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团队简介
Team Introduction
“汽油机先进燃烧技术”导师团队依托内燃机燃烧学国家重点实验室,以国家重大需求为导向,以“点燃式发动机新型燃烧方式”为主线,汇聚了一支高水平的研究队伍,是自然形成的以高效、清洁燃烧为研究目标的研究团队,以满足汽油机领域的重大战略需求。
导师团队结构:团队汇集了一批优秀的中青年研究人员,由3名教授、1名副教授和1名讲师组成。团队成员陈锐教授是天津市人才计划, 2名为四十岁以下的青年教师(周磊和潘家营)均为天津大学北洋青年骨干教师,成员均拥有多年海外经历。团队成员研究背景构成涉及:湍流燃烧基础理论研究、高效高精度的数值模拟技术、新型发动机燃烧技术等,且成员之间已合作多年。
团队负责人卫海桥教授在主持的国家自然科学基金杰出青年基金、国家自然科学基金重大研究计划重点项目、国家自然科学基金以及人才计划等20余项项目的支持下,系统、深入地开展了内燃机自燃和爆震机理的基础研究,近5年,申请人近5 年发表SCI 论文100余篇,其中第一/通讯作者84篇(包括15 篇燃烧领域顶级期刊Combust.Flame),SCI 他引1400余次;授权发明专利11项;获得2015年度国家科技进步二等奖; 2016年入选天津市131创新人才计划第一层次,2017年获中国内燃机学会“史绍熙人才奖”,2018年获得天津市“高层次创新创业团队”,入选2018年天津市中青年科技创新领军人才。现担任中国内燃机学会编委会秘书长、工程热物理学会燃烧分会执行委员。
近2年来,团队成员作为项目负责人先后承担了国家自然科学基金杰出青年基金、基金委重大研究计划重点项目、国家重点研发计划课题、工信部低速机工程重大项目、军委装备发展部领域基金重点项目以及与北汽、玉柴、五菱等企业合作项目;在燃烧领域顶级刊物Combustion and Flame、Proceedings of the Combustion Institute,能源类顶级刊物 Applied Energy、Fuel等发表SCI期刊论文50余篇,其中Combustionand Flame 15篇。获天津市自然科学一等奖 1 项,2018年入选天津市“高层次创新创业团队”;申请发明专利 20 余项,授权发明专利7项;在关键科学和技术问题上取得了重要进展。在科学研究、高新技术创新及集成方面取得了一些创新性的研究成果,推动和促进了我国内燃机工业的科技进步。
① 国家自然科学基金杰出青年基金项目(51825603):内燃机爆震机理与优化控制,350万,2019.01-2023.12
② 国家自然科学基金重大研究计划重点项目(91641203):封闭空间内压力突变-湍流燃烧相互作用机理,240万,2017.01-2020.12
③ 军委装备发展部领域基金预先研究重点项目(6140311040101):化石燃料新概念无人机动力系统技术,200万,2017.04-2020.4
④ 国家自然基金重大研究计划培育项目(91741119):基于LES-PDF方法的发动机喷雾-湍流-燃烧相互作用机理,60万,2018.1-2020.12
⑤ 国家自然科学基金面上项目(51476114):基于燃料自燃特性的小型强化SI发动机早燃机理研究,85万,2015.1-2018.12
⑥ 国家重点研发计划:混合动力发动机整机设计与集成开发-子课题,100万,2017.1-2021.12
⑦ 工信部船用低速机工程,船用520mm 缸径低速柴油机原理样机研制,2016/01-2020/12,1200万元(卫海桥负责300万)
⑧ 工信部船用低速机工程,船用400mm缸径低速双燃料机原理样机研制,2016/01-2020/12,1200万元(卫海桥负责400万)
⑨ 上汽通用五菱汽车股份有限公司,B15T发动机应用米勒循环和冷却EGR降低油耗,2017/02-2018/06,101万
⑩ 天津市自然科学基金重点项目,17JCZDJC31500,甲烷-汽油二元燃料燃烧特性及其在SI发动机稀薄燃烧的应用研究,2017/01-2020/04,20万
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支持扩展名:.rar .zip .doc .docx .pdf .jpg .png .jpeg本导师团队基于国家的重大需要以基础研究为导向,在国家重大项目支持下(包括,1个杰青项目、1个重点项目、1个重大研发计划)拟开展 3 个方面的研究以积极应对国际上内燃机节能和减排技术的挑战。具体方向和对生源要求如下:
(1)燃料与燃料燃烧基础理论研究
重点开展包括生物质燃料在内的替代燃料、合成燃料的制备与理化特性评价,并研究各种燃料的高效清洁燃烧理论及燃料燃烧反应动力学,同时开展特殊发动机的燃烧基础理论方面的研究。
在理论上,开展基于多燃料适应性的内燃机燃烧理论和方法的基础研究;
在技术上,集成新一代内燃机燃烧理论与技术的元素,形成满足欧6排放标准和满足油耗法规的“工程化前”内燃机技术,促进了我国内燃机燃烧技术的进步。
(2)先进的发动机光学诊断技术及数值研究
基于高速摄影及光学诊断方法开展基础燃烧装置中的复杂燃烧问题,探究火焰传播及自燃形成机理及湍流-激波/压力波-燃烧的相互作用机理研究。
基于高效高精度数值方法(LES及DNS)系统深入地开展发动机条件下的液体燃料喷雾-湍流-化学反应相互作用的基础研究。基于LES方法,对实际发动机的工作过程进行全过程高精度仿真研究,探究汽油机燃烧过程中燃烧本质,如火焰传播及自燃形成机理。基于全可压流的直接数值模拟(DNS)开展湍流-激波/压力波-燃烧的相互作用机理研究。
数值方法,包括高精度高效率数值模拟方法(DNS、LES-LEM、PDF、ISAT),先进光学测试手段和激光诊断技术(PLIF、PIV)。
(3)先进的发动机燃烧技术及其优化控制的研究
在围绕突破传统内燃机的两个极限(燃料利用率和排气污染),对进一步提高内燃机的热效率,实现内燃机的零排放进行深入的理论和应用研究。同时,还开展高效清洁内燃机燃烧过程全历程浓度、温度和混合气成分控制技术及内燃机瞬变工况燃烧边界条件控制技术、控制策略的研究。开展先进的混合燃烧方式SACI-SI(火花辅助压燃到火花点燃技术)研究,可应用到正在开展的先进无人机发动机研究中。
生源要求:具有内燃机专业、热能工程专业、流体力学专业背景及光学测试技术背景,对基础燃烧、发动机燃烧技术感兴趣。
十篇代表性论文:
① JiayingPan, Sheng Dong, Haiqiao Wei,*, Tao Li, Gequn Shu, Lei Zhou*. Temperaturegradient induced detonation development inside and outside a hotspot fordifferent fuels, Combustion and Flame, Volume 205, July 2019, Pages 269-277
② J. Pan, Z. Hu, H. Wei, M. Pan, X. Liang, G. Shu, L. Zhou,Understanding strong knocking mechanism through high-strength optical rapidcompression machines, Combustion andFlame, 2019, 202, 1-15
③ Wei H, JianfuZhao, Lei Zhou*,Turbulent flame-shock interaction inducing end-gas autoignitionin a confined space, Combustion andFlame, 2019.204,137-141
④ Dengquan Feng; Khalifa Buresheid; HuaZhao; Haiqiao Wei*; Ceyuan Chen.Investigation of lubricant induced pre-ignition and knocking combustion in anoptical SI engine, Proceedings of the Combustion Institute, Volume 37, Issue 4,2019, Pages 4901-4910
⑤ Haiqiao Wei*, Dongzhi Gao, Lei Zhou, Dengquan Feng, Rui Chen.Different combustion modes caused by flame-shock interactions in a confinedchamber with perforated plate, Combustionand Flame, Volume 178, April 2017, Pages 277-285
⑥ Lei Zhou, Lijia Zhong, Jianfu Zhao, Dongzhi Gao, Haiqiao Wei*, Flamepropagation and combustion modes in confined space, Combustion and Flame, 2018,190,216-223
⑦ Haiqiao Wei*, Ceyuan Chen, Hua Zhou, Wanhui Zhao, Zhuyin Ren*.Effect of Turbulent Mixing on the End Gas Auto-ignition of n-heptane/AirMixtures under IC Engine-relevant Conditions, Combustion and Flame, Volume 174, December 2016, Pages 25–36
⑧ HaiqiaoWei*,Jianfu Zhao, Dongzhi Gao, Lei Zhou*, Zailong Xu, Effects of the equivalenceratio on turbulent flame-shock interactions in a confined space Combustion andFlame, Combustion and Flame, Volume 186, December 2017, Pages 247-262
⑨ Jiaying Pan, Haiqiao Wei*, Gequn Shu, Rui Chen. Effect of Pressure WaveDisturbance on Auto-ignition Mode Transition and Knocking Intensity underEnclosed Conditions, Combustion andFlame, Volume 185, November2017, Pages 63-74
10.HaiqiaoWei*,Dongzhi Gao, Lei Zhou, Dengquan Feng, Rui Chen. Different combustion modescaused by flame-shock interactions in a confined chamber with perforated plate,Combustion and Flame,Volume 178, April 2017, Pages 277-285
十个代表性专利
① 卫海桥,李楠,潘家营,潘明章.一种耦合三元催化器的燃料重整装置,国家发明专利;授权号:ZL 2016106976863,授权公告日:2019.01.11
② 石凌峰, 田华;舒歌群;卫海桥;梁兴雨;王悦;李晓雅. 一种可调式二氧化碳烟气换热器,国家发明专利申请号: 2017101351653,2017.03.08 申请公布日:2017.05.24 授权号:ZL 2017101351653授权公告日:2018.11.20
③ 卫海桥,陈策远,冯登全,高东志,赵万辉,商艺宝, 潘明章.可灵活调节流动-压力波-燃烧相互作用的可视化燃烧室,国家发明专利,授权号:ZL 2016106511616,授权公告日:2018.08.17
④ 卫海桥,涂波,潘明章.曲柄连杆驱动全可变气门系统,国家发明专利,授权号:ZL2016106329717授权公告日:2018.07.10
⑤ 卫海桥; 裴自刚;潘明章;高东志;冯登全;陈策远.双压电晶体电控快速气门VVT及VVL装置及控制方法;授权号:ZL2015105061078,授权公告日:2018.04.03
⑥ 卫海桥; 裴自刚;潘明章;高东志;冯登全;陈策远.压电晶体电控液压快速VVT及VVL装置及其控制方法;授权号:ZL2015105059472授权公告日:2017.08.08
⑦ 卫海桥, 商艺宝, 高东志, 冯登全, 陈策远, 潘明章.用于实验室的快速压缩机实验平台及压缩比的调节方法,国家发明专利,授权号:ZL 2016106455936
⑧ 卫海桥,陈林,陈策远,华剑雄. 适用于光学发动机平台的高压供油系统及喷油量测量方法,国家发明专利申请号:2017104549435,2017.06.15 申请公布日:2017.08.11
⑨ 卫海桥, 华剑雄;冯登全;潘明章.一种基于震动的早燃和爆震检测系统及其检测方法,国家发明专利申请号:2016110765969,2016.11.28 申请公布日:2017.05.31
① 卫海桥, 冯登全;饶小康;华剑雄;裴自刚;潘明章. 一种基于多参数调控的超级爆震抑制方法,国家发明专利申请号: 2016111703334,2016.12.16 申请公布日:2017.05.10
获奖情况
(1)获国家科技奖1项:
① 国家科技进步二等奖:柴油机低噪声设计关键技术及应用,2015,完成人:舒歌群,张俊红,沈捷,孙少军,高文志,卫海桥,梁兴雨,毕凤荣
(2)获省部级科技奖1项:
① 天津市自然科学一等奖,大梯度余热能回收高效底循环匹配理论及方法,2017年,完成人(舒歌群、田华、张红光、王恩华、卫海桥、梁兴雨、范伯元)
(3)入选人才团队6项:
① 2018年或国家自然科学基金杰出青年基金资助(卫海桥)
② 入选2018年天津市中青年科技创新领军人才(卫海桥)
③ 入选2018年第三批天津市人才发展特殊支持计划“高层次创新创业团队”(负责人:卫海桥)
④ 2018年度中国汽车工程学会优秀博士学位论文优秀奖(潘家营,全国共10名)
⑤ 2018年天津市创新人才推进计划青年科技优秀人才(潘家营,全市40名)
⑥ 2017年史绍熙人才奖(卫海桥)
⑦2020年北洋青年学者(周磊)
天津大学研究生院招生办公室
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