能源與動力工程系成立于2007年，同步開設了“能源與動力工程”專業并開始招收本科生。本專業的主干支撐學科是動力工程及工程熱物理一級學科，該學科于2001年開始招收碩士研究生，2005年獲得熱能工程二級學科博士授予權，2009年建成動力工程及工程熱物理一級學科博士后流動站，2010年又獲得一級學科博士學位授予權。本學科還設有“能源動力類”工程碩士點和工程博士點。2021年獲批建設“能源與動力工程國家級一流專業”。

經過多年發展，本學科將科學研究與行業需求緊密結合，建成了一支具有一定國際影響、實力雄厚、梯隊合理的高水平師資隊伍，已成為石油石化等領域人才培養、技術開發和社會服務的重要平臺。本系擁有國務院政府津貼獲得者1人，“教育部新世紀優秀人才”稱號獲得者1人。2010年依托一級學科組建的低碳能源工程獲評北京市重點交叉學科，并于2019年入選北京市高精尖學科。2015年，依托一級學科獲批建設“過程流體過濾與分離技術”北京市重點實驗室。在原油輸送及加熱設備、稠油熱力開采以及油氣集輸工藝熱力過程優化方面等取得重要進展，曾獲國家科委發明一等獎、國家科技進步二等獎以及多項國家級、省部級獎勵。

近年來，面對能源轉型發展，本學科積極應變、科學識變、主動求變，守正創新，已形成五個特色鮮明的研究方向，包括：復雜多相流動及分離、熱力系統節能及優化、流體與動力機械、微納尺度傳熱與高效清潔燃燒、物理儲能科學與技術等。

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