5月21日至22日，由中国科学院学部主办，中国科学院技术科学部、中国科学院学术与出版工作委员会承办，中国工程热物理学会、《中国科学》杂志社协办，以“能源动力与科学用能”为主题的“科学与技术前沿论坛”第21次活动在中国科学院学术会堂成功就行。实验室学术委员会主任徐建中院士担任本次论坛的执行主席。有实验室郭烈锦教授、何雅玲教授，中科院工程热物理研究所、电工研究所、清华大学、空军工程大学、中国运载火箭技术研究院、山东大学、南京航空航天大学等单位的共13位院士和专家做了精彩的学术报告。有关高校和科研机构的研究人员100余人参加了论坛。

    徐建中院士做了题为“能源动力与科学用能”的主题报告，系统介绍了能源动力与科学用能问题的研究意义和研究内容，并提出了本次论坛需要讨论的问题。随后与会专家分别就节能与环境保护，能源技术动力学研究，可再生能源开发利用，传热传质等问题展开了深入讨论。

    郭烈锦教授介绍了能源高效节约和可再生转化利用的多相流新原理与技术。能源转化和利用的主要过程都直接受控于多相流及其能质传递现象和过程，实现能源的高效节约、洁净和可再生转化利用是我国当前社会经济发展的重大需求和科学技术发展的重大问题。介绍了实验室研究团队针对我国大型热能动力系统、油气藏高效开采与混输、氢能制备等几类典型能源转化利用过程内部共同的多相流及其能质传递理论与规律等基础科学问题开展的长期系统深入的研究工作及其结果。针对国内外均缺乏有关复杂管道内瞬态、高参数、超临界及极端条件下的两相与多相流及传热特性的系统认识，且少有可进行相应条件实验的技术和装备等问题，独立自主建立了几类特色鲜明的实验装置和系统，解决了复杂、极端条件下多相流实验的一些难题，在高温高压气液两相流及传热、超临界水流动传热耦合有机废弃物气化、复杂多相流理论体系等方面取得系统深入的创造性成果，2007年底获国家自然科学奖二等奖；运用油气水两相与多相流基本理论与规律，发明油气集输的节能减排与高效安全关键工艺及装备系列技术，2009年底获国家技术发明二等奖，并被广泛应用产生重大增产节资效益和显著的节能减排社会效益；运用复杂约束条件多相流理论与方法，开拓“太阳-氢”学科新方向，开展太阳能热化学分解超临界水和生物质、光催化及光电化学分解水规模制氢等国际前沿科学的研究并取得原创性成果。

    何雅玲教授介绍了多尺度数值模拟及其在能源动力工程中的应用。多尺度问题是指在同一个物理或工程问题中包含了几个数量级的几何尺度（特征时间也有几个数量级的变化）的问题，它广泛存在于自然界和工程问题中。过去数值研究多限在同一尺度内，分别发展了宏观数值方法(如FEM，FVM)、介观方法(如LBM)和微观方法(如MD)。随着物理或工程问题尺度的微细化、系统的复杂化及其相互耦合，形成了多尺度多物理场的复杂流动传热问题，传统的单一尺度的研究无法满足当前科技发展的需要，急需发展多尺度、多物理场的热流科学。进入21世纪后多尺度问题模拟研究迅速发展起来，成为当前国际上研究的一个热点。介绍了研究团队对能源动力工程中流动与传热多尺度问题研究方面所取得的部分成果。首先简要说明研究工作的重要性和必要性，接着将传热与流动中的多尺度问题分为多尺度系统与多尺度过程两大类，说明了其求解过程中的科学问题；然后分别举例介绍了作者利用多尺度数值模拟解决能源动力工程中的多尺度问题、提高设备性能的例子，包括：蒙特卡罗射线法与FVM耦合计算设计太阳能集热器；微通道中凝结换热模拟的微观-宏观的耦合；大型无线基站冷却问题等。最后，以燃料电池研究、人口密集区有害物突然释放(如LNG事故)如何进行多尺度模拟预演。最后展望了未来的研究思考。

    与会专家围绕能源问题及其相关的学科交叉领域进行了深入交流探讨，提出许多很有价值的意见和建议。

本次科学与技术前沿论坛报告如下：

徐建中：能源动力与科学用能

过增元：热系统能效优化的新理论及其应用

金红光：燃料化学能梯级利用理论与方法

郭烈锦：能源高效节约和可再生转化利用的多相流新原理与技术

姚强：化石能源利用和PM2.5的形成与控制

赵晓路：大型风电叶片技术研发

王志峰：太阳能热发电的原理与实践

何雅玲：多尺度数值模拟及其在能源动力工程中的应用

程林：热能利用的关键科学问题与设计方法

宣益民：纳米流体能量传递理论与应用