2022年3月25日，北大工学院与南昌创新研究院联合举办的“工学讲堂”开讲，由于疫情原因，本次讲座采用线上会议方式进行。2022年春季学期首期“工学讲堂”邀请了北京大学工学院张信荣老师担任主讲人，作了题为“超/近临界流体热科学与技术”的学术报告。讲座由北京大学工学院副院长刘谋斌教授主持，报告吸引了北京大学工学院师生及校内外同仁200余人出席。

张信荣老师目前兼任北京市城市热管理工程技术研究中心主任、北京能源学会会长、新型能源系统研究中心主任等职。是天然工质热力学循环及其传热传质领域著名的研究者，多项天然工质CO2发电、制冷和制热热力学循环的创始人。在包括超/近临界流体动力学及传热、微纳米粒子相变传热、新型功能型流体材料等领域都有开创性研究成果。近年来技术研究开发主要集中在可再生式热能源的转换和利用；建筑、工业过程中的冷热能高效利用等方面。在国际期刊发表论文180余篇，授权和申请专利70余项。并担任International Journal of Energy Research副主编以及International Journal of Global Warming等四个国际期刊编委。他曾获得北京市科技新星、入选全球前2%顶尖科学家“生涯影响力”与“年度影响力”榜单，Elsevier能源领域中国高被引学者等多个荣誉称号。2017年起，张信荣老师先后被聘为“北京市2022年冬奥会工程建设领域专家”“国家速滑馆CO2跨临界制冷系统专家”和“国家速滑馆智慧场馆建设和应用关键技术研究与示范应用专家”。

张信荣老师作报告

北京大学工学院院长段慧玲教授做开讲前发言，她首先向张信荣老师受邀担任本次报告人表示感谢，随后，段院长向大家介绍了“工学讲堂”的相关情况，为加强工学院老师间的交流，学院特设立该讲座，诚邀相关的自然科学与工程科学领域的学者担任报告人，同我院教师共同分享领域的前沿及热点问题，促进多学科交叉融合，是工学院内部学术交流活动。该讲座已进行几学期，取得了很好的效果。自2022年春季学期起，该讲座由北大工学院与南昌创新研究院联合举办，段院长表示，希望未来该讲座继续发挥积极作用，促进老师间的交流，学科间的交流，期待“工学讲堂”越办越好。

报告正式开始，张信荣老师首先对“超临界流体及临界现象”进行了介绍。超/近临界流体具有许多独特的性质，这决定了其具有丰富的热科学内涵和广阔的应用前景。科学问题和主要挑战包括：近临界流体热对流稳定性及其热声能质输运机理、混合临界流体热质输运机理、新型跨临界热力学循环构建等。在“碳中和”背景下，以温室气体二氧化碳利用为研究目标，构建新型的超临界二氧化碳动力系统、跨临界二氧化碳发电热力学循环、跨临界二氧化碳制冷/制热等。可广泛地应用于新型冷/热/电/动力系统的构建，主要领域涉及国防、航天、能源、农业、食品等。

随后，张信荣老师通过介绍“超/跨临界流体动力学及其冷/热/电/动力转换机理研究”“超/近临界CO2流体动力学与传热”“超临界CO2热机械效应及其稳定性”“微纳尺度临界热输运及传热优化”等“基础科学研究情况”，就近临界流体热对流稳定性及其热声能质输运机理、混合临界流体热质输运机理、新型跨临界热力学循环构建、超/近临界流体动力以及新型的超/跨临界二氧化碳的实际应用展开了详细解读。

线上报告现场

其后，张信荣老师通过“跨临界二氧化碳发电”“跨临界二氧化碳制冷”“超临界二氧化碳动力”“超临界二氧化碳热泵”等几个方面对“碳中和--二氧化碳高值物理法利用”的关键技术研究情况进行了详细阐述。作为最早提出”跨临界CO2发电热力学循环”学者，张信荣老师早在2003年便开始原创性工作。而后，张信荣老师对“新型跨临界CO2发电热力学循环”“第三代CSP(聚光太阳能热发电装置) ”“已研究与开发的CO2发电技术”“跨临界CO2冷热一体化供应原理”“跨临界CO2制冰、造雪及全热回收利用”“构建以数据中心为核心的冷、热能源体系”等内容进行了详细介绍。其中，利用“跨临界CO2制冰、造雪及全热回收利用”技术，张信荣老师带领团队提出将CO2作为新型制冷剂，应用于冰面、雪道建设，其安全、环保、节能、高效创造了冬奥历史，研制出冬奥史上最环保的冰面雪道。张老师表示：“通过二十多年的研究，超临界二氧化碳可广泛地应用于新型冷/热/电/动力系统的构建，其制冷技术更是首次应用在今年北京冬奥会上替代氟利昂，实现了以二氧化碳跨临界制冰替代氟利昂类制冷剂（氟利昂类制冷剂具有极高的温室效应），同时对制冰产生的热能全部回收，用于场馆浇冰、除湿、生活热水等，，综合节能达到了50%以上，并受到了习总书记的高度评价。发展至今，张老师介绍的超临界二氧化碳科研成果已涉及国防、航天、能源、农业、食品等多个领域”。

最后，张信荣老师通过“煤矿矿井冷、热一体化技术”“食品加工企业冷、热一体化技术”“城市建筑用中央空调系统重构”“更广泛的应用/重构”“天然工质CO2跨临界热泵热水器”“超临界CO2电厂余热回收技术”等内容，对相关应应用情况及原理进行了详细介绍，并对该研究进行了未来展望。张老师表示：“二氧化碳在拥有冷热一体化优势、安全系数高、多个独特性质的背景下，近年来成为了多个领域使用的能源首选，未来也将涉及到多个民生领域的应用中，前景广阔”。

报告引起了在场师生的强烈兴趣，报告结束后，线上参会者就相关领域的问题进行了热烈的提问和讨论，张信荣老师一一进行了详细的解释和回答。大家纷纷表示，通过张老师的报告对“超/近临界流体”相关领域的工作有了更加深入的了解，这也将有助于相关科学研究合作及产学研工作的发展。

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冬奥对话 | 专访北大工学院张信荣：研制出冬奥史上最环保的冰面雪道 http://www.coe.pku.edu.cn/newsfocus/topic/11285.html