队致力于开展燃气轮机和闭式布雷顿循环轮机技术攻关,建设有燃气轮机注蒸汽试验台、常压全尺寸燃烧试验台、换热试验台、氦气轮机试验台、超临界二氧化碳试验台、高速电机试验台等,先后承担了国家973计划、国家863计划、国家重点研发计划、上海市科委、国家自然基金、企业委托等课题数十项,从系统到部件、从计算到工艺、从样件到样机,突破20余项关键技术,系统建立了燃气轮机核心部件设计体系,掌握了气动高负荷高效率设计技术、整机多级气动性能数值模拟与验证技术、转子结构与强度设计技术、低排放燃烧设计与试验技术、燃烧场数值模拟与验证技术、换热器多物理场模拟验证技术、轴承密封技术等,成功研制MW级小型燃气轮机与氦气轮机相关产品,形成了涡轮动力系统全生命周期设计、优化、制造及集成、测试能力。
团队目前拥有专职员工30人,其中正高级职称4人,副高级职称9人。在读博士/硕士研究生十余人。
团队耐住寂寞,10余年磨一剑,成功研制国内首套最大功率(10MWth)氦气轮机发电系统,达到国内领先水平。成功研制CAS系列1200kW和2000kW两款工业燃气轮机。获得上海市战略性新兴产业发展专项资金资助,成功实施了技术转化,实现了小型燃气轮机装备“从技术到产品”的跨越,其中CAS2000系列2MW燃气轮机对标国际最高标准研制和生产,是我国首个实现完全正向设计、自主可控的兆瓦级燃气轮机产品,可广泛应用于应急救灾、重大活动电力保供、工业和商业分布式能源、油气生产等多种场合。CAS系列燃机在苏州、上海和湖南等地开展工业示范,相关成果获得行业和国家认可,2018年荣获中电联技术创新一等奖,2019年入选国家能源局第一批燃气轮机创新发展示范项目,2020年获上海市优秀发明选拔赛金奖。
博士生导师:高闯
硕士生导师:张靖煊
能源过程强化工程科学团队聚焦“能源过程的强化和工程化”,开展能源化工过程的多尺度强化,研究方向包括能源化工系统的智慧化仿真与人工智能强化、先进过程的微尺度桌面工厂开发与智造、微气泡工程强化和高通量微球技术开发、碱性电解制氢与绿色燃料模块化成套技术与装备以及能源化工碳评估和碳认证等。
研究团队拥有正副教授7名,团队骨干科研人员十余人;拥有国际一流的计算仿真平台,囊括了领域内全部主流模拟仿真软件;拥有浆态床、流化床、微气泡、微通道反应器等齐全的冷热态试验平台;拥有国内领先的Micro-PIV、高速摄像仪、ECT、ERT和光场相机等多相流测试仪器;团队拥有四套开源的光固化打印机,实现多个世界首创的能源材料3D打印智造。
团队先后承担了科技部、国家自然科学基金、军工项目、中科院核先导、煤先导、页岩气战略先导等一系列重大项目,承担课题经费逾亿元,技术转移转化达2亿元以上,在能源顶刊Joule、CEJ、applied energy等能源领域TOP期刊发表五十余篇文章,申请发明专利六十余项;依托团队建立了“绿色能源联合实验室”,与欧洲最大的认证机构TÜV集团开展碳评估战略合作,与世界五百强巴斯夫和壳牌等能源化工集团长期开展实质性科研合作。
博士生导师:唐志永、杨庆峰、赵虹
硕士生导师:陈倩倩、张洁、赵陆海波
研究方向:
1. 天地一体碳数据同化与碳盘点;
2. 双碳大数据系统平台研发;
3. 城市与区域碳评估。
科研平台:
1. 上海碳数据与碳评估研究中心;
2. 碳排放观测与数据研究平台。
科研成果:
1. 碳排放大数据系统
原创性地提出“碳排放+大数据”相结合理念,自主设计和研发包含碳卫星、碳排放、碳足迹等17个子系统,超38万行代码,取得多个软件著作权和专利,并依托此开展相关城市、区域、行业碳数据研究。2023年4月碳平台获国家发改委官网全文报道,具备1280核集群计算能力和2.6P数据存储能力,初步建成以上海为中心,包括卫星、航空、地面的天地一体化碳排放监测数据体系。获2017年第19届中国国际工业博览会金奖。
2. SARI-CAS碳卫星数据同化系统
完成SARI-CAS (Carbon Assimilation System)碳卫星数据同化系统研发,通过同化OCO-2卫星及地面CO2浓度观测数据,实现全球、区域和城市CO2排放量估算,参与生态环境部城市碳监测评估试点工作,实现 “观测+同化反演模型”手段校核城市CO2排放清单和业务化部署运行目标。通过利用该系统对比分析OCO-2卫星和生态环境部DQ-1星CO2观测数据同化结果之间的差异,支撑DQ-1星CO2柱浓度数据反演算法的改进。
博士生导师:汪鸣泉
硕士生导师:顾倩荣、魏崇