马重芳教授
马重芳，1940年4月生于重庆，浙江宁波人。1964年本科毕业于中国科学技术大学，1967年研究生毕业于中国科学院力学研究所，1967-1985年先后在中国科学院力学研究所和工程热物理研究所从事三角转子内燃机和燃气轮机叶片冷却技术研究，1985年到北京工业大学工作，1988年晋升教授，历任系主任、研究所所长、学院院长及北京市重点实验室主任等职务。此外，曾担任北京工业大学学术委员会副主任、中国工程热物理学会副理事长兼传热传质分会主任委员、第三届国家973计划能源领域专家咨询组成员、太阳能光热产业技术创新战略联盟专家委员会副主任等学术职务。
第三届国家973计划项目能源领域专家咨询委员会（前排左四为马重芳教授）
马重芳教授在北京工业大学创建了传热与能源利用北京市重点实验室，培育了学校能源动力学科梯队，开拓了射流冲击传热、燃料电池热物理、熔盐传热储热、单螺杆能量转换等前沿研究方向。1991年，获国家教委及人事部授予的“有突出贡献的留学归国人员”荣誉称号，并被江泽民同志接见；1997年入选“北京市跨世纪人才工程”；2015年，获国家科技进步二等奖；2017年获太阳能光热产业技术创新战略联盟颁发的“太阳能热利用科学技术杰出贡献奖”；2019年被国务院授予“庆祝中华人民共和国成立70周年”纪念章；2025年获得中国工程热物理学会杰出成就奖。中国工程热物理学会“杰出成就奖”太阳能热利用科学技术杰出贡献奖。
出身书香世家，深耕强化传热与能源清洁高效利用领域六十载
马重芳教授出生于书香世家，其祖父马鉴，与兄弟马裕藻、马衡、马准、马廉，并称“五马”，皆为北京大学和燕京大学的文史领域翘楚。其中，伯祖父马衡先生是故宫博物院第二任院长、金石学大家，被誉为中国近代考古学的前驱者和奠基人之一，为保护中华民族珍贵文化遗产做出了重要贡献。其叔父马临曾任香港中文大学的第二任校长，多次受到邓小平、江泽民等党和国家领导人的接见，1985年担任中华人民共和国香港特别行政区基本法起草委员会委员，为香港回归祖国下了汗马功劳。其叔父马蒙曾任香港大学中文系主任。其母亲翁景素家族中的翁文灏、翁文波、翁心梓和翁心植都是著名科学家。马重芳教授的家学渊源为其学术生涯赋予了极具家国情怀的底色，形成了独具一格的学术风格。
马重芳全家照第一排左起：马蒙之女马捷芳、马秦芳；第二排左起：马重芳、马津芳、马庆芳（孪生兄弟，中国科学技术大学同年同系毕业生）、马豫之妻商亦勇；第三排左起：马彦、马蒙之妻黄文秀、祖父马鉴、祖母郑心如、母亲翁景素、马彬；第四排左起：父亲马咸、叔父马临、叔父马豫、叔父马蒙1964年，马重芳从中国科学技术大学毕业。三年后，他在中国科学院力学研究所完成了研究生学业，这段经历为他奠定了坚实的理论基础。随后在中国科学院力学所和工程热物理研究所从事三角转子内燃机和燃气轮机叶片冷却技术的研究。1981-1984年在美国师从国际著名强化传热权威Bergles做访问学者。在Bergles教授的悉心指导下，马重芳深入强化传热的基础研究领域，这段求学经历不仅塑造了他的学术风格，更确立了他未来的研究方向。随后的十多年，他的足迹遍布全球多个科研重镇：先后在美国卡内基梅隆大学、杨百翰大学担任访问学者和教授，在华沙工业大学传承中欧学术薪火，在俄罗斯科学院工程热物理研究所推动学科交融，在日本的九州大学和上智大学搭建东方学术桥梁。这些经历不仅拓展了他的学术视野，更让他积累了丰富的跨国文化科研经验。世纪之交，马重芳教授敏锐地把握到低碳清洁能源技术发展的机遇，先后开拓了氢能与燃料电池、光催化空气净化、中央空调风道清洗、熔盐传热储热、单螺杆能量转换装置等研究方向，逐步建立起国内领先的实验平台和研究团队。在随后的近三十年中，他持续推动北京工业大学能源动力学科的发展，培养了大批优秀科研人才，并在国际学术界赢得广泛认可。作为中国强化传热研究的先驱，马重芳教授始终保持着活跃的国际学术影响力。他先后受邀在国外二十多所大学发表学术报告，以渊博的学识和独到的见解征服国际学界。他十多次站上国际学术会议的讲台发表主题报告，不仅彰显了个人的学术造诣，更说明了中国在相关领域的研究成果获得世人认可。回望马重芳教授的学术生涯，我们看到的不仅是一位科学家的成长历程，更是一幅中国学者走向世界的生动画卷。他从基础研究起步，通过持续的国际交流与合作，在强化传热和能源领域树立了中国旗帜，为后继者开辟了通往国际学术舞台的道路。马重芳教授（前排左四）参加国家自然科学基金十二五发展战略研讨会
学术成就：射流冲击与强化传热马重芳教授在射流冲击传热、电子设备冷却以及强化换热方面的研究成果享誉全球。其学术贡献不仅推动了传热理论的发展，更为现代电子器件的高效散热与能源系统的优化提供了坚实的技术支撑。马重芳教授的研究系统揭示了射流冲击流动与传热的基本机理，深入研究喷嘴结构、射流间距、雷诺数及工质热物性等关键参数对局部与整体传热性能的影响。提出了多种适用于不同工况的传热关联式与预测模型，为工程设计提供了可靠依据。在多喷嘴阵列与非圆形喷嘴研究方面，他的成果显著提升了冷却均匀性，并提供了超高热流密度工况下散热问题的解决方案。面对微电子器件日益增长的高热流密度挑战，马重芳教授率先将射流冲击冷却技术应用于电子封装与芯片散热，显著提高了系统的热管理能力。他强调表面工程在冷却强化中的作用，提出通过表面粗糙度、涂层及微结构设计来降低热阻、提升可靠性，相关研究成果成功转化为工程应用，推动了高性能电子设备冷却模块的开发与产业化。马重芳教授在强化换热技术方面进行了广泛探索，包括两相流换热、微通道冷却以及新型结构强化方法，为能源系统、制冷空调以及电子冷却提供了高效解决方案。其成果不仅在学术界产生深远影响，也在工业界得到广泛应用，提升了能源利用效率与设备运行可靠性。马重芳教授发表了大量高水平学术论文，翻译了霍尔曼《传热学》及《传热学题解》、德国施林德尔主编的《换热器设计手册》等国外权威传热书籍，有力推动了传热学科的发展。1995年在著名的《传热学进展》（英文）中，他与强化传热知名学者Webb教授联合撰写了“单相射流冲击传热”一章，成为中国大陆最早在该权威著作中撰文的传热学工作者。2004年在过增元院士主编的《场协同原理与强化传热新技术》著作中，马重芳教授撰写“单相射流冲击传热”一章，系统介绍了相关研究内容，成为该领域科学研究的重要参考。1995年著名的《传热学进展》（英文）中“单相射流冲击传热”一章
学术成就：氢能与燃料电池
马重芳教授自1998年起就带领团队开展氢能与燃料电池研究。他提出“学科交叉点+科技制高点+市场切入点”的理念，推动了学术界和产业界对热与流体管理在燃料电池中重要性的认识；主持了燃料电池热物理领域首个国家自然科学基金重点项目，提出了燃料电池水热管理的关键热物理问题，带领团队获得了燃料电池分析解，开展了燃料电池流道内两相流动和传热传质实验，为推动学术界和产业界对热与流体管理对燃料电池重要性的认识做出了重要贡献。2002年8月，马重芳教授（中）在参加国家自然科学基金重点项目申请答辩前与马紫峰教授（左）和张华民研究员（右）合影2003年，马重芳教授与胡文瑞院士高瞻远瞩，面向未来航天电源，开启了微重力环境中燃料电池运行特性联合研究的序幕。二十余年来，北京工业大学和中国科学院力学研究所发挥各自优势，密切合作，已经成为微重力燃料电池领域SCI论文发表数量全球第一的研究团队，其研究成果已经服务于航天燃料电池研发和空间实验。2004年1月，传热与能源利用北京市重点实验室主任马重芳教授（左）与实验室荣誉主任A. E. Bergles（中）在参加学术会议期间指导氢能与燃料电池团队青年教师马重芳教授非常重视国际合作，在传热与能源利用北京市重点实验室建立之初，他就邀请ASME前主席A. E. Bergles担任荣誉主任。在氢能与燃料电池领域，马重芳教授先后承担了中美和中德合作研究项目。在这些项目中，他领导团队获得了质子交换膜燃料电池流道水淹与流道压降之间的定量关系，为燃料电池水淹的在线监测与判断提供了依据；提出了膜电极组件表面温度分布的准确测量方法，揭示了质子交换膜燃料电池实际运行时其内部温度梯度不可忽略，为优化质子交换膜燃料电池性能提供了依据。2004年12月，中德科学基金研究交流中心项目中方负责人马重芳教授（左二）与德方负责人W. Lehnert博士（右二）共同启动燃料电池联合研究项目
学术成就：熔盐传热储热
熔盐是一种理想的高温传热流体，熔盐储热是低成本长寿命大容量的长时储能技术，在核电、太阳能热发电与热利用、谷电或弃风弃光熔盐蓄热式供热供汽、火电厂调峰调频、热力电池、间歇高温工业余热蓄热、高温工业传热等领域都有巨大的应用价值。马重芳教授团队长期从事熔盐传热储热的研究。在低熔点宽液体温域混合熔盐的配方开发方面，针对国际广泛使用二元太阳盐和三元盐熔点高、分解温度低的缺陷，理论研究揭示了混合熔盐理化性能与组分的关联机理，制备出了系列低熔点、宽液体温域、高分解温度、低成本、低腐蚀的系列混合熔盐，实现了低熔点、高分解温度和低成本的完美结合，大幅提高了熔盐的储热密度和熔盐储热发电效率，降低了熔盐储热的成本和熔盐冻堵风险，已在多个传热储热工程中得到规模化应用；成功制备了系列低熔点熔盐纳米流体，大幅提高了比热和对流换热系数。实验和理论揭示了低熔点混合熔盐及其纳米流体对碳钢和不锈钢的静态、动态和应力腐蚀机理，获得了低熔点混合熔盐及其纳米流体热物性参数随温度变化的关联式和理论预测方法。在熔盐对流传热方面，马重芳教授团队对熔盐及其纳米流体的受迫对流传热、在熔盐罐内、浸没管束中的自然对流、对非均匀加热的管内熔盐混合对流传热、表面射流冲击传热等进行了系统的实验和数值模拟研究，获得了熔盐对流传热的通用计算关联式，揭示了熔盐射流冲击、内插扭转带、缠绕管、纳米流体等传热强化机理。美国爱达荷实验室的两个科技报告把马重芳教授团队得到的6个熔盐管内对流传热通用关联式做为唯一的熔盐对流传热计算公式进行了推荐。在熔盐传热储热设备研发方面，马重芳教授团队开发了多种熔盐传热和储热装置，包括熔盐-水蒸发器、印刷电路板熔盐-CO2换热器、缠绕管熔盐换热器、熔盐电加热器（电阻式、电极式和电磁感应式）、单罐浸没盘管式传热面积自适应变化的单罐熔盐蓄热系统等，实验和模拟获得了多种熔盐换热单元的高精度流动换热关联式，并已在熔盐传热储热工程中得到了示范应用。在熔盐储热耦合新型能源系统方面，马重芳教授团队开展了基于低熔点熔盐传热储热的太阳能热发电、电加热熔盐储热供热、火电厂熔盐储热深度调峰、分布式太阳能热电联供、热力电池和压缩空气储能等系统的仿真模拟和优化，提出了系列整体解决方案，并获得了发明专利，建成了数个示范工程。在气控热管国家高精度温度源方面，攻克了各种密封热管及气控热管温度源研制关键技术，独立自主建立了我国首套气控热管国家高精度温度源。相关成果荣获2015年国家科学技术进步二等奖和2011年国家质检总局科技兴检二等奖。国家科技进步二等奖马重芳教授（前排左二）参加谷电加热熔盐储热供热项目论证会
学术成就：单螺杆能量转换装置
单螺杆能量转换装置包括单螺杆热泵制冷压缩机、单螺杆气体压缩机和单螺杆膨胀机三种，在建筑、工业、农业、交通、文旅等五个领域都是关键设备，可为综合能效、供冷供热供电、分布式清洁能源和电动汽车等提供全方位的支撑。马重芳教授团队针对目前大中型热泵制冷压缩机和高端气体压缩机都依靠进口，MW级以下的分布式能源缺乏低成本高性能的膨胀动力机的技术瓶颈，从2003年起开展了单螺杆能量转换装置的研究。在单螺杆能量转换装置核心部件螺杆和星轮的设计优化和加工方面，马重芳教授团队首次给出了四种单螺杆压缩机/膨胀机的单螺杆转子及星轮齿面的8种型线统一数学解析解表达式，设计加工了世界首个PP型螺杆；成功研制了单螺杆压缩机/膨胀机核心部件螺杆和星轮加工的两种规格专用机床，实现了世界最宽直径范围Φ42~450毫米螺杆和星轮的低成本、高精度和大批量加工，建立了螺杆专用机床的数字化设计平台，突破了国内外没有直径150毫米以下单螺杆技术产品的局面。在单螺杆热泵制冷技术方面，发明了复合滑阀耦合补气的单螺杆空气源热泵压缩机，研制出了能在-30℃蒸发温度下可靠工作的低温单螺杆空气源热泵压缩机及热泵机组，研制成功了-75℃变频复合滑阀单螺杆复叠低温制冷机组样机，研制了世界最小的单螺杆制冷压缩机、单螺杆水源热泵压缩机和单螺杆巴士空调压缩机等，填补了中国没有自主品牌单螺杆制冷压缩机的空白。在单螺杆气体压缩机方面，研制了轨道交通用单螺杆空气压缩机、中压单螺杆气体压缩机、水润滑单螺杆蒸汽/气体压缩机和大流量单螺杆压缩机等，打破了国际垄断。在单螺杆膨胀机方面，发明了余速利用的准二次碰单螺杆膨胀机，大大拓宽了单螺杆膨胀机的高效工作范围。成功研制了从千瓦到百千瓦级的6种型号的单螺杆膨胀机，研制了进气压力6.5MPa的高压单螺杆膨胀机，填补了国际空白。建成了内燃机余热发电、光热发电和钢厂冲渣水余热回收三个单螺杆膨胀机有机朗肯循环系统示范工程。马重芳教授（二排左五）参加单螺杆技术与可再生能源利用高新技术产业化工程项目专家论证会
桃李芬芳传热力，杏坛深耕育英才
马重芳教授非常注重人才培养，倡导学生以国家和社会需求为己任，强调“不能会什么做什么，而应是国家和社会需要什么，我们就去学什么、做什么”。马重芳教授注重培养既懂理论又善实践的复合型人才，要求学生掌握数字化的设计方法和相关设计软件。马重芳教授在数十年执教生涯中，先后培养博士20名，硕士生86名，多人成长为学术传承、关键技术突破和赋能产业发展的重要参与者，在强化传热、可再生能源利用等领域取得了一系列突出成果。马重芳教授1985年进入北京工业大学，当时的北京工业大学热能工程系主要承担教学工作，没有校外科研项目。马重芳教授大力引进青年优秀人才，承担国家重点科研项目，同时积极推进科研成果的示范和产业化，建立了博士和硕士授权点，创办了新能源科学与工程本科专业，实现了北京工业大学动力工程及工程热物理学科的转型和跨越式发展，培养出了一支老中青结合的学术团队，成为北京工业大学热能工程学科及国内熔盐储能等领域持续发展的核心力量。2006年3月27日美国国务卿科技顾问George Atkinson等一行八人访问重点实验室（前排左一为马重芳教授）传热与能源利用北京市重点实验室第二届学术委员会会议（前排右三为马重芳教授）马重芳教授六十载的学术人生，精彩纷呈，光耀夺目：从解决内燃机的“热”问题起步，到为电子时代“降温”，再到为清洁能源时代“储能”和“节能”。他不仅开创了多个研究领域，更搭建了连接基础科学、工程应用与产业需求的坚固桥梁。马重芳教授所获得的学术成就，超越了个人荣誉的范畴。他培育的团队、建立的标准、推动的产业，正在中国实现“双碳”目标的宏伟征程中，持续散发着耀眼的光芒。