■ 研究领域
面向超临界CO2工质能源动力循环新体系、新型制冷材料与系统、专用热装备领域对传热传质和热管理技术的重大需求，开展先进循环和装备、先进热材料、高密度轻量化热控技术等研发工作。
■ 研究方向
1. 先进热装备与循环方向：研究超临界 CO2工质复杂相平衡机理，高参数下非线性行为与关键热-功转换过程机制，探索由此形成的关键超临界压缩、膨胀等过程稳定性、灵活性和效率提升的方法技术；研发基于超临界CO2为主的新型循环试验和应用系统、高温热泵、高效紧凑式换热器装备；聚焦关键循环和装备的动态响应、灵活性、结构完整性设计与拓扑优化方法等，形成超临界CO2工质低碳能源动力系统新体系实用化的科学基础和装备基础。
2. 先进热控方向：航空航天及能源领域关键场景高功率器件/装备主被动热管理方法与轻量化技术、具有仿生功能/自适应性的先进热管理新方法、先进非接触测温技术装备及系统应用。
3. 先进热材料方向：基于磷酸铝基的新型吸附式制冷材料研发及其制冷/除湿装备/系统应用、自适应/自修复/导向性高性能热界面材料研发及产业化应用。
■ 人员组成
现有职工21人（含返聘1人），其中正高级岗位人员3人，副高级岗位人员7人，在站博士后1人；在读研究生47人。
■ 2024年项目情况
2024年度在研项目39项，新争取各类项目16项，其中基金项目1项、国家重点研发项目1项、院先导A项目1项、院条件改善项目1项、地方项目2项、PIFI项目4项、其他国际合作项目1项、研究所自主部署项目1项、企业委托课题4项。结题并通过验收项目7项。
■ 2024主要成果与工作进展
先进热装备与循环方向，2024年超临界CO₂能源系统研究取得突破性进展：依托院青年团队和国家大科学装置平台，突破非平衡设计，建立了超临界CO₂关键装备设计验证技术体系。超/跨临界循环系统实现12MPa/120kW混合工质测试能力，获得600余组跨临界换热实验数据，建立流动换热参数关联式验证方法。微观机理研究方面，通过分子模型结合国家散裂中子源实验首次观测到拟临界线附近密度剧烈涨落现象；热物性模型研究证实近临界点热-声波动对传热效率的作用机制和准则；传热行为实验揭示顶壁热分层恶化与底壁对流强化的竞争机制，捕捉到跨临界相变界面动态演化特征。新研制超临界CO₂回热器许用升温速率达22 ℃/min，同时换热量最高为129.4kW，效率达95%。相关成果有力支撑了国家大科学装置的进展突破，为低碳能源动力系统设计提供了从微观机理到工程应用的全链条技术支撑。
先进热控方面，研制出分布式射流阵列冷却结构，实现1338.7W/cm²冷却能力（压降84.7kPa）；完成了企业委托平台钻井液高性能控温试验平台搭建及降温结构性能测试；完成了空间高功率密度器件轻量化热管理泵驱相变取热系统试验平台搭建，开展了微结构凝结换热及高热流相变取热特性测试。完成了院仪器研制和LJ专项项目中测温系统的优化改进及部件试验台初步测试验证、企业委托项目中两套光纤测温系统设计集成及标定校准并交付使用。
先进热材料方面, 完成吸附式和热化学两种储热材料研制，完成了储热密度第三方测试，达到预期指标；研究了储热单元部件热质传递强化技术，提出了储释热功率性能改进的方案。完成了多种换热结构涂层床和颗粒床吸附制冷性能测试，为企业交付多台涂层床；协助制造了10kW级吸附制冷机组。构建了高填充热界面材料精确数值模型，采用遗传算法实现了三元导热填料分布的优化，大幅提升热界面材料导热系数。持续开展了高性能液态金属热界面材料的研制和性能测试，形成了小批量销售。
本年度共发表学术论文37篇，其中23篇被SCI收录，8篇被EI收录。申请发明专利10项，获得11项专利授权（实用新型4项），软件著作权3项。
主 任：陈林 副主任：李勋峰
