一、中心介紹
清潔供能與碳利用/封存研究中心團隊由清華大學能源與動力工程系祝銀海副教授帶隊，多年來圍繞可再生與低品位能源利用、地下能源資源開發(fā)與空間利用等領(lǐng)域，針對跨臨界CO2空氣源熱泵系統(tǒng)、CO2布雷頓循環(huán)發(fā)電和CO2驅(qū)油/氣/熱及地質(zhì)封存技術(shù)，以及多孔介質(zhì)中流動與熱質(zhì)傳遞、超臨界壓力流體流動與換熱、微/納尺度熱傳遞與界面現(xiàn)象、高溫高熱流密度部件熱防護等基礎(chǔ)科學問題，開展了廣泛深入的研究工作，取得了豐富的研究成果。
二、主要研究方向
多孔介質(zhì)中流動與熱質(zhì)傳遞
超臨界壓力流體流動與換熱
微/納尺度熱傳遞與界面現(xiàn)象
極端條件熱質(zhì)傳遞理論與應用
二氧化碳地質(zhì)封存和增產(chǎn)油/氣/熱利用
碳減排與碳利用理論與技術(shù)
三、重要科研項目
國家重點研發(fā)計劃項目
國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體、重點項目
國家自然科學基金國際合作項目
國家科技重大專項項目
國家863計劃項目，973計劃課題
教育部、北京市等省部級重大項目
四、獲獎情況
國家自然科學獎二等獎（2014年）、國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎（2020年）
教育部自然科學獎一等獎（2012年）、教育部技術(shù)發(fā)明獎一等獎（2017年）
教育部自然科學獎二等獎（2006年）、何梁何利基金科學與技術(shù)進步獎（2019年）
全國先進工作者（2020年）、日內(nèi)瓦國際發(fā)明展金獎（2021年）
五、科研成果
1、跨臨界CO2熱泵/空調(diào)系統(tǒng)基礎(chǔ)研究
獲得超臨界CO2在加熱和冷卻條件下的傳熱規(guī)律，建立了對流換熱計算關(guān)聯(lián)式
深入研究了跨臨界CO2噴射器，獲得了超聲速流動和激波的可視化結(jié)果，揭示了超聲速引射規(guī)律，提出了數(shù)學模型
獲得系統(tǒng)運行性能特性，揭示了跨臨界CO2系統(tǒng)運行機制，包括：
供冷、供暖、制熱水多種運行模式的運行特性
內(nèi)部換熱器對系統(tǒng)性能的影響
基于經(jīng)濟性的熱泵熱水器系統(tǒng)優(yōu)化
系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計及運行性能研究
空氣/水/油 - CO2換熱器設(shè)計
2、跨臨界CO2熱泵/空調(diào)系統(tǒng)研發(fā)
獲得了跨臨界CO2熱泵運行的最佳運行壓力，基于最優(yōu)壓力控制的原理，開發(fā)了PLC控制程序，實現(xiàn)了熱泵系統(tǒng)的全自動智能化運行
獲得了跨臨界CO2系統(tǒng)運行性能特性，揭示了跨臨界CO2熱泵運行機制，建立了基于經(jīng)濟性的熱泵熱水器系統(tǒng)優(yōu)化方法、系統(tǒng)設(shè)計及熱力循環(huán)優(yōu)化方法、空氣、水、油及油水混合物和CO2換熱器設(shè)計方法
3、跨臨界CO2熱泵應用場景
