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刘剑

制冷与建筑环境系副研究员，硕士生导师
无
通讯方式：liujian8@seu.edu.cn
研究方向：工业及高温热泵技术/极地与极端环境模拟
办公地点：科远楼1031室
个人简介

刘剑，上岗副研究员。1990年01月生，中共党员。2021 年08月毕业于香港城市大学， 获建筑与土木工程专业博士学位，2022年03月入职东南大学能源与环境学院。主持江苏省双碳专项揭榜挂帅项目，国家自然科学基金，十四五重点研发子课题，省部级重点项目等5项，主要研究方向为工业及高温热泵技术、极地与极端环境营造等。在Energy Conversion and Management, Energy and Buildings, International Journal of Refrigeration, Building and Environment，化工学报 等领域高水平期刊上发表论文60余篇，其中SCI一作文章19篇，通讯6篇，第一/通讯作者EI及核心论文8篇，授权发明专利12项，担任多个期刊的审稿人。担任第一/二届《制冷学报》青年编委和“制冷剂替代技术”专栏特邀编辑。


同时，所在团队（东南大学首席教授，长江讲席），每年围绕工业及高温热泵技术、极地与极端环境营造等方向，拟招收能源动力、建筑环境类硕士生6~7名，博士生2~3名。

欢迎感兴趣的同学联系报考（联系方式：101013221@seu.edu.cn).

教学课程

低碳建筑概论（本科生）

传热学（本科生）

低品位余热回收利用技术（研究生）（全英文）

科研、教改项目

主要负责项目（国家及省部级以上纵向课题 7 项，横向课题5项）：

  1. 2025年，江苏省双碳专项揭榜挂帅项目-工业高温热泵节能降碳关键技术与工艺，2700万（国拨1000万），负责

  2. 2025年，国家自然科学基金青年项目（C类），30万，负责

  3. 2025年，十四五重点研发子课题，面向电网互动响应和动态热管理需求的分散式蓄热设备研发，50万，负责

  4. 2024年，江苏省发改委项目，LNG冷能综合利用技术，省部级项目，210万，负责

  5. 2024年，东南大学省部级重点实验室科学研究项目-余热回收型中高热泵非共沸工质定向筛选机制，20万，负责

  6. 2023年，江苏省科技计划专项资金-极端环境下建筑环境质量控制与生命保障机理研究，省部级项目，310万，负责

  7. 2023年，江苏省自然科学基金青年项目，20万，负责

  8. 2023年，东南大学高校基本业务经费-GF实验室项目，多因素耦合环境模拟系统方案论证，30万，负责

  9. 2023年，东南大学中央高效基本业务费，20万，负责

  10. 2025年，企业委托开发项目，xxxx，32万，负责

  11. 2025年，企业委托开发项目，xxxx，350万，负责

  12. 2025年，企业委托开发项目，xxxx,66万，负责

  13. 2024年，企业委托开发项目，xxxx，26万，负责

  14. 2023年，企业委托开发项目，xxxxx，20万，负责

主要参与项目：

  1. 2024年，《极地与极端环境模拟试验设施》国家重大科技基础设施预研项目，0.99 亿，技术负责人

  2. 2023年，江苏省科技计划专项资金（创新能力建设计划）-极地与极端环境模拟实验设施，8500万，参与

论文&专著

已发表论文

  1. Cheng Z, Wang J, Zhang Z, Liu J, et al. Minimal modification to displacement ventilation for significant improvement through air redistribution[J]. Building and Environment, 2026: 114254.

  2. Zhou H, Zhang S J, Liu J, et al. Parametric analysis of flow and heat transfer during R1234yf/R1336mzz condensation in microchannels[J]. International Communications in Heat and Mass Transfer, 2026, 172: 110278.

  3. Jiang Y, Liu J, Qiu B, et al. Optimization of ventilation parameters for improved air distribution in residential apartments[J]. Indoor and Built Environment, 2025: 1420326X251399230.

  4. Zhao N, Song J, Jiang W, Liu J, et al. A review of applications of nanofluids in medium to high temperature solar energy systems[J]. Powder Technology, 2025: 121858.

  5. Zhou H, Zhang S J, Liu J, et al. Numerical investigations on flow boiling heat transfer of zeotropic mixture (R600a/R1234yf) in microchannels[J]. Applied Thermal Engineering, 2025: 127910.

  6. Zhang T, Cheng J, Zhou F, Liu J et al. Experimental investigation on CO2 zeotropic mixture heat pump water heater based on deep utilization of waste heat[J]. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2025, 150(19): 15313-15326.

  7. He, Y., Liu, J., Yang, X., Yang, J., & Jiao, F. (2025). Recent progress in field-directed assembly of colloids in an evaporating droplet. Materials Today Bio, 102072.

  8. He, Y., Huang, C., Liu, J., Yang, X., & Jiao, F. (2025). Capture of a moving ferrofluid droplet in a minichannel with a nonuniform magnetic field. Chemical Engineering Science, 122314.

  9. Tian, J., Liu, J., Li, X., Song, J., & Yang, L. (2025). Effect of carbon-based fillers on the thermal conductivity of polymers: A review. International Journal of Heat and Mass Transfer, 253, 127576.

  10.   Zhang T , Wang Y , Liu J,et al. Study on CO2 zeotropic mixture heat pump for waste heat deep recovery - Energy and exergy analysis[J].Energy, 2025, 329.DOI:10.1016/j.energy.2025.136662.

  11.  Su Z, Zhao N, Li X, Liu J, et al. Experimental and numerical investigation on heat transfer mechanism and multifunctional thermodynamic properties of supercritical carbon dioxide/amino-functionalized graphene nanofluids[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2025, 241: 126702.

  12.  Zhou F, Zhang T, Wei D, Liu J et al. Optimal refrigerant selection and parameter analysis of a wastewater heat pump using CO2 zeotropic mixtures[J]. Applied Thermal Engineering, 2024, 253: 123789.

  13. Tian Xue, Liu Jian, Lin Zhang. Enhancing individual thermal preference satisfaction and energy efficiency in multi-occupant spaces through stratified micro-environments[J]. Building and Environment, 2024: 111356.

  14. Jian Liu*, Jihao Shi, Tao Zhang, Jianhong Cheng, Xiaosong Zhang, Separated condensation and cascaded evaporation - A novel method to improve ejector-compression heat pump cycle using zeotropic mixtures, Energy Conversion and Management, 2024, 118217

  15. Jian Liu*, Jihao Shi, Bu Qiu, Xiaosong Zhang, Energy and exergy analysis of various ejector-assisted two-stage compression heat pumps applied in various conditions [J]. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2024

  16. Liu Jian*, Zhou Fang, Lyu N, et al. Analysis of low GWP ternary zeotropic mixtures applied in high-temperature heat pump for waste heat recovery [J]. Energy Conversion and Management, 2023: 292, 117381.

  17.  Shifang Huang, Fang, Zhou., Liu, Jian*, Xiaosong Zhang, (2023) Comparison of various dual-temperature zones space heating systems based on energy cascade utilization principle. Applied Thermal Engineering, accepted.

  18.  Liu, Jian*, Zhou, L., Cheng, J., Lin, Z., & Zhang, X. (2023). A novel two-stage compression air-source heat pump cycle combining space heating, cooling, and domestic hot water production. Energy and Buildings, 285, 112863.

  19.  Shifang Huang, Zhou, Lu., Liu, Jian*., Lin, Z., Zhou, Q., & Zhang, X. (2023). Performance analysis of a novel multi-heat sinks heat pump based on two-stage ejector-compression cycle. Thermal Science and Engineering Progress, 101544.

  20.  Huang, SF; Wang, LB; Xie, LY; Liu, Jian; Zhang, XS （2023）Energetic, economic and environmental analyses of frost-free air-source heat pump in multi-type buildings and different locations. Journal of building engineering.

  21. Zhang, X., Cai, L., Ma, Z., Liu, Jian, & Zhang, X. (2023). Performance potential and optimal configuration study for low-GWP R161-DMETEG single-stage absorption refrigeration system via pinch technology. Applied Thermal Engineering, 121093.

  22. Zhang, X., Cai, L., Ma, Z., Liu, Jian, & Zhang, X. (2023). Performance potential and optimal configuration study for low-GWP R161-DMETEG single-stage absorption refrigeration system via pinch technology

  23. Zhang, X., Cai, L., Ma, Z., Liu, Jian, & Zhang, X. (2023). Thermodynamic screening and analysis of ionic liquids as absorbents paired with low-GWP refrigerants in absorption refrigeration systems

  24. Lu, Yalin, Liu, Jian, & Lin, Zhang* (2023). Impact of different supply modes of stratum ventilation on airflow and contaminant distribution characteristics. Building and Environment, 110303.

  25. Lyu, N., He, H., Liu, Jian., Liang, C., Zhang, X., & Wang, F. (2023). Investigation on the performance coupling characteristics between a compound anti-frosting method and air source heat pump system. Applied Thermal Engineering, 121430.

  26.  Liu Jian*, Zhou L, Lin Z, et al. Performance evaluation of low GWP large glide temperature zeotropic mixtures applied in air source heat pump for DHW production[J]. Energy Conversion and Management, 2022, 274: 116457.

  27. Liu Jian*, Zhou L, Lyu N, et al. Analysis of a modified transcritical CO2 two-stage ejector-compression cycle for domestic hot water production[J]. Energy Conversion and Management, 2022, 269: 116094.

  28. Liu, Jian, Yalin, Lu, Tian, Xue and Lin, Zhang* (2021). Performance analysis of an air source heat pump cycle enhanced by ejector, Energy and Buildings, accepted.(SCI, JCR一区, IF = 4.867)

  29. Liu, Jian, Yalin, Lu, Tian, Xue and Lin, Zhang* (2021). Analyses of yearly performance analyses of novel warm air heating system applied in different climates, Applied Thermal Engineering, 194(10), 117076. (SCI, 中科院一区, IF = 4.725)

  30. Liu, Jian, Tian, Xue, and Lin, Zhang*(2021). 4E analyses of novel dual-heat source/sink ejector-compression heat pump system,Building and Environment,107787 (SCI, 中科院一区, IF = 4.971)

  31. Liu, Jian, Tian, Xue, and Lin, Zhang*(2021). Performance analysis of a novel dual heat source warm air heating system with ecofriendly refrigerants. Building and Environment, 107679. (SCI, 中科院一区, IF = 4.971)

  32. Liu, Jian, and Lin, Zhang*(2021). A novel dual-temperature ejector-compression heat pump cycle - exergetic and economic analyses, International Journal of Refrigeration, (SCI, JCR一区, IF = 3.461)

  33. Liu, Jian, and Lin, Zhang*(2021). Optimization of configurative parameters of stratum ventilated heating for a sleeping environment. Journal of Building Engineering. 102167. (SCI, JCR一区, IF = 3.379)

  34. Tian, X., Cheng, Y., Liu, Jian., & Lin, Z. (2021). Evaluation of sidewall air supply with the stratified indoor environment in a consultation room. Sustainable Cities and Society, 75, 103328.

  35. Liu, Jian, and Lin, Zhang*(2020). Performance of stratum ventilated heating for sleeping environment. Building and Environment 180: 107072. (SCI, 中科院一区, IF = 4.971)

  36. Liu, Jian, and Lin, Zhang*(2020). Energy and exergy analyze of different air distributions in a residential building. Energy and Buildings: 110694. (SCI, JCR一区, IF = 4.867)

  37. Liu, Jian, and Lin, Zhang*(2020). Thermodynamic analysis of a novel dual-temperature air-source heat pump combined ejector with zeotropic mixture R1270/R600a. Energy Conversion and Management 220: 113078.  (SCI, 中科院一区, IF = 8.208)

  38. Liu, Jian, and Lin, Zhang*(2020). Energy and Exergy Performances of Floor, Ceiling, Wall Radiator and Stratum Ventilation Heating Systems for Residential Buildings. Energy and Buildings: 110046. (SCI, JCR一区, IF = 4.867)

  39. Liu, Jian, Zhang, Xiaosong, and Lin, Zhang*(2019). Exergy and energy analysis of a novel dual-chilling-source refrigerating system applied to temperature and humidity independent control. Energy Conversion and Management197: 111875. (SCI, 中科院一区, IF = 8.208)

  40. Zhang, Sheng, Cheng, Yong, Liu, Jian, & Lin, Zhang*(2019). Subzone control optimization of air distribution for thermal comfort and energy efficiency under cooling load uncertainty. Applied Energy, 251, 113378. (SCI, 中科院一区, IF = 8.848)

  41. Liu, Jian, She, Xiaohui and Zhang, Xiaosong*(2017). Experimental and theoretical study on a novel double evaporating temperature chiller applied in THICS using R32/R236fa. International Journal of Refrigeration, 75, 343-351. (SCI, JCR一区, IF = 3.461)

  42. Liu, Jian, She, Xiaohui and Zhang, Xiaosong*(2016). Experimental study of a novel double temperature chiller based on R32/R236fa.Energy Conversion and Management, 124, 618-626. (SCI, 中科院一区, IF = 8.208)

  43. Liu, Jian, and Zhang, Xiongsong*(2015). Performance analysis of a novel double-temperature chilling water unit using large temperature glide zeotropic mixture. Procedia Engineering, 121, 1222-1229. (EI)；

  44.  Fang Zhou , Jian Liu * , Xiaosong Zhang（2023）POTENTIAL OF CO2/HFOS MIXTURES APPLIED IN AIR SOURCE HEAT PUMP FOR DHW PRODUCTION DOI: 10.18462/iir.HFO2023.0001.

  45.  “低GWP三元工质R1234ze(E)/R290/CO2气相PVTx实验研究 2025，化工学报，（DOI：10.11949/0438-1157.20251007）

  46. 周航,张斯婧,刘剑,等.小通道内非共沸工质流动沸腾换热数值分析[J].化工学报,2025,76(08):3864-3872.

  47.  周露,刘剑,张小松.喷射强化两级压缩制冷循环性能研究[J].低温与超导,2025,53(01):41-47+70.DOI:10.16711/j.1001-7100.2025.01.007.

  48.  刘剑,张涛,张小松.CO2/R290余热深度利用热泵系统实验研究与（火用）分析[J].东南大学学报(自然科学版),2025,55(03):650-657.

  49. 刘剑, & 张小松*(2016). 基于大滑移温度非共沸工质的双温冷水机组. 化工学报, 67(4),1186-1192.(EI)

  50. 向宇玥，刘剑*张小松（2023）基于光伏/光热一体化的零碳热泵热水系统研究.太阳能学报，EI （接收）

  51. 周昉,刘剑*,张小松. 基于多参数评估原则筛选高温热泵用三元非共沸混合工质[J]. 化工学报,  2023，DOI: 10.11949/0438-1157.20230844. (EI)

  52. 刘剑, & 张小松*(2015). 冷冻水流量和温度对基于混合工质的双温冷水机组性能影响. 制冷学报, 36(6), 83-89.（中文核心，获第一届制冷学报优秀论文奖）

  53. 陶奕玮, 刘剑*,张小松(2023). 冷水（热泵）机组能效测试方法及能效限定值的对比研究. 制冷学报（已接收）

  54. 方元，刘剑*,张小松，(2023) 磁悬浮离心式冷水机组节能潜力及其经济性分析，流体机械（已接收）

  55. 宋翼; 张小松; 刘剑;薛鼎; 胡颖健; 朱军; 李鹏，（2023）. 悬索桥主缆联合除湿系统设计与实验研究,建筑科学,1002-8528

  56. 周伟, 张小松, 刘剑, & 黄紫祺. (2016). 太阳能-空气光伏/光热一体化热泵热水系统实验特性. 制冷学报, 37(5), 8.

  57. 满亮, 张小松, 刘剑, & 徐国英. (2017). 基于大滑移温度非共沸工质双冷源制冷机组的[火用]分析. 制冷学报, 38(2), 7.

  58. 余鹏飞, 张小松, 刘剑, & 颜华周. (2016). R236fa/r32混合制冷剂变浓度制冷系统的性能研究. 建筑科学, 32(12), 6.

  59. 刘剑，张小松，黄维冬. R32/R236fa 混合工质双温双冷源制冷系统的热力学分析[C]. 2015 年中国工程热物理学术年会，福建，厦门，2015.

  60. 刘剑，张小松. 大滑移温度非共沸混合工质在蒸发器中的传热特性[C]. 2014 年中国工程热物理学术年会，陕西，西安，2014

  61. 周昉1，吕宁2，刘剑*1，张小松1基于非共沸混合工质的余热回收型高温热泵性能研究2023 年中国制冷学会学术年会，苏州，江苏，2023.

  62. 周露，时继昊，王驿凯，刘剑*1基于分段冷凝分级蒸发的喷射压缩式污水源热泵热水循环热力学分析2023 年中国制冷学会学术年会，苏州，江苏，2023.


专利申请

  1. 刘剑,黄世芳,徐洁月,等. 一种基于大滑移温度非共沸工质的多温冰箱[P]. 江苏: CN201510053428.7, 2015-05-13. (授权)

  2. 刘剑,周露,黄世芳,等. 一种基于多喷射器装置的多温区冰箱系统及工作方法[P]. 江苏省: CN202211159992.3, 2023-01-24. (授权)

  3. 刘剑,周露,黄世芳,等. 基于两级喷射压缩式循环的供暖供冷热水系统及运行方法[P]. 江苏省: CN202211159725.6, 2023-01-24. (授权)

  4. 刘剑，林章，双温空气源热泵机组，202010655160.5 (授权)

  5. 刘剑,周昉,张斯婧,等. 一种耦合离子溶液储热循环和高温热泵循环的系统及其调节方法[P]. 江苏省: CN202411407589.7, 2025-02-14. (授权)

  6. 刘剑,张斯婧,张涛,等. 基于余压驱动混合基质膜的混合工质热泵系统及控制方法[P]. 江苏省: CN202411134983.8, 2024-11-08. (授权)

  7. 刘剑,王玉苗,杨柳,等. 一种混合工质污水源太阳能辅助热泵热水系统[P]. 江苏省: CN202411134981.9, 2024-10-25.

  8. 刘剑,时继昊,周露. 一种基于两级压缩带气液分离器式循环的供暖-供冷-热水系统及运行方法[P]. 江苏省: CN202311357706.9, 2024-01-23.

  9. 张小松,刘剑,张恺. 用于空调制冷领域的冷水机组、工作方法及制冷剂[P]. 江苏省: CN201410559664.1, 2017-04-05. (授权)

  10.  折晓会，殷勇高，刘剑，一种基于膨胀功回收驱动的多温区冷量获取方法及装置,CN103615824B (授权)

  11. 樊海彬,周全,张小松,等. 一种压缩机-膨胀阀性能耦合匹配测试系统及测试方法[P]. 安徽省: CN202311127140.0, 2023-12-05. (授权)

  12. 苏子翔,杨柳,刘剑,等. 一种光-储-电-冷一体化三碳循环系统及发电/制冷方法[P]. 江苏省: CN202411033851.6, 2024-11-19. (授权)

  13. 薛鼎,张小松,李明霞,刘剑，等. 一种基于余热回收的悬索桥主缆用全工况复合除湿系统[P]. 江苏省: CN202310188090.0, 2023-06-23. (授权)

  14. 张小松,周昉,刘剑. 基于大滑移温度非共沸工质的喷射-压缩污水源热泵系统[P]. 江苏省: CN202211389244.4, 2023-01-10. (授权)

  15. 张小松,江雅弦,刘剑. 一种基于住宅室内热中性的空调系统调控策略[P]. 江苏省: CN202410885883.2,2024-09-10.

  16. 张小松,周航,刘剑. 一种板翅式换热器梯字形导流板封头及板翅式换热器[P]. 江苏省: CN202410835828.2, 2024-08-30.

  17. 吴刚,张亚栋,陈力, 刘剑，等. 一种极地与极端环境模拟装置及其综合测试方法[P]. 江苏省: CN202311536914.5, 2024-04-09.

  18. 张小松,张涛,刘剑. 由二重双气冷器二氧化碳热泵驱动的复合除湿系统[P]. 江苏省: CN202311324267.1, 2024-01-02.

  19. 张小松,方元,刘剑. 基于温度互相关法的空调系统性能现场检测装置及方法[P]. 江苏省: CN202211279510.8, 2023-02-03.

  20. 张小松,向宇玥,刘剑. 一种基于太阳能光伏直驱的循环供暖-供冷-热水系统[P]. 江苏省: CN202211279545.1, 2023-01-10. 授权

  21.  刘剑,方元,张小松. 基于冷凝器出口处过冷空调系统性能现场检测装置及方法[P]. 江苏省: CN202211282609.3, 2023-01-06.


荣誉、奖励

1)     指导学生获得第十七、十八届节能减排大赛（全国）一等奖，第五届江苏省节能减排大赛特等奖。

2）2025年度教育部科学研究优秀成果奖（工程技术）二等奖（排9）.

3）东南大学人才引进先进个人。

指导学生

博士生：

2025级：赵淋涛

硕士生：

2025级：陈扬，陈启迪，刘家慧，常怀瑞

2024级：张斯婧，王玉苗

2023级：时继昊,，周航（副导师），江雅弦（副导师）

2022级：周露，周昉（副导师），张涛（副导师）

2021级：方元（协助），陶奕韦（协助），向宇玥（协助）

2020级：宋翼（协助），薛鼎（协助）

 本科生：

 2025届：霍易平

 2024届：赵浴博，苏东轩

 2023届：肖江，朱安邦