学术贡献与研究水平doc.docx
《学术贡献与研究水平doc.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学术贡献与研究水平doc.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
学术贡献与研究水平doc
学术贡献与研究水平
主要学术贡献
经过5年的建设，“航空推进理论与工程学科创新引智基地”在以下领域取得了卓有成效的研究成果，在基础研究方面实现了重大突破，对基地的学术水平和国际影响力提升做出了重要的学术贡献。
研究方向
研究团队
研究成果
先进多级轴流压气机的研究
陈懋章、陆利蓬、孙晓峰、李秋实、EdwardGreitzer、FrancisLEBOEUF、LiangSHAO、XiaverOttavy等
北航与MIT的合作已经完成了以下合作研究内容，并得到了世界领先的研究成果：
在数值模拟预测民用航空发动机先进压缩系统的失速现象研究中，开创了利用新型流线曲率法程序对模型压气机级进行计算分析，给2D叶栅“失速后流场”的CFD计算结果配径向平衡，从而获得一个模型压气机级的“准三维”的“失速后流场”，并从中提取失速模拟计算程序Unscomp所需要的“体积力”，这是目前世界上能够获得“失速后流场”的唯一途径和方法，上述阶段性研究成果汇编成了MIT内部研究报告《SURGEPREDICTIONINMULTISTAGECOMPRESSORS》；陆利蓬教授等和法国里昂理工的FrancisLeboeuf教授等合作的“角区分离机理”的研究工作，研究取得了可喜的进展，已经在国内外高水平的国际期刊和国际会议上发表高水平的研究论文14篇；陈懋章院士等主持研究的“XXXXXXXX”获得2011年度国家技术发明二等奖。
大型飞机降噪技术
孙晓峰、景晓东、YuepingGUO、C.K.W.Tam、FrankThiele、张欣
等
提出了一种新型处理机匣结构和噪声处理方法，通过气流与声波在机匣上的谐波反复反射，可以有效提高航空发动机效率和降低噪音，是一种首创的主动控制噪音方法，引起了国际同行的广泛关注，在国际著名期刊上发表多篇高水平学术论文，多次应邀在国际会议上做特邀报告，而且为我国大型民机和发动机的降噪设计提供了坚实的技术支撑，成功申请国家科技部973项目“大型客机主要气动噪声机理及先进控制方法研究”。
微型涡喷发动机关键技术研究
陶智、李秋实、AlanEpstein、YifangGONG、HanqinLI、TeoChiangJuay等
在北航领航基金、航空科学与技术国家实验室（筹）和国家自然科学基金的支持下，陶智教授、李秋实教授和来自麻省理工学院航空航天系的学术团队在微型涡喷发动机技术研究领域开展全面国际合作。
微型涡喷发动机概念由世界著名航空发动机专家、美国工程院院士、麻省理工学院AlanEpstein教授首创，在美国海军的支持下投入数千万美元进行了多年研究。
微型涡喷发动机创新性的采用了半导体器件制造技术，面对微尺度流体与传热问题，MIT的技术团队经过多年研究得出多项世界领先的研究成果。
北航与来自MIT微型涡喷发动机技术团队的研究人员组成国际化研究团队，在此基础上发展中国的厘米级微型涡喷发动机，现在已经完成方案设计，设计并建造微细加工实验室，制造原理样机。
航空发动机涡轮叶片高效旋转换热技术研究
徐国强、邓宏武、PeterChilds、MikeOwen、GaryLock、LiHE等
英国Bath大学在航空发动机涡轮旋转盘、腔流动与换热等方面拥有多台旋转换热实验台，开展了一些国际领先水平的实验研究工作。
去年又开始建设了一台研究燃气入侵的旋转换热实验台，GaryLock博士是该实验台的总设计和建设者，具有丰富的旋转换热实验台建设和测试经验。
徐国强教授课题组与Bath大学的MikeOwen教授（已经退休）和GaryLock博士一直保持着很好的合作关系，正在开展共建高性能旋转换热实验台。
“航空发动机国防科技重点实验室补充完善”项目是原国防科工委计划的对依托我校的航空发动机气动热力国防科技重点实验室进行补充完善建设，总项目投资1.2亿元人民币。
高效旋转换热是该重点实验室的五个方向之一，分别建设用于航空发动机涡轮盘、腔、轴和封严研究的多功能旋转换热实验台，和用于涡轮叶片外换热实验研究的全环涡轮叶片外换热实验台，投资分别是470万元和540万元。
在航空发动机热端高温部件基础研究方面，这两个实验台的技术指标达到了国际先进水平，利用这两个实验台开展相关的实验研究，可使我国的涡轮盘、腔、轴、封严和叶片内冷通道的流动与换热研究的总体水平进入世界先进行列。
通用航空与适航技术
刘大响、丁水汀、VigorYANG
YuepingGUO
SimonR.Waite
等
北京航空航天大学适航技术研究中心挂牌成立于2008年10月28日，是航空科学与技术国家实验室（筹建）的功能实验室之一。
飞行器适航工程系是中心的重要依托之一。
中心与中国民航局在适航领域建立了全面合作关系，同时与航空工业部门、航空器型号使用和管理部门就技术研究、人才培养进行了广泛深入的合作；已对航空器和航空发动机安全性理论与适航技术的相关主题开展了专门研究，获批第一个航空器适航及安全性领域的“教育部长江学者创新团队”；建立了从本科到博士的完整的适航专业学历培养体系，是中国民航局认定的适航技术类课程培训机构；与欧、美多个适航研究相关大学和机构形成了广泛互动和交流关系，2009年发起并组织召开了两年一度的适航国际学术会议InternationalSymposiumonAircraftAirworthiness。
航空叶轮机流动机理及流动控制
邹正平、刘火星、王洪伟、LipingXU、LiHE、FrancisLEBOEUF、XiaverOttavy
等
先进航空发动机对大型风扇和压气机的要求越来越高，本科研合作详细研究了非均匀叶顶间隙对轴流压气机气动性能及叶片气动弹性的影响，揭示了其物理机制。
研究提出了一种新的吸力面台阶间隙形式，改善了叶片流场设计模式，使得叶顶负荷较高，泄漏变弱，损失减小，不仅可以减轻叶片重量，还能保持甚至提高部分气动性能，具有很好的工程应用价值。
低污染燃烧室的机理研究与设计
林宇震、许全宏、HukamMongia、Chih-Jen（Jackie）Sung等
成立北航-普渡燃烧学基础研究联合实验室，引进被航空动力业界称为“航空发动机低污染燃烧之父”的美国普渡大学航空系HukamMongia教授，与其合作开展航空发动机燃烧室低污染燃烧技术研究。
开展并完成超临界燃油喷射试验台的搭建工作，两级煤油加热器调试成功；纹影仪测试仪器的调试工作，超临界燃油喷射关键试验件的设计和加工，超临界燃油喷射到常温常压环境中的喷射性能实验研究；相交射流试验台的搭建工作，PDA测试仪器的调试工作，相交射流关键试验件的设计和加工，受限空间内两相射流与壁面的夹角对相交射流分布特性影响的实验研究；旋转气流燃烧基础理论中的火焰稳定方式实验研究，确定了试验技术及测试技术；气助雾化两相流喷射入亚音速横向气流中实验研究；超临界燃油喷射特性研究等多项国际前沿研究，在ASME和AIAA高水平国际会议和国际期刊上发表高水平研究论文16篇。
航空发动机数值仿真技术
刘大响、桂幸民、陈志英、陈江、高军辉、王琪琪等
航空发动机数值仿真研究中心是在国防科工委支持下的、开放的航空发动机数值仿真及其相关技术的专业研究中心，由北京航空航天大学和中国航空工业第一及第二集团公司联合组建。
中心拥有运算速度超过7000亿次/秒的集群式高性能计算服务器和4X1.5米平面三维视景系统各一套，高性能服务器、工作站和各类仿真分析专业软件150余台（套），数值计算能力在行业内居于第一。
中心主要从事各类航空发动机整机/部件/系统的气动热力/结构强度数值仿真、气动声学仿真、多学科综合仿真、多学科优化（MDO）、可靠性分析、虚拟样机和共享数据库开发和应用、工程设计咨询评估和技术支持，以及高精度/高保真/非定常仿真、大规模并行计算和先进湍流模型等先进仿真技术研究，主要专业领域包括工程热物理、气体动力学、燃烧学、能源转化和利用、动力机械、叶轮机械、通用机械、流体力学、结构强度振动、可靠性分析、高性能计算、软件开发工程等。
与美、欧、俄等国的相关研究机构、院校和公司建立了广泛的合作关系。
航空发动机结构与强度
杨晓光、王荣桥、李琳、樊江、胡殿印、MichaelOrtiz、BoLI、M.Ichou等
结构可靠性耐久性是发动机可靠性耐久性的最重要组成部分，在发动机发展中有着十分重要的作用，发动机结构强度工作一方面直接肩负着提高结构可靠性耐久性的重担，同时还是提高推重比的重要技术支柱。
创新引智基地教师与美国加州理工学院喷气推进实验室MichaelOrtiz院士和法国中央理工大学里昂分校教师合作，在航空发动机强度振动、安全性、可靠性等研究和教学的重要领域展开科研与教学合作，并与航空、航天、船舶、民航、石油化工、能源等行业部门建立了密切联系，开展了广阔的科研合作及人才培养工作。
生物质航空替代燃油及低污染燃烧技术
杨晓奕、陈龙飞、Peter.P.Edward、YulongDING、ZhijunPENG
等
与英国牛津大学皇家科学院院士Peter.P.Edward合作开展由英国皇家工程院资助的太阳能光水解制氢研究；与英国利兹大学的YulongDING教授开展“太阳能光热光电联合应用技术”的合作研究；与英国萨斯克斯大学开展“航空替代燃料燃烧技术”的合作研究。
在此国际科研合作基础下，联合申请国家863高科技研究计划“生物质航空替代燃油及低污染燃烧技术”，得到国家科技部支持
微纳尺度机械系统机理与应用
阎晓军、石多奇、LiweiLIN、K.JimmyHsia等
闫晓军教授与加州大学berkeley分校的BSAC（berkeley传感器和驱动器研究中心）开展了合作研究，在微小驱动器的工艺和理论设计方面取得了较大进展。
双方在微小和纳米技术方面的合作，已经在微小尺度机械系统领域的高水平国际会议和国际期刊上发表多篇高水平学术论文。
美国伊利诺伊大学香槟分校科研副校长K.JimmyHsia教授是微纳米机械系统设计与制造领域的著名专家，动力学院多名教师前往Hsia教授研究组开展合作研究，共同设计并建设实验台，开展本领域的前沿研究。
标志性建设成果
经过5年的建设，“航空推进理论与工程学科创新引智基地”在科技奖励、实验室建设、创新团队构建、专著撰写、人才培养方面取得了如下标志性成果：
（1）科技获奖（获奖证书见附录1）
●2011年国家技术发明二等奖“XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX”
主要完成人：
陈懋章等
●2009年国家级教学成果二等奖“依托优势学科，培养两类创新人才的探索与实践”
主要完成人：
陈懋章等
●2008年北京市教育教学成果一等奖“提升博士生原始创新能力的研究与实践”
主要完成人：
周盛、李秋实等
（2）实验室建立
●2012年申报航空发动机基础研究协同创新中心；
●2012年成立中国航空替代燃料产业技术创新战略联盟；
●2011年建立北京市清洁能源与高效动力工程研究中心；
●2011年建立北航—普渡大学能源系统联合实验室；
●2011年建立北航—普渡大学低排放燃烧联合实验室；
●2011年成立“通用航空北京市工程研究中心”部级工程中心；
●2010年建立中法国际联合实验室；
●2010年成立“飞机/发动机复杂系统安全性北京市重点实验室”部级重点实验室；
（3）创新团队构建
●2009年“航空发动机复杂系统安全性”获批教育部创新团队；
●2008年“航空发动机气动热力学”获批教育部创新团队。
（4）发起并举办国际会议
●2008年在桂林成功举办第二届喷气推进与动力工程国际会议；
●2010年在南京成功举办第三届喷气推进与动力工程国际会议；
●2012年在西安举办第四届喷气推进与动力工程国际会议；
●2009年在北京举办第一届适航技术与管理国际会议；
●2011年在北京举办第二届适航技术与管理国际会议。
（5）“试点学院”建设
2011年8月，北航动力学院获得国家教育部批准，成为国内首批16所“试点学院”之一，将在航空航天动力工程与新能源技术领域开展高等教育改革试点，为中国的航空航天事业培养具有国际化视野和国际竞争能力的一流人才是“试点学院”办学的首要目标，推动学院科研与教学的国际化将成为“试点学院”改革的重要内容。
航空推进理论与工程创新引智基地经过5年时间的建设，已经在外国专家引智和推进学院国际化取得很多成果，国际化背景之下创办国际一流航空动力学科的目标已经成为动力学院“试点学院”申报的亮点，也会成为“试点学院”办学的重点内容。
国际上的影响
基地海外学术骨干与校内成员合作在国际公认的优秀学术期刊上发表SCI/EI文章118篇，相关基础研究方面取得了许多突破性进展，引起了国际同行的广泛关注。
基地中外合作承担国际合作项目9项，承担重大国家项目14项，共主持召开系列性国际学术会议8次，受邀在相关国际学术会议上做大会特邀报告和邀请报告35次，基地校内成员担任著名国际期刊编委，在国际会议上应邀做特邀报告，并入选美国航空航天学会（AIAA）等学会Fellow，显著提升了行业内的国际影响。
国际期刊论文与国际会议特邀报告
编号
研究方向
国际期刊论文
（SCI/EI收录）
国际会议特邀报告
1
大型飞机降噪技术
25
6
2
先进多级轴流压气机的研究
16
3
3
微型涡喷发动机关键技术研究
6
2
4
航空叶轮机流动机理及流动控制
15
5
5
低污染燃烧室的机理研究与设计
15
6
6
航空发动机数值仿真技术
6
3
7
航空发动机结构与强度
18
4
8
生物质航空替代燃油及低污染燃烧技术
5
3
9
微纳尺度机械系统机理与应用
12
2
合计
118
35
承担国际合作项目情况
序号
项目承担人
项目名称
经费来源
资助金额
起止年月
1.
孙晓峰、陆利蓬、SHAOLiang
Investigationontheunsteadinessinaerodynamicturbulentflow
中法联合实验室（LIAL3MS）
1万欧元
2011.01-2011.12
2.
胡方强、李晓东
时域线性声学计算中不稳定波抑制方法
美国气动声学联盟
15万美元
2009.06-2012.12
3.
马宏伟、MarcJacob、XiaverOttavy
叶轮机械复杂流动控制与测试技术研究
国家自然基金中法合作研究
100万人民币
2010.01-2012.12
4.
王芳、Abdullnaser
低污染燃烧室数值模拟分析
英国牛顿学者项目
8万欧元
2010.01-2011.12
5.
李晓东、MarcJacob
翼型气动声学研究
中法联合实验室
（LIAL2MS）
1万欧元
2011.01-2011.12
6.
李秋实、YifangGONG
微型涡喷发动机关键技术研究
国家自然基金中美合作研究
80万人民币
2011.01-2013.12
7.
李晓东
声与流动分离的高精度数值计算方法
美国波音公司
5万美元
2008.10-2009.12
8.
李琳、M.ICHOU
复杂结构振动机理与测试技术
中法联合实验室（LIAL7MS）
1万欧元
2011.01-2011.12
9.
黄勇、ThierrySchuller
低污染燃烧数值模拟技术
中法联合实验室（LIAL7MS）
1万欧元
2011.01-2011.12
承担重大国家项目情况
序号
项目
承担人
项目名称
项目类别
资助金额
起止年月
1.
孙晓峰、陆利蓬、郭跃平
大型客机主要气动噪声机理及先进控制方法研究
科技部973计划
4000万人民币
2012.01-2014.12
2.
杨晓奕、P.Edward
航空发动机替代燃料研究
科技部863计划
500万人民币
2012.01-2014.12
3.
刘大响
XXXXX航空发动机数值仿真技术研究
国家重大科技专项
1200万人民币
2009.01-2011.12
4.
王荣桥
XXXX典型结构强度、振动、寿命可靠性设计技术研究
国家重大科技专项
504万人民币
2011.01-2015.12
5.
洪杰
XXXXX设计技术研究及试验验证
国家重大科技专项
2100万人民币
2011.01-2015.12
6.
李晓东
低温交变流动制冷系统中的能量传输及转换机制研究
国家自然科学基金重大项目子课题
80万
2009.01-2012.12
7.
王荣桥
XXXX概率设计技术研究
国家重大科技专项
500万人民币
2011.01-2015.12
8.
唐海龙
XXX涡扇发动机顶层设计方案
国家重大科技专项
480万人民币
2010.01-2011.12
9.
洪杰
XXXX高结构效率设计技术研究
国家重大科技专项
400万人民币
2011.01-2015.12
10.
马艳红
航空发动机阻尼减振材料与结构动力学设计
国家重大科技专项
300万人民币
2011.01-2015.12
11.
马艳红
XXXX研究与验证
国家重大科技专项
186万人民币
2011.01-2015.12
12.
李琳
一种新型XXXX的研制
国家重大科技专项
120万人民币
2010.01-2012.06
13.
石多奇
XXXX复合疲劳分析技术
国家重大科技专项
65万人民币
2011.11-2014.10
14.
李琳
基于一类智能结构的高超飞行器操纵稳定性和机动性的控制原理研究
国家自然科学基金重点项目
300万人民币
2011.01-2014.12
15.
阎晓军
基于材料强度分布的定向凝固涡轮叶片寿命预测
国家自然科学基金
30万人民币
2009.01-2011.12
16.
李秋实
基于边界涡量流的浸入式运动边界方法研究
国家自然科学基金
60万人民币
2012.01-2015.12
17.
孙晓峰
实现叶轮机流固耦合数值模拟的一种新途径
国家自然科学基金
42万人民币
2011.01-2013.12
18.
李晓东
一种通用宽频时域阻抗边界条件的建立与验证
国家自然科学基金
38万人民币
2010.01-2012.12
19.
景晓东
航空发动机消声短舱技术中测量与控制声阻抗方法的研究
国家自然科学基金
38万人民币
2011.01-2013.12
20.
陆利蓬
基于湍流非平衡输运特性改进湍流模型对角区分离模拟能力的研究
国家自然科学基金
37万人民币
2010.01-2012.12
21.
刘宝杰
叶片三维造型对压气机端壁区复杂流动的影响及其模化研究
国家自然科学基金
37万人民币
2010.01-2012.12
22.
吴宏
新型高效气膜冷却孔型的研究
国家自然科学基金
36万人民币
2010.01-2012.12
23.
邹正平
非定常激励下叶片表面边界层拟序结构时空演化机制探讨
国家自然科学基金
33万人民币
2008.01-2010.12
24.
马宏伟
转子叶顶周向非均匀间隙影响轴流压气机气动性能机理的实验研究
国家自然科学基金
33万人民币
2008.01-2010.12
25.
李志平
叶轮机械非定常涡量时空结构的空间尺度疑题
国家自然科学基金
25万人民币
2010.01-2012.12
26.
李绍斌
叶轮机非定常流场时空结构相似的Strouhal数疑题
国家自然科学基金
25万人民币
2012.01-2014.12
27.
王方
液雾燃烧考虑液滴不同火焰状态的“多尺度串级模拟”方法和试验研究
国家自然科学基金
24万人民币
2012.01-2014.12
重要国际学术组织任职和承办国际会议情况
序号
任职人
组织/会议名称
所任职务
1.
陈懋章
InternationalSymposiumonJetPropulsionandPowerEngineering
大会主席
2.
孙晓峰
AIAAJournalofPropulsionandPower
顾问编委
3.
孙晓峰
JapanGasTurbineInstitute
国际顾问
4.
陶智
InternationalCentreforHeatandMassTransfer
北京分会副理事长
5.
陶智
PropulsionandPowerResearch
主编
6.
陶智
InternationalSymposiumonJetPropulsionandPowerEngineering
大会执行主席
7.
丁水汀
InternationalSymposiumonAircraftAirworthiness
大会副主席
8.
郭跃平
AmericanInstituteofAeronauticsandAstronautics
AssociateFellow
9.
郭跃平
AcousticalSocietyofAmerica
Fellow
10.
Chih-Jen（Jackie）Sung
CombustionInstitute
Fellow
11.
Chih-Jen（Jackie）Sung
AmericanInstituteofAeronauticsandAstronautics
AssociateFellow
12.
Chih-Jen（Jackie）Sung
AmericanSocietyofMechanicalEngineers
Fellow
新研究领域的拓展
（1）微型涡喷发动机关键技术研究
建立微型涡喷发动机设计、机理研究和制造工艺，针对航空航天科学发展的方向，围绕国家航空航天科技发展的规划，在国内率先开展厘米级微型涡喷发动机的研究工作。
（2）大型飞机降噪技术
提出了一种新型处理机匣结构和噪声处理方法，通过气流与声波在机匣上的谐波反复反射，可以有效提高航空发动机效率和降低噪音，是一种首创的主动控制噪音方法，同时提出新的消声声衬降噪设计方法，为消声短舱的声学设计提高技术支持；获得了能高精度数值模拟包括内外涵复杂喷嘴结构喷流噪声的CAA方法和计算软件；建立一种适于Navier-Stokes方程的非线性完全耦合无反射边界条件；解决了国际上计算气动声学数值模拟中时域阻抗边界条件的通用性及适定性问题；发展了一种变时间步长龙格库塔间断迦辽金方法，极大提高了处理计算气动声学多尺度物理问题的计算效率。
（3）非光滑叶片叶轮机设计与流场测试技术
通过研究非光滑叶片表面型式对叶片附面层、叶片尾迹、叶栅内三维湍流流场及损失分布的影响，研究非光滑表面对压气机和涡轮叶栅内流动损失的影响及工作机制，为建立相应的非光滑叶栅设计物理模型提供技术数据储备。
通过流动显示、流场测量等多种手段研究了非均匀叶顶间隙影响压气机气动性能的物理机制，筛选了采用非均匀间隙控制叶顶泄漏流、提高压气机性能的技术方案，为验证相关的压气机气动计算提供了流场数据。
（
升级会员 