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姓名: 曹偉
性別:
英文名: Cao Wei
人才稱號: 長聘教授
職稱: 教授、博導
職務: 天津大學高速空氣動力學研究室 主任 專業: null
所在機構: 流體力學 個人主頁:
郵箱: caow@tju.edu.cn 辦公地點: 衛津路校區 北洋科學樓306
傳真: null 辦公電話: +86(0)22 87402056
主要學歷: 1980.9-1984.7 本科, 理學學士 復旦大學 力學
1984.9-1987.7 研究生, 理學碩士 復旦大學 流體力學
1998.3-2001.2 博士研究生,工學博士 天津大學 流體力學

主要學術經歷: 2018.2-今 天津大學機械學院 天津大學高速空氣動力學研究室主任
2018.1-今 天津大學機械學院 長聘教授
2005.3-今 天津大學機械學院力學系 博士生導師
2003.6-今 天津大學機械學院力學系 教授
2001.3-2003.6 天津大學機械學院力學系 副教授
2011.8-2012.8 美國布朗大學應用數學系 訪問學者
1987.7-2001.3 天津大學熱能系,1987、1990和1996年任助教、講師、副教授,1996起任系教工書記、副系主任

主要研究方向: 流體力學、轉捩湍流、傳熱學和熱力學

主要講授課程: 氣體動力學、傳熱學、工程熱力學、數值模擬方法、高溫氣體動力學

主要學術兼職: 曾于2016年作為評審專家參加氣專組的預研項目和重點項目的會評、2018年和2019年作為評審專家赴哈爾濱和沈陽氣動院參加節點驗收和現場測試等;2019年11月作為評審專家參加氣專組的會評。
2017,國家自然科學基金重大研究計劃項目“湍流結構的生成演化及作用機理”(首年度)科學評審專家。
2017--,空氣動力學學會理事
2016--,《空氣動力學學報》編委
2015--,中國力學學會“流動穩定性和湍流”專業組成員
2012-2013,國家自然科學基金委數理科學部第十四屆會評專家

主要學術成就: 主要學術成績
二十余年穩定在可壓縮、超及高超聲速流的穩定性和轉捩研究。結合國家航空航天的重大需要,開展高速邊界層轉捩機理、預測方法的研究,開展湍流計算的研究。針對近空間飛行器發展中所迫切需要解決的轉捩預測問題,通過科學層面上的研究,提出解決轉捩預測的方法。轉捩機理及位置預測關系到氣動力和熱的能否準確計算,為飛行器氣動設計和熱防護設計奠定基礎。由于實驗困難,主要采取直接數值模擬方法開展研究。
獲2004年天津市自然科學一等獎(5/5),獲2003年度全國百篇優秀博士學位論文。
創新點:
1、國際上首次發現超聲速混合層存在小激波,并提出令人信服的小激波的判據(主要內容之一,獲百篇優博論文)。利用該判據發現了在超聲速邊界層中存在小激波
2、國內首次進行考慮高溫真實氣體效應的超聲速邊界層穩定性和轉捩預測研究,發現轉捩位置可以提前30%。也因此獲國家自然科學基金重大研究計劃延續資助。
3、提出系統研究空氣離解的超聲速邊界層轉捩和湍流,國內首次開展此方面的研究,將為進一步開展非平衡下的研究打下基礎。已獲得高溫空氣離解下變組分的任何溫度、壓力下的熱物性參數計算的解析方法,比現有的表格或擬合曲線方便、全面。
4、提出研究考慮熵層對感受性影響及熵層擾動穩定性分析及對轉捩的影響,得到實際應用部門的響應,并列入重點研發計劃項目重點研究內容之一。而且為實驗研究提供參考依據。已系統給出熵層的性質、熵層演化的特征和熵層與邊界層的相互作用特性。

主要科研項目: 作為項目負責人,負責的主要項目有(下面列出近十幾年負責的項目,在此前負責的項目略),
1 2019-2021 XXX項目 JKW,200余萬
2 2018-2022 空氣離解高超聲速邊界層轉捩和湍流研究,國家自然科學基金重點項目 320萬,(直接)
3 2016-2021 高超聲速邊界層轉捩機理與預測方法研究,國家重點研發計劃項目課題 625萬
4 2017-2020 考慮熵層高超聲速邊界層流動穩定性和轉捩機理研究,國家自然科學基金面上基金 66萬,(直接)
5 2012-2015 考慮真實氣體效應的高超聲速邊界層轉捩機理研究,國家自然科學基金面上基金 70萬
6 2008-2010 平衡空氣高超聲速邊界層轉捩機理和湍流特性研究,國家自然科學基金面上基金 38萬
7 2013-2015 高超聲速流動的轉捩和湍流研究,國家自然科學基金重大研究計劃項目培育項目 80萬
8 2008-2010 高超聲速流動的轉捩和湍流研究,國家自然科學基金重大研究計劃項目培育項目 50萬
9 2004-2008 超音速流轉捩的研究,全國優秀博士學位論文作者專項資助項目 75萬
10 2002-2005 現代物理中若干重要問題的數值模擬實驗 國家自然科學基金重點項目 19.75萬
11 2003-2005 可壓縮流轉捩的研究,國家自然科學基金重大研究計劃項目培育項目 28萬
作為參與人參加若干項目研究(略)

代表性論著: 1 Flat-plate hypersonic boundary-layer flow instability and transition prediction considering air dissociation[J],Applied Mathematics and Mechanics (English Edition), 2019, 40(5): 719-736.
2 Calculation of thermal physical parameters of dissociated air by the dissociation degree method,Applied Mathematics and Mechanics (English Edition), 2018, 39(7): 1045-1056.
3 Study of predicting aerodynamic heating for hypersonic boundary layer flow over a flat plate [J],International Journal of Heat and Mass Transfer, vol111, AUG,2017,pp1079-1086
4 Research of influence of reduced-order boundary on accuracy and solution of interior points,Applied Mathematics and Mechanics English Edition, vol38(1), JAN2017, pp111-124
5 Prediction of hypersonic boundary layer transition on sharp wedge flow considering variable specific heat,Applied Mathematics and Mechanics English Edition, vol35(2), FEB2014, pp143-154
6 Direct numerical simulation methods of hypersonic flat-plate boundary layer in thermally perfect gas,SCIENCE CHINA-PHYSICS MECHANICS & ASTRONOMY,vol 57(2), 2014, pp336-344
7 Prediction of hypersonic boundary layer transition with variable specific heat on plane flow,Science China-Physics Mechanics & Astronomy, vol54(11), Nov2011, pp2064-2070
8 The effects of variable specific heat on the stability of hypersonic boundary layer on a flat plate,Applied Mathematics and Mechanics, -English Edition vol31(8), 2010, pp979-986
9 Study of mechanism of breakdown in laminar-turbulent transition of supersonic boundary layer on flat plate,Applied Mathematics and Mechanics, -English Edition, vol27(4), APR2006, pp425-434
10 A numerical investigation of the evolution of 2-D disturbances in hypersonic boundary layers and the effect on the flow structure due to the existence of shocklets,Science in China Series G-Physics Astronomy, vol47(2), Apr2004, p244-255
11 The enhancement of the mixing of a 2D supersonic mixing layer,Science in China Series A- Mathematics Physics Astronomy, vol45(7), JUL2002, pp874-883
12 Existence of shocklets in a two-dimensional supersonic mixing layer and its influence on the flow structure,Science in China Series A- Mathematics Physics Astronomy, vol44(9), SEP2001, pp1182-1188
13 高超聲速邊界層的轉捩問題 空氣動力學學報,2009-10-15, 頁碼:516-523
14 超聲速邊界層流動數值模擬的邊界條件研究,空氣動力學學報,頁碼:461-465 2004-12-28


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