中国科学院老科学技术工作者协会

简 报

﹝2025﹞ 第一零四期（总第1287期）

中国科学院老科协办公室      2025年7月14日

中国科学院老科协力学研究所分会成功举办

“热力学第二定律与发动机”学术沙龙

2025年6月25日由中国科学院老科协主办，中国科学院离退休干部工作局支持，中国科学院老科协力学研究所分会承办的年度学术沙龙“热力学第二定律与发动机”，如期在力学所小礼堂举行。中国科学院老科协副理事长曹以玉、常务理事黄勇、办公室主任黄玉萍，以及来自中国科学院力学所、理化所、工程热物理所，清华大学，天津大学，北京交通大学，华北电力大学，中科创新院工程中心等专家近30人参加了活动。

沙龙由力学所分会理事长陈宏研究员主持。力学研究所纪委书记杨永峰致辞。他首先介绍了院老科协力学所分会的换届情况，感谢上一届理事会为助力科技创新、发展科普事业和培养青年人才方面作出的重要贡献。指出，今天是力学所分会换届之后举办的第一次重要活动，预祝沙龙取得圆满成功。

沙龙首先播放了俞鸿儒院士的视频讲话。强调沙龙主题很重要，并提出了几个问题。第一，基于火箭发动机的导弹算不算高超声速武器？第二，苏联解体后没有钱，俄罗斯搞不起吸气式高超声速发动机，而美国搞了很多高超声速吸气式发动机的试验，总共投入的钱也不多。所以，最终可能是中国人来突破这个重大难题。第三，如果说航空发动机可能是世界上最复杂的发动机，那么超燃冲压式发动机可能是世界上最简单的发动机，可是为什么航空发动机发展得很好，超燃吸气式发动机就这么艰难？有人说：这是因为高超声速的空气经过激波压缩增压、能量损失了。难道能量不守恒了？希望做报告的同志能说清楚，吸气式发动机在出现激波后损失的是什么，这是个基础问题。

工程热物理所聂超群研究员作题为“热力学第二定律浅薄诠释与感悟和发动机热力循环分析”的主旨报告。报告从(1)开尔文与克劳修斯的两种说法相同性的证明；(2)热力学第二定律的微观概念；(3)热力学第二定律的宏观概念；(4)孤立系统熵增的重新认识；(5)布雷顿循环与燃气轮机热力循环等五个方面详细阐述了热力学第二定律的深刻内涵及其在燃气轮机、航空发动机的应用，介绍了工程热物理所数字孪生研究中心的研究成果。报告的核心内容在于对“熵”这个概念的深入探讨，阐述了孤立系统的熵增的本质和规律，自然界的发展趋势总是从少数的微观态发展到多数的微观态，这个过程是不可逆的。

力学所研究员魏小林作了邀请报告“热力学原理与热动力循环技术”。报告首先简要回顾了热力学三大定律，以及相变热力学和非平衡热力学在近代的发展。报告以美国梅林（Merlin 1D）和猛禽3、俄罗斯RD180、日本三菱重工的LE-5B等火箭发动机的循环分类为切入点，着重分析了不同类型发动机的实际循环热效率，并分析了提高火箭发动机效率的潜力在于：(1)提高火箭发动机涡轮泵的机械效率；(2)提高燃烧效率与喷管流动自由基复合；(3)充分利用发动机喷流余热。

在讨论环节，中科创新院工程中心主任苟仲武介绍了“低温尾焰火箭发动机”方面的工作。提出，以往的发动机工作原理中过多地关注发动机内部的气体燃烧膨胀，忽视了燃料燃烧过程中固体或液体燃料的相变膨胀，实际上相变膨胀是燃烧（升温）膨胀的几倍、甚至几十倍，应该设法把创新的源泉集中在“高效膨胀”的环节，尽可能制造“相变”，以期利用同样燃料消耗，产生尽可能猛烈膨胀。

专家学者李世海、刘海峰、杨金福、盛宏至、史琳、李森研、黄勇等围绕沙龙主题先后发言，展开了热烈的交流讨论。

曹以玉总结发言指出，今天的沙龙非常精彩，是一场高水平的学术盛宴。沙龙选题前沿，虽然热力学第二定律并不是一个新提出来的问题，但是它一直是经典的运用，从高深的理论到实际的运用，一直在不断的探索和实践，正如俞鸿儒院士说的，本次沙龙的内容非常重要；专家层次高，讨论非常热烈，碰撞出很多智慧的火花；沙龙的组织严密、规范，符合关于举办学术沙龙的各项要求，体现了长期以来分会严谨细致的作风，感谢力学所分会所做的贡献。

沙龙会议现场

与会专家和领导集体照

俞鸿儒院士视频讲话

主讲人：聂超群研究员

主讲人：魏小林研究员

（中国科学院老科协力学所分会供稿）