蘭州理工大學動力工程及工程熱物理學科前身是1955年成立于哈爾濱工業大學的我國第一個水力機械專業，1965年水力機械專業隨所在系整建制遷至甘肅工業大學（現蘭州理工大學），水力機械專業一直是我國高校流體機械學科的組長或副組長單位。1981年流體機械學科成為國務院學位辦首批碩士學位授予學科，2000年獲得流體機械及工程學科博士學位授予權，2005年獲得動力工程及工程熱物理一級碩士學位授予權，2007年熱能與動力工程專業被批準為國家第一類特色專業建設點。本學科一直是甘肅省省級重點學科。2011年新增為一級博士點。

　　本學科多年來圍繞行業發展、地方經濟和西部建設開展相關科學研究和技術開發，在流體機械及工程、水電開發及小水電增容改造、清潔可再生能源開發等方面開展了持續、堅實的研究，取得了大批科研成果，在國內外學術界和行業上具有重要的影響，研究水平和科研實力整體居于國內先進，部分達到了國內領先水平。許多研究成果在工程實際中得到廣泛應用和推廣。如高效耐磨蝕水力機械設計理論和方法、中小型水電站增容改造技術，先后為甘肅、青海、新疆等地的多泥沙河流上的三十多座水電站進行了技術改造，開發的耐磨蝕大型水泵廣泛應用于黃河提灌和引黃工程，研究開發的渣漿泵、污水泵、石油化工流程泵、軸流式油氣混輸泵、無堵塞螺旋式離心泵等部分已實現產業化。本學科專著及教材建設成績突出，以《水輪機原理及水力設計》（曹鵾主編）、《流體力學》（程兆雪副主編）、為代表的統編規劃教材多次獲得國家和省部級優秀教材獎，國內相關專業普遍采用。本學科培養輸出的流體機械及工程方面的專門人才規模居全國高校首位；工作在本行業研發、設計、生產一線的畢業生比例居全國高校首位；特別在泵閥類產品研發、水輪機產品研發、液壓元件研發方面的技術人員，本學科畢業生占到40％左右，居全國高校首位。據中國教育在線網2007年9月17日發布的中國研究生教育分專業排行榜，我校流體機械及工程學科排名A類第六。

　　近年來，本學科在中國科學院胡文瑞院士（我校共享院士）的倡議和領導下，結合甘肅及西北風能和太陽能等可再生能源儲量豐富的優勢，大力開展風力發電、太陽能利用等方面的研究，承擔了包括“973”、“863”、國家自然科學基金、省級重大項目等一批國家級和省部級重大研究課題，建立了甘肅省風力機工程技術研究中心和太陽熱能研究中心，已形成了穩定的研究隊伍和優良的研究條件。本學科立足甘肅及西北開展可再生能源方面的研究具有得天獨厚的條件，發展前景十分廣闊。

　　近五年來，本學科在國家級（國家及國務院各部門項目、國家自然科學基金等）和省部級項目的申報等方面，獲得多項高水平項目立項。目前，在研國家及國務院各部門項目、國家自然科學基金項目2項、省科技攻關項目13項、省自然科學基金項目20余項。

　　主要研究方向： 

　　水力機械固液兩相流理論及應用  
　　①研究固液兩相流在水力機械內部的流動規律和特性；②兩相流水力機械的設計方法; ③多相流流場的數值計算與測試等。

　　特殊泵的理論及設計  
　　 ①研究泵內流動理論；②研究特殊用途泵的設計理論及設計方法；③研究過流部件對泵性能的影響及性能預測的理論；④流場的數值模擬；⑤特種設計軟件的開發。⑥研究液力透平的流動機理及設計方法。

　　水電站過渡過程及增容改造技術   
　　①水輪機內部流場計算及增減容改造技術研究；②水力機械密封技術的研究；③水輪機過渡過程研究。

　　風力機空氣動力學研究   
　　①風力機空氣動力特性的研究；②風力機流場分析；③風力機結構動力學分析及風力機空氣動力設計方法研究。

　　流體機械內部流動及其性能的研究   
　　①研究水力機械過流部件對流動的影響；②研究污水泵內固體顆粒、纖維的流動規律，提高水力機械過流部件的水力性能，抗空蝕、耐磨蝕性能；③對水輪機轉輪、葉片泵進行優化水力設計，研制出高性能的新水力模型；④泵站與水電站機組的經濟、優化運行。

　　氣液兩相流及應用  
　　 ①氣液兩相流流動理論；②多相泵的設計理論及方法；③多相泵的流場分析及實驗研究。

　　先進能源利用技術及能源系統研究   
　　①    太陽能光熱技術；②太陽能與建筑一體化技術；③氣體水合物技術； ④可再生能源與化石能源互補的多功能能源系統。

　　工程熱物理是一個體系完整的應用基礎學科，就其主要研究領域應屬技術學科，每一個分支學科都有堅實的理論基礎和應用背景。工程熱力學與能源利用分學科的基石是熱力學第一、第二定律，目的是為從基本原理上考慮能源利用和環境問題提供理論與方法，其它分支學科在熱力學定律基礎上，擁有各具特色的理論和應用基礎。熱機氣動熱力學與流體機械分學科的理論基礎是牛頓力學定律，傳熱傳質分學科的理論基礎是傳熱、傳質定律，燃燒學分學科的理論基礎是化學反應動力學理論等等。
1. 工程熱力學與能源利用分學科
　　熱力學基礎研究方面，在統計熱力學及分子模擬領域有兩方面進展，一是分形理論等新的分析手段的引進，取得了好的效果；另一方面，統計熱力學及分子模擬研究開始向實用化邁進。
　　為滿足國家節能減排的重大需求，各種余熱驅動、低溫余熱利用以及大溫差的制冷循環研究不斷深入，吸收、吸附式制冷循環，復疊式制冷循環以及水基有機混合物相變蓄冷等新型蓄能技術被廣泛研究。熱聲理論得到快速發展的同時，熱聲制冷和熱聲發電技術在實驗、應用方面的研究進展很快。
　　能的綜合梯級利用理論不斷完善和發展。分布式能源系統作為能的梯級利用技術的典型代表，在基本原理、關鍵技術和系統集成等全方位開展研究，為該技術產業化示范奠定了基礎。化學能與物理能綜合梯級利用原理的提出拓展了能的梯級利用原理，提出了化石燃料與太陽能互補的間接燃燒能量釋放新機理，拓展了一系列化學能與物理能綜合梯級利用系統集成的創新。
　　可再生能源與溫室氣體控制是能源與環境領域研究的重要主題。我國近年來經歷了對各種太陽能熱發電形式的關鍵技術研究，并啟動了國家太陽能熱發電技術專項研究。太陽能光催化分解水制氫研究在催化劑、制氫設備和制氫系統等方面取得實驗室進展。太陽能燃料轉換技術的研究有望實現實用化的太陽能燃料開發。在生物質發電、生物質制氫和液體燃料等方面也取得一定進展。我國學者首次提出了能源轉換利用與CO2分離一體化原理，實現低能耗甚至無能耗分離CO2，研究制定了適合我國國情的溫室氣體控制技術路線。
2. 熱機氣動熱力學與流體機械分學科
　　國際上現已采用三維粘性計算流體動力學設計航空發動機諸部件，尤其是葉輪機械設計。葉輪機械設計系統由二維、準三維、定常設計到全三維、粘性、非定常設計的過渡是學科發展的趨勢。在航空發動機設計方面，上述趨勢也充分體現在對風扇／壓氣機、對轉渦淪技術和旋轉沖壓發動機技術的研究中。
　　從熱機氣動熱力學角度看，未來燃氣輪機的科學技術發展需要進一步研究高性能葉輪機械內部非定常復雜流場結構和機理、與氣動熱力學緊密相關的燃氣透平葉片冷卻技術及其流熱固耦合機理與優化設計方法。相關工作圍繞著壓氣機內部非定常流動及其控制結構的耦合問題、透平提高級負荷與非定常氣動性能問題、透平葉片冷卻及其流熱固耦合基礎問題，以及葉輪機械全三維設計理論及設計體系基本構架研究等科學問題展開。
　　流體機械方面的研究在透平壓縮機、水輪機、泵類流體機械、風力機等方向取得較大進展，上述工作為西氣東輸、三峽工程、南水北調以及風力發電等國家重大工程和緊迫需要提供了技術支持。
3. 傳熱傳質分學科
　　在導熱研究方面，隨著超快速激光加熱技術以及MEMS/NEMS等微納科技的發展，導熱過程在時間尺度、空間尺度、環境溫度以及熱流密度等都在向極端狀況擴展。微納尺度下的導熱規律的研究是傳熱學發展的新的重要研究方向，它對微納熱電轉換裝置等高科技產品的研發具有重要的意義。
　　對流傳熱的研究在保留了經典方向的深化和再認識拓展等內容之外，多趨向復雜和交叉領域。非線性問題，湍流直接模擬，微尺度、跨尺度問題是自然對流研究的主要方向。對流換熱過程強化和優化的研究熱點是換熱器和換熱網絡中的場協同理論、節能型強化技術的開發，以及污垢形成機理以及新型抗垢技術。
　　輻射傳熱目前的發展趨勢是研究內容的深化，以及趨向復雜和交叉領域，以符合航空航天、紅外探測、目標與環境的紅外特性、強激光及應用、功能材料制造以及生物醫學等現代高新技術發展對輻射傳熱的需求。
4. 燃燒學分學科
　　在基礎燃燒理論方面主要完善燃燒化學動力學機理，同時現階段研究也偏重于污染物形成機理的探索和復雜機理的簡化，另一方面越來越多地通過精確的燃燒過程的數值模擬來替代一般的實驗性研究。根據不同的研究對象和應用領域，燃燒學分別在燃料及生物質燃燒、垃圾廢棄物焚燒、火災燃燒、燃燒診斷，以及燃燒污染物控制等方面開展了大量研究。
5. 多相流分學科
　　多相流數理模型及數值模擬方法當前的研究重點仍在兩相流，三相流已在起步階段，將逐漸成為重點。近年來單相湍流流動中興起的細觀模擬方法, 主要是直接模擬和大渦模擬，也逐漸引入到兩相湍流研究。數值模擬方法在氣（汽）液/液液界面、氣固/液固多相流、氣液固三相離散流動、雙流體/多流體等方面的研究展現出新的思路和前景。此外在顆粒動力學，多相流中波的產生、傳播及其不穩定性理論、多相流與傳遞參數測試方法等方面也開展了廣泛研究，形成了有特色的研究成果。
　　從總體上看，我國工程熱物理學科在熱力循環開拓、葉輪機械流動理論、熱聲理論、太陽能和風能開發利用等研究領域已經形成了較強的國際競爭力，而整體研究水平與世界先進水平還有較大差距，主要體現在技術開發落后于理論研究，實驗設備、測試手段落后，溫室氣體控制等能源、環境交叉領域基礎理論和關鍵技術研究薄弱。