2023年7月7日上午,工程科学论坛第37-39期学术报告在力五楼501会议室成功举办,本次报告邀请到了来自中国科学院力学研究所的三位青年学者:刘起立研究员、杨文超副研究员和于德海副研究员。本次报告由近代力学系翟志刚教授主持。
刘起立研究员的报告题目为“圆截面超燃冲压发动机高焓流实验研究”。从1960年代以来,超燃冲压发动机的研究主要使用矩形几何截面。随着实验和测量技术的进步,具有复杂曲面截面的超燃冲压发动机研究重新受到重视。圆截面发动机的结构效率和气体动力学特征比矩形截面具有优势,更接近真实工程应用。特别地,圆截面超燃冲压发动机内不存在角流扰动现象,可以揭示一般性的高速流动与燃烧耦合机制。基于高焓风洞实验和高级激光测量技术,刘起立研究员系统性地讲述了圆截面发动机从热添加诱导产生的流动阻塞到进气道不起动和喘振,揭示了发动机热阻塞机制、模式转换过程特征及喘振特性。
杨文超副研究员的报告题目为 “串行圆柱尾迹相互作用及尾迹诱导振动的能量收集”。流动中多个串行物体尾迹的相互作用广泛存在于土木工程、海洋工程和热能工作中的各种问题,特别在流固耦合的相关问题中有着重要研究价值。其中的一个应用是基于流致振动的能量收集,以实现低流速情况下的能量俘获。杨文超副研究员介绍了一个摆动式尾迹诱导振动能量收集系统,通过串行圆柱体系的尾迹相互作用诱导产生振动,实现流动动能的捕获与转换。通过实验揭示了振动模态与流动模态的相互对应关系,可以用于尾迹诱导振动中的尾迹相互作用分析,揭示出尾迹相互作用对下游圆柱振动特性的影响,为后续的尾迹诱导振动能量收集的应用发展提供重要的研究基础。
于德海副研究员的报告题目是“非稳态预混火焰点火理论研究”。先进推进系统运行过程中面临极限燃烧情况,比如内燃机贫燃与稀释燃烧,航空发动机高空点火,超燃冲压发动机高速点火。预混点火是开启燃烧状态的核心机制,相关研究具有重要的科学价值和工程指导意义。于德海副研究员面向燃烧基础理论问题,基于经典点火理论研究基础,探索非稳态效应对预混火焰点火过程的影响规律。针对静止预混可燃气,提出非稳态预混火焰点火理论模型,其合理表征在有限尺度与持续时间的外部点火源驱动作用下,点火核的形成与演化特征,并揭示了最小点火能量随点火源释热速率的变化规律。
三场学术报告覆盖内容广泛,极大激发了在场人员的学术热情,师生们就相关问题同几位青年学者进行了更深入的讨论,促进了相关领域的学术交流。
报告人简介:
刘起立,博士,中国科学院力学研究所研究员。2011年获得中国科学技术大学理论与应用力学本科学位,2011-2022年在美国圣母大学、伊利诺伊大学香槟分校和普渡大学进行学习和研究。主要从事高超声速吸气式推进实验和高速激光测量技术研究,在航空航天推进和燃烧物理领域知名期刊和会议发表论文40余篇,多次担任美国航空航天学会(AIAA)分会议主席,在2020/2022年分别获得AIAA高速吸气式推进技术领域最佳论文奖。分别担任:20+个国际会议和期刊的审稿人,Advances in Aerodynamics、《空气动力学学报》、《实验流体力学》、《推进技术》青年编委,中国空天动力联合会液体推进技术专委会委员等。
杨文超,中国科学院力学研究所副研究员。本科及硕士研究生毕业于中国科学技术大学近代力学系,博士毕业于美国弗吉尼亚理工大学工程力学专业,博士毕业后任加拿大皇后大学机械与材料工程系博士后研究员。研究领域包括分布式传感器系统、流动测量与显示、涡诱导振动等,主要应用领域包括天地往返飞行器的嵌入式流动测量系统和基于涡激振动的可再生能源系统。部分工作先后在Journal of Fluids and Structures、Physics of Fluids、Experiments in Fluids等国际权威期刊发表。2022年入选中科院人才计划青年项目。
于德海,博士,中国科学院力学研究所副研究员。于2011年在哈尔滨工业大学获得理学学士学位,2014年在中国科学院力学研究所获得理学硕士学位,2018年在香港理工大学获得博士学位,2018年至2022年在北京大学开展博士后研究。主要从事预混燃气点火与爆炸,喷雾液滴蒸发与燃烧,旋流燃烧火焰动力学等方面研究。主持一项国家自然科学基金青年基金项目,参与多项国家自然科学基金项目。相关研究成果多发表在Journal of Fluid Mechanics,Proceedings of the Combustion Institute,Combustion and Flame,International Journal of Heat and Mass Transfer等期刊。长期担任Combustion and Flame,Physics of Fluids,Fuel等期刊论文评审人。
本次两场报告会分别为2023年工程科学论坛第37-39期报告,报告由研究生教育创新项目支持。
撰稿人:张钊 穆恺
(近代力学系)