清华大学热能工程系是我国培养从事能源开发与利用、环境保护、清洁燃烧、能源利用系统及设备的优化与仿真、动力工程及控制等领域高级人才的重要基地，也是进行上述领域科学研究、学术交流和高技术研发的重要基地。
热能工程系的前身是清华大学1932年设立的机械工程学系原动力工程组，到1952年才正式单独成立动力机械系。1978年改名为热能工程系。全系现有教授31名，包括科学院院士1名、工程院院士4名、“长江学者计划”特聘教授5名，杰出青年基金获得者3人，副教授22名。具有博士学位58人，有博士生导师32名。每年招收博士后研究人员10名左右，现在站20人左右。另外，聘有兼职教授7名。每年招收90名左右本科生、40名左右硕士生和40名左右的博士生。
全系设有 “能源动力系统及自动化”（原热能与动力工程）一个本科专业，设有“动力工程及工程热物理”一个一级学科，下设“工程热物理”、“热能工程”、“动力机械与工程”、“流体机械与工程”四个二级学科，其中“工程热物理”、“热能工程”、“动力机械与工程”三个学科是国家重点学科，并于1988年首批成立“动力工程及工程热物理”博士后流动站。2005年10月，本流动站荣获“全国优秀博士后科研流动站”。在历次学科评估中，作为“动力工程及工程热物理”的一级学科和几个重点学科都名列全国前茅。全系下设5个研究所，分别为“工程热物理研究所” 、“热能工程研究所”、“动力机械与工程研究所”、“流体机械与工程研究所” 和“热能动力仿真与控制研究所”。承担着全系以及部分全校本科生与研究生课程的教学工作，同时开展能源动力方面的科学研究工作。
热能工程系以造就高质量人才为宗旨，有重视教学、优质育人的光荣传统。本系不仅拥有一批高水平，富有长期教学经验的老教师，还有一支立志奉献、努力钻研的优秀中青年队伍，建立了门类齐全，内容丰富而新颖的本科和研究生课程体系。“工程热力学”是国家精品课程，还有一批在国内同行享有盛名的课程，投资数百万元建设了热工基础教学实验基地，从硬件和环境上确保一流水平。本系教学除直接为本学科培养人才外，还承担了部分工程技术基础课，面向全校许多院系和学科。兄弟院校、中国科学院、国家各部委、国防单位及其他研究机构的研究生也在本系选修各类课程。
热能工程系本科生入学后就开始全面实施导师制。同时设立鼓励学生参与科研，进行科技创新活动的各种制度，包括享受各种奖学金、优先推荐研究生等，还与企业合作设立了专门的创新基金。近年学生科技活动蓬勃发展，成绩婓然，不仅在学校名列前茅，而且曾在全国挑战杯比赛中取得优异成绩。我们已逐步把学生的课外学习和创造当作主课堂，纳入教学环节。
围绕向世界一流大学进军的总体目标，本系将科研工作与人才培养、学科建设密切结合，紧跟世界科技发展的前沿，进行高水平的基础研究和高技术开发，同时，面向国家国民经济建设的主战场，努力将科学技术转化为生产力。本系建有“热科学与动力工程教育部重点实验室”、“工业锅炉及民用煤的清洁燃烧国家工程研究中心”，并与电机工程与应用电子技术系合作建有“电力系统和大型发电设备安全、控制及仿真国家重点实验室”，与水利水电工程系共同建设“水沙科学与水利水电工程国家重点实验室”。还建有一批与国际著名一流企业成立的联合研究机构。先后完成多项国家（973）重点基础研究发展计划、国家自然科学基金、国家（863）高技术研究发展计划、国家科技攻关等科研项目及有关部委和国内外企业的科研合作项目，研究涉及能源、电力、国防、动力、航天航空、环保等工业领域和行业，取得了重要的科研成果，多次获得国际、国家、省市部委的奖励。蓬勃的科研工作有力地促进了热能工程系的人才培养和学科发展。
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