汽车空调系统的核心部件是压缩机，它占据了空调系统成本的三分之一，并决定着空调系统的性能及可靠性，我国庞大的汽车产量和保有量决定了庞大的汽车空调压缩机市场需求。目前车辆空调压缩机的主流结构为摆盘和斜盘式，涡旋压缩机是80年代末期国际上最新的汽车空调压缩机产品。相比于其他形式的汽车空调压缩机，这种压缩机的主要优点是：结构简单、可靠性高；吸气平缓、容积效率高；多级压缩、运转平稳；噪音低、振动小；能效比高。因此其自诞生以来，迅速得到科研人员和用户的高度关注和认可，相应产品主要用于20座以下的中小型车辆，尤其适用于轿车，是市场上未来车用空调技术和产品发展的亮点和方向。

本项目的核心成果之一是全曲面啮合副齿面，其星轮齿侧面如图 2 所示，采用曲线成型，可自由控制啮合区域大小，改善流体动力润滑特性。 本项目的核心成果之二是通过多齿耦合时的全曲面分配，实现悬浮啮合，星 轮齿与螺杆齿槽的零接触，星轮齿在工作过程中不发生磨损。同时保证泄漏间隙 小，流体动力润滑性能好。多齿耦合实现全悬浮啮合的原理如图 3 所示，通过控 制齿侧的接触区域大小、位置，实现多齿之间的动力润滑油膜耦合，最终实现油膜力驱动星轮转动，螺杆与星轮齿全程不接触。

本项目团队成功研发出变排量斜盘压缩机的斜盘机构、内（外）控阀；在此基础上提出了新能源汽车空调压缩机。

在十二五国家科技支撑计划课题支持下，针对高速无油节能环保型流体机械行业的前沿技术、共性技术及专门技术，取得了如下主要科研成果：高速直驱电机、电磁轴承与转子耦合技术；基于三维非定常流动理论与现代全局优化方法相结合的流体机械先进节能环保设计技术；研制出高速电机驱动、电磁轴承支撑的离心压缩机的技术验证台位，关键技术达到国际先进水平。

样机已经在接收站试车成功，投入使用。已经申请发明专利 2 项。

本项目团队依靠在压缩机领域的深厚基础，历时数年，解决了加氢站压缩机多场耦合工作过程、典型故障失效机理等关键科学问题，突破了增压过程无损重构方法、多维信号多向诊断机制等关键技术，研发了加氢站压缩机全生命周期健康管理系统、便携式故障诊断仪等核心产品，攻克了传统监测方法在高压氢环境下无法应用的难题。 一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 李雪莹 能源与动力工程/动力工程及工程热物理 2020年9月 计泽灏 能源与动力工程/动力工程 2020年9月 任鹏 能源与动力工程/动力工程及工程热物理 2020年9月 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 彭学院 能源与动力工程/压缩机工程系 教授 加氢站压缩机及其关键技术 贾晓晗 能源与动力工程/压缩机工程系 教授 加氢站压缩机及其关键技术 陈立斌 创新创业学院 副院长 四、项目简介 在能源安全和“双碳”战略目标的双重背景下，党中央明确提出，为加快能源清洁化、智能化和电动化转型，“十四五”将推动构建以可再生能源为主体的能源体系，氢能成为当前能源技术创新的热点领域。加氢站作为氢能供应体系的重要组成部分和交通用氢能的关键基础设施。 本项目团队依靠在压缩机领域的深厚基础，历时数年，解决了加氢站压缩机多场耦合工作过程、典型故障失效机理等关键科学问题，突破了增压过程无损重构方法、多维信号多向诊断机制等关键技术，研发了加氢站压缩机全生命周期健康管理系统、便携式故障诊断仪等核心产品，攻克了传统监测方法在高压氢环境下无法应用的难题。不但为加氢站了提供多种增压设备故障诊断与健康管理的解决方案，更大幅度简化了增压设备监测诊断步骤和流程，缩短了人工巡检的时间成本，充分提高加氢站运行效率。 作为“科技冬奥”的重要环节，已经实现国内首套加氢站隔膜压缩机健康管理系统的设计、安装和调试工作，在冬奥会加氢站中完成服役； 便携式故障诊断仪多次在加氢站、压缩机厂、研究所使用，准确诊断故障；往复压缩机全生命周期健康管理系统应用于新疆油田呼图壁储气库（中国最大天然气储气库），完成线上测试。

H-500-Ⅰ型空气压缩机是在原国产机器（原机型号H500-6.5/0.97）的基础上的改型机器，是为4500m3/h空分装置配套用的空气压缩机；改造后的机组克服了老机组长期存在的能耗高、流量达不到设计要求，尤其是机组振动大，停机检修频繁的老大难问题。 该机组的改造所采用的技术为王尚锦教授发明的“全可控涡”三元叶轮转子技术，改造设计中保持了原有机

01.  成果简介 在钢-混凝土连续组合梁桥以及钢-混凝土组合框架，其中采用的钢混凝土组合梁均由钢梁和混凝土板组成，两者通常采用栓钉连接件相连。栓钉连接件的主要作用包括：(1)抗剪：承担钢梁与混凝土板之间的界面纵向剪力，限制两者之间的界面纵向自由滑动，从而保证钢梁与混凝土板协同变形、共同工作，充分发挥组合作用，提高截面刚度和承载能力；(2)抗拔：抵抗混凝土板因整体纵向弯曲以及局部横向弯曲导致的竖向分离和掀起。 钢-混凝土连续组合梁桥以及钢-混凝土组合框架结构目前尚缺少一种用于负弯矩区只抗拔但纵向不抗剪的新型连接件，从而制约了这两种结构形式的推广和应用。 本成果提出的纵向不抗剪螺杆式抗拔连接件（简称“抗拔不抗剪连接件”）及其施工方法于2012年提出，通过改进普通栓钉连接件在钢混凝土组合结构桥梁中的构造方式，释放钢梁与混凝土板的组合作用，使得在负弯矩作用下，混凝土板不随钢梁发生变形，从而降低了混凝土板拉应力水平，防止了混凝土板的开裂，提升了桥梁结构的耐久性能。 该连接件用于连接钢梁和混凝土板，连接件包括螺杆和螺帽，螺杆与螺帽通过螺纹机械连接，螺杆周围外包弹性材料管，并焊接于钢梁的上翼缘板上，若钢梁和混凝土相对滑移量需求较大，可进一步在螺帽周围外包弹性材料管。在钢-混凝土连续组合梁桥以及钢-混凝土组合框架结构的负弯矩区采用该连接件，能有效减小负弯矩区混凝土板的拉应力，提高混凝土板的纵向预应力导入度，改善混凝土板的长期性能和耐久性，同时该连接件具有可靠的抗拔能力，能抵抗混凝土板相对于钢梁的掀起作用。 抗拔不抗剪连接件属于一种桥梁结构建设领域的混凝土防开裂技术，相比于传统的混凝土防开裂技术（例如预应力技术、强配筋技术、非张拉预应力技术等），该技术无复杂的工艺流程，施工速度快，构造简单，材料成本更低，因此具有非常广阔的应用前景和良好的经济效益。 抗拔不抗剪连接件目前在国内部分钢混凝土组合结构桥梁中得到了应用，实践表明，采用该连接件的桥梁结构的混凝土板未发生开裂现象，运营良好，且建造成本更低。目前，钢混组合结构桥梁在全国的应用不断增加，这种防开裂技术将会得到更多的认可。02.  应用前景 可用于桥梁结构和建筑结构，特别是钢-混凝土连续组合梁桥以及钢-混凝土组合框架结构负弯矩区的连接件。   03. 知识产权 成果涉及1项授权专利。   04. 团队介绍 团队负责人现任清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室主任、清华大学未来城镇与基础设施研究院院长。长期从事钢－混凝土组合结构的研究与推广应用工作，研发了一系列组合结构新形式和新技术，发展了组合结构设计计算理论和设计方法，解决了建筑、桥梁、特殊结构和加固改造等领域的诸多难题，拓宽了组合结构的工程应用领域。获中国钢结构协会首届钢结构杰出人才奖、光华工程科技奖、何梁何利科技进步奖。以第一完成人获国家技术发明一等奖、国家科技进步奖(创新团队)、国家科技进步二等奖各1项。   05. 合作方式 技术许可。   06. 联系方式 电话：18811351491 邮箱：zhuangld12@126.com, zhysh@tsinghua.edu.cn

研发阶段/n造纸制浆行业的制浆一般分化学制浆、机械制浆、化学机械制浆（化机浆），其中，化学机械制浆由于设备相对简单，能耗小，废水排放量小而得到迅速发展。在机械制浆中，有盘磨机，其特点是制浆质量好，产量高，缺点是投资很大，磨盘加工难度大，能耗很高。比如10万吨/年的盘磨磨浆系统投资可达上亿元，能耗多达1万千瓦以上，关键零件需要进口。还有一种是双螺杆磨浆机，其特点是与盘磨机相比其投资很小，加工难度小，能耗很低。缺点是磨浆质量和产量比盘磨机低很多。本项目采用国内外首创的专利技术，将磨盘磨浆机与双螺杆磨浆机

针对当前车用无油涡旋空压机加工精度要求高、涡旋盘容易磨损的问题，本 项目团队提出了水冷无油涡旋空气压缩机技术。采用这一技术可将涡旋盘最高温 度控制在 120℃以内，从而降低动静盘热变形，提高压缩机的可靠性与效率。