國家自然科學基金重大研究計劃

1、附件10：“新型低溫制冷技術(shù)中的基礎(chǔ)問題”重大項目指南制冷與低溫技術(shù)在促進國民經(jīng)濟建設(shè)、國防軍事現(xiàn)代化以及推動科學技術(shù)發(fā)展中扮演著極其重要的角色。近年來，交變流動制冷、熱驅(qū)動制冷以及混合工質(zhì)制冷等新型低溫制冷方法得到了迅速發(fā)展，它們普遍具有可靠性高、環(huán)保、高效以及可利用余熱、太陽能等可再生能源的突出優(yōu)點或者發(fā)展?jié)摿?，成為當前國際制冷領(lǐng)域的研究前沿和發(fā)展重點。對它們的深入研究必將推動制冷與低溫技術(shù)的重大革新，并在超導紅外、清潔能源、生物醫(yī)學工程、節(jié)能環(huán)保等涉及國計民生、高新技術(shù)以及國家安全領(lǐng)域獲得重要應用。根據(jù)國家當前在國家安全、高新技術(shù)、節(jié)能環(huán)保等方面的迫切需求，以及國際低溫制冷技術(shù)研究領(lǐng)域的

2、發(fā)展趨勢，國家自然科學基金委設(shè)立“新型低溫制冷技術(shù)的基礎(chǔ)研究”的重大項目。本重大項目旨在瞄準國際發(fā)展前沿，圍繞新型低溫制冷技術(shù)中的重要科學問題，開展新型低溫制冷系統(tǒng)在動態(tài)、復雜流動、多場耦合情況下的能量轉(zhuǎn)換與傳熱傳質(zhì)機理研究，目的在于增強我國在制冷與低溫技術(shù)研究領(lǐng)域的源頭創(chuàng)新能力，使我國在相關(guān)領(lǐng)域處于國際前列，并推動新型低溫制冷技術(shù)在國民經(jīng)濟建設(shè)、高新技術(shù)和國家安全方面獲得應用奠定基礎(chǔ)。新型低溫制冷技術(shù)研究具有顯著的多學科交叉特點，是制冷與低溫、能源科學領(lǐng)域中具有巨大發(fā)展空間的研究方向之一，有很強的前瞻性，屬于國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-20年）和國家自然科學基金“十一五”發(fā)展

3、規(guī)劃中優(yōu)先發(fā)展的工程熱物理與能源利用學科新領(lǐng)域。一、科學目標通過工程與材料科學、數(shù)理科學、化學科學等相關(guān)基礎(chǔ)學科的交叉，利用熱力學、傳熱傳質(zhì)學、聲學、流體力學、非線性動力學以及化工、材料學等分支學科的基本原理，研究交變流動制冷、熱驅(qū)動制冷以及利用環(huán)保混合工質(zhì)等新型低溫制冷技術(shù)中的動態(tài)、交變、多元多相介質(zhì)的流動特性、傳熱傳質(zhì)機理、低溫系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換過程以及高精度低溫工質(zhì)熱物性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、先進制冷循環(huán)構(gòu)建等關(guān)鍵科學問題，旨在突破制約新型低溫制冷系統(tǒng)難于進行準確定量設(shè)計的重大基礎(chǔ)問題，并在研究方法和關(guān)鍵技術(shù)的源頭創(chuàng)新上有所突破，為發(fā)展新一代高效、環(huán)保和具有高可靠性的低溫制冷技術(shù)奠定理論基礎(chǔ)和關(guān)鍵科學基

4、礎(chǔ)數(shù)據(jù)。二、研究內(nèi)容（一）低溫交變流動制冷系統(tǒng)中的能量傳輸及轉(zhuǎn)換的熱動力學理論研究研究聲場、阻抗及相位對交變流動制冷性能的影響規(guī)律；研究熱聲驅(qū)動源與熱聲制冷、脈管制冷的高效耦合機制；研究交變流動制冷系統(tǒng)中的非線性效應及過程（熱聲聲流、熱聲自激振蕩過程等），發(fā)展系統(tǒng)的非線性熱聲動力學理論；提出新型高效熱聲轉(zhuǎn)換流程、循環(huán)等。（二）大振幅、高頻率可壓縮交變流動低溫傳熱機理研究可壓交變流體湍流轉(zhuǎn)捩機理、判據(jù)及交變湍流模型；研究適合于可壓交變湍流的數(shù)值模擬方法；研究聲場與熱自然對流的相互作用機制；研究熱聲換熱器、回熱器交變流動傳熱機制及性能表征。（三）低溫多元多相復雜體系流動傳熱及熱力耦合機理研究低溫多元多相混合工質(zhì)熱物性高精度實驗數(shù)據(jù)的獲取及準確的理論預測；研究深冷大溫跨多元多相混合物流動、傳熱和傳質(zhì)機理及數(shù)理模型；研究多元多相混合物的非均勻熱質(zhì)輸運與熱力過程的耦合機理；研究低溫混合工質(zhì)制冷系統(tǒng)熱力特性優(yōu)化。（四）熱驅(qū)動低溫制冷系統(tǒng)中的傳熱傳質(zhì)機理及熱轉(zhuǎn)換理論研究研究小溫差大濃度變化的制冷工質(zhì)對優(yōu)化篩選及熱物性；研究多孔材料復雜微通道內(nèi)有相變情況下的傳熱傳質(zhì)及流動規(guī)律；研究變工況、動態(tài)工作條件下的熱力性能優(yōu)化；探索高效熱驅(qū)動制冷循環(huán)的新流程和新工質(zhì)。三、資助年限4年四、擬資助經(jīng)費1000萬元五、申請與受理申請書的資助類別選擇“重大項目”，亞類說明選擇“項目申請書”或