基本信息
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个人简介
研究领域
1. 空泡动力学机理研究
亚洲地区大部分河流含沙量高,而相比空蚀、泥沙磨损的单独作用,含沙水空蚀严重加剧了过流部件的破坏,大大降低了机组的安全性与使用寿命,而其可能的联合作用机制与空泡-颗粒相互作用的微观机理密切相关。此外,空泡-颗粒相互作用的情形也广泛存在于如超声清洗,肾结石清除等多领域。申请人联合指导搭建了激光诱发单空泡与自由沉降单颗粒相互作用机理试验台,与其它研究相比对颗粒和空化泡行为的限制和扰动更小,在此基础上首次系统分析了自由沉降颗粒与空泡的相互作用,捕捉到了空泡诱发颗粒速度高达60m/s喷射现象,足以对常见的钢制材料造成严重破坏,可能成为含沙水空蚀破坏加剧的潜在机理;在理论分析方面,借助热能系流体工程讲席教授团组平台,与美国普林斯顿大学霍华德.斯通教授合作,建立了颗粒-空泡相互作用物理模型,揭示了颗粒被喷射的最大速度的产生机理。该研究成果发表于Physical Review Letters(Phys. Rev. Lett. 119, 084501),审稿人评价当前研究为“新的重要研究领域”(an important new area)。
2. 液体火箭诱导轮空化不稳定性机理研究
液体火箭发动机涡轮泵诱导轮空化不稳定性是发动机故障的主要来源,其转速极高、工质为低温流体,工质性质与工作条件与常温水空化不同,具有很强的热效应,且诱导轮内空化形态及不稳定性特性复杂。目前承担国防973子专题、航天装备预研项目、航天部西安航天动力研究所委托项目等,正在进行考虑热效应的诱导轮优化设计方法及国内首个机理试验台设计的研究工作,相关研究成果发表于Physics of Fluids,并已申请试验台相关发明专利。
3. 水力机械水力稳定性
针对水泵水轮机运行及水力稳定性问题,分析了各主要分量的分布与传递特性、影响因素,对高水头机组无叶区压力脉动的研究及水轮机工况S特性进行了系统总结,并对泵工况驼峰特性产生机理(旋转失速)以及空化产生的影响进行了研究,成果发表于Renewable and Sustainable Energy Reviews、Renewable Energy等。
此外,水泵水轮机小导叶开度区流动复杂、非线性强,常用的RANS方法难以进行精确预测。采用部分时均方法(PANS),结合基于Ehrhard各项异性雷诺应力张量,发展了Nonlinear PANS方法,对同步、非同步(MGV)导叶对其S特性及水力稳定性的影响进行了研究,成果发表于Computers & Fluids等。
承担国家重点研发计划“流体机械新型节能与系统智能调控技术”子课题。
4. 仿生及生物流体机械
基于仿鲸鳍前缘凸起结构,对翼型的被动失速控制机理进行了研究,发展了非线性升力线理论,揭示了其控制机理及影响因素,成果发表于Physics of Fluids、AIAA Journal、Journal of Fluids Engineering、Advances in Mechanical Engineering等。
由于供体有限,人工心室辅助是晚期心衰病人治疗的重要手段,目前仅美、日、德、澳大利亚等国有已应用的产品。已形成功能性样机全套设计,有多项专利受理,并在此基础上正在进行知识产权转化。
研究概况
主要从事空化机理研究,包括空化共振、流动中的三维空泡动力学、超声空化碎石应用的实验与数值研究、巨型水轮机中新型空化初生、空化流动预测等。
1. 空泡动力学机理研究
亚洲地区大部分河流含沙量高,而相比空蚀、泥沙磨损的单独作用,含沙水空蚀严重加剧了过流部件的破坏,大大降低了机组的安全性与使用寿命,而其可能的联合作用机制与空泡-颗粒相互作用的微观机理密切相关。此外,空泡-颗粒相互作用的情形也广泛存在于如超声清洗,肾结石清除等多领域。申请人联合指导搭建了激光诱发单空泡与自由沉降单颗粒相互作用机理试验台,与其它研究相比对颗粒和空化泡行为的限制和扰动更小,在此基础上首次系统分析了自由沉降颗粒与空泡的相互作用,捕捉到了空泡诱发颗粒速度高达60m/s喷射现象,足以对常见的钢制材料造成严重破坏,可能成为含沙水空蚀破坏加剧的潜在机理;在理论分析方面,借助热能系流体工程讲席教授团组平台,与美国普林斯顿大学霍华德.斯通教授合作,建立了颗粒-空泡相互作用物理模型,揭示了颗粒被喷射的最大速度的产生机理。该研究成果发表于Physical Review Letters(Phys. Rev. Lett. 119, 084501),审稿人评价当前研究为“新的重要研究领域”(an important new area)。
2. 液体火箭诱导轮空化不稳定性机理研究
液体火箭发动机涡轮泵诱导轮空化不稳定性是发动机故障的主要来源,其转速极高、工质为低温流体,工质性质与工作条件与常温水空化不同,具有很强的热效应,且诱导轮内空化形态及不稳定性特性复杂。目前承担国防973子专题、航天装备预研项目、航天部西安航天动力研究所委托项目等,正在进行考虑热效应的诱导轮优化设计方法及国内首个机理试验台设计的研究工作,相关研究成果发表于Physics of Fluids,并已申请试验台相关发明专利。
3. 水力机械水力稳定性
针对水泵水轮机运行及水力稳定性问题,分析了各主要分量的分布与传递特性、影响因素,对高水头机组无叶区压力脉动的研究及水轮机工况S特性进行了系统总结,并对泵工况驼峰特性产生机理(旋转失速)以及空化产生的影响进行了研究,成果发表于Renewable and Sustainable Energy Reviews、Renewable Energy等。
此外,水泵水轮机小导叶开度区流动复杂、非线性强,常用的RANS方法难以进行精确预测。采用部分时均方法(PANS),结合基于Ehrhard各项异性雷诺应力张量,发展了Nonlinear PANS方法,对同步、非同步(MGV)导叶对其S特性及水力稳定性的影响进行了研究,成果发表于Computers & Fluids等。
承担国家重点研发计划“流体机械新型节能与系统智能调控技术”子课题。
4. 仿生及生物流体机械
基于仿鲸鳍前缘凸起结构,对翼型的被动失速控制机理进行了研究,发展了非线性升力线理论,揭示了其控制机理及影响因素,成果发表于Physics of Fluids、AIAA Journal、Journal of Fluids Engineering、Advances in Mechanical Engineering等。
由于供体有限,人工心室辅助是晚期心衰病人治疗的重要手段,目前仅美、日、德、澳大利亚等国有已应用的产品。已形成功能性样机全套设计,有多项专利受理,并在此基础上正在进行知识产权转化。
研究概况
主要从事空化机理研究,包括空化共振、流动中的三维空泡动力学、超声空化碎石应用的实验与数值研究、巨型水轮机中新型空化初生、空化流动预测等。
研究兴趣
论文共 121 篇作者统计合作学者相似作者
按年份排序按引用量排序主题筛选期刊级别筛选合作者筛选合作机构筛选
时间
引用量
主题
期刊级别
合作者
合作机构
Physics of Fluidsno. 3 (2024)
crossref(2024)
PHYSICS OF FLUIDSno. 2 (2024)
Yi Zhang,Yifu Li,Yunqiao Huang,Zhigang Zuo,Kevin Musselman, Xiaoming Duan,Hesheng Yu,Zhenghe Xu,Zhongchao Tan
ADVANCED MATERIALS INTERFACESno. 34 (2023): n/a-n/a
PHYSICAL REVIEW FLUIDSno. 8 (2023)
引用0浏览0引用
0
0
PHYSICS OF FLUIDSno. 2 (2023)
PHYSICS OF FLUIDSno. 10 (2023)
引用0浏览0引用
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