【我们奋进的五年】能动系燃气轮机研究所：与国家燃气轮机事业共发展

编者按：

中国共产党清华大学第十五次党员代表大会即将召开，这是在学校开启新百年第二个十年新征程、全校师生员工以实际行动迎接党的二十大的重要时刻召开的一次重要会议，肩负着汇聚智慧、形成共识、统筹规划、引领发展的重要使命，既要全面总结过去五年学校党的建设和事业发展取得的成绩和经验，也要认真分析新形势新问题，为学校新百年新阶段实现高质量发展谋定方向、擘画蓝图。

为迎接学校第十五次党代会的召开，我们特推出“我们奋进的五年”系列报道，通过广大师生校友的切身体会和思考，共同回顾五年来的不凡历程，展望未来新的篇章。

航空发动机和燃气轮机是国之重器，是国防安全、能源动力等领域的关键核心装备，同时也是我国目前的“卡脖子”领域之一。

清华大学能源与动力工程系燃气轮机研究所(以下简称“燃机所”)是我国第一个成立的“燃气轮机”专业，由于客观原因，2000年以前相关工作一直没有得到重视和支持，但清华的师生们在艰苦的环境中仍然坚持燃机研究，承担了我国燃机各个阶段重大项目、参与制定科技规划，同时培养了一大批人才，为后续的发展打下良好的基础。

进入新世纪以来，研制具有自主知识产权的航空发动机和重型燃气轮机的研发摆上了议事日程。十三五期间，航空发动机和燃气轮机重大专项正式启动。燃气轮机事业终于迎来了春天，燃机所的师生们以饱满的热情全身心投入国家的自主燃机事业，承担大量基础研究、关键技术攻关等研究任务，在压气机、燃烧室、透平等关键部件研究方面取得一系列成果、填补了多项国内空白并直接服务于重大专项的多个型号研制，同时建成了一批高水平的实验装置。

压气机是燃气轮机的核心部件之一，燃机所长期围绕燃气轮机及航空发动机压气机开展基础理论与关键技术研究。近5年来，发展了先进分析优化技术，成功应用于重型燃气轮机压气机优化设计;揭示了进气温度对燃机全工况下效率和喘振裕度的影响机理，提出了燃机“进气温度+IGV+燃料量”控制模式，发展了部分负荷工况下燃机进气加热降耗提效技术，获中国电力科学技术进步一等奖1项。牵头承担了“两机”重大专项基础研究项目1项和专题10余项，牵头承担了相应条件建设项目1项，目前正在推进大功率先进轴流压气机试验平台建设。

燃烧室是化学能向热能转化的核心部件。新建了燃机DLN燃烧室冷态流场及掺混场光学测量试验平台，填补了国内针对工业级多喷嘴重型燃机燃烧室冷态掺混场测试的空白;建成了专业的消声实验室，能够在较宽频段内提供无反射的声学环境，为精确的声学测量奠定了基础。基于该实验装置，搭建了燃烧噪声机理实验测试平台，布置了半球形麦克风测量阵列，能够精确测量噪声在不同角度的分布，可用于研究气动噪声、燃烧噪声的特性规律，揭示噪声的指向性特征。

新建的消声室全景和麦克风阵列

高温透平起着热能向机械能转化的作用，同时也是燃气轮机中工作条件最恶劣的部件。透平叶片设计需要大量可靠的数据和公式，而其也是国外对我们严格封锁的技术机密之一。关键数据的获取依赖于先进的实验台和实验方法，在过去5年间，国家大力支持、燃机所师生戮力同心，建起了多个先进的实验台，完成了多项国内第一次的实验，所获得的宝贵数据直接服务于多个型号研制。同时还开展了船用燃机方面的攻关，揭示了船用燃气轮机复杂多腔室盘腔内的流动传热机理，支撑了某新型船用燃气轮机盘腔系统的设计;协助企业完成了特种耐高温合金蜂窝封严的试制，填补了国内的空白。

2021年透平气热耦合实验台实验实景

先进航空发动机和燃气轮机的研发十分依赖高水平的实验设施，同时也是目前国内的短板之一。十三五期间，燃机所获批并开工在清华大学昌平试验基地建设一个崭新的综合性试验基地。自2020年新冠疫情以来，试验基地建设遇到了施工、物料、安防等诸多方面的困难。在党支部的领导下和系、校的大力支持下，燃机所师生迎难而上，多方筹措资金、投入大量人力物力推进实验基地的建设。党支部的任静老师、刘超老师等几乎每周一次、建设高峰期每周多次前往工地协调和处理各种突发状况。经过大家一致努力，实验基地基础性装修建设即将竣工，多个综合性实验台架即将安装并产出高水平的实验数据、更好地服务国家的燃机事业。

燃机所昌平A3综合实验基地外观

回忆过去，燃气轮机研究所以高度的使命感和责任感始终与中国燃机事业共命运。过去的五年是我国航空发动机和燃气轮机事业突飞猛进式发展的五年，同时也是燃机所各项工作全面推进、服务国家燃机事业的五年。展望未来，在党的领导下，完全自主的重型燃气轮机有望在下个五年内投入商业运营、服务国家的双碳战略目标，燃气轮机专业将更紧密的服务国家需求、为燃气轮机事业作出更大贡献。

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