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姓名: 蘇彩虹
性別:
英文名: Su Caihong
人才稱號:
職稱: 教授,博士生導師
職務: 高速空氣動力學研究室副主任 專業: 流體力學
所在機構: 機械學院力學系 個人主頁:
郵箱: su_ch@tju.edu.cn 辦公地點: 天津大學力學系,300072
傳真: 辦公電話: 022-27405022
主要學歷: 1999-2003 天津大學工程力學專業 本科
2003-2005 天津大學流體力學專業 碩士
2005-2008 天津大學流體力學專業 博士

主要學術經歷: 2018.7-今,天津大學機械學院空氣動力學研究室,教授
2018.3-2018.6天津大學機械學院空氣動力學研究室,副教授
2012.7-2018.2 ,天津大學力學系, 副教授;
2008.10-2012.6, 天津大學力學系,講師;
2015.1-2016.1,英國劍橋大學應用數學與理論物理系,訪問學者。


主要研究方向: 與臨近空間高超聲速飛行器轉捩機理及預測有關的科學問題;
氣動聲學和氣動光學有關問題的研究;
民用飛機翼吊短艙層流化問題的研究。

主要講授課程: 流體力學(2019年開始);張量分析與場論(從2017年開始);臨近空間飛行器空氣動力學新問題(天津大學自然科學通識課程,2019年春季學期開始)

曾講授:工程流體力學;流動穩定性(研究生);可壓縮流體的直接數值模擬方法(研究生);氣體動力學;材料力學。

主要學術兼職: SCI學術期刊《Sci. China Phys. Mech. Astron》,《Applied Mathematics and Mechanics》,美國航空航天學會《AIAA Journal》等學術期刊審稿人。

主要學術成就: 一、主要學術成果介紹:
以國家航天的重大科學問題為牽引,長期從事與高超聲速流動穩定性和轉捩有關科學問題的研究,近年來還在氣動聲學、氣動光學方面開展研究工作。具體研究方向和內容有:
1. 高超聲速轉捩預測方法的研究
國際上原有的轉捩預測方法主要針對低速流動(如大飛機),在高超聲速邊界層的轉捩預測上結果很不理想。主要原因是,低速流有大量實驗數據可用于標定若干經驗常數,而高超聲速則實驗數據很少。因此,高超聲速邊界層轉捩預測需要對其機理有更深入的了解。
在參與某國防973項目時,曾在轉捩預測方法上,對原有的半經驗方法做出了實質上的改進。在用于某一問題上時,得到了很好的結果。航天十一院總師、該國防973項目首席科學家沈清對其評價是“通過這項創新的工作,首次解決了傳統e-N方法不能用于圓錐高超聲速邊界層轉捩預測的難題”。還對以線性穩定性理論為基礎的轉捩預測方法的幾個有關方面,研究闡明了其物理內涵。以上相關成果已寫入2015年出版的專著——《高超聲速邊界層轉捩機理與轉捩預測》中。
目前主要開展三個方面的研究:(1)高超聲速邊界層的感受性研究;(2)橫流轉捩的機理研究;(3)邊界層轉捩控制方面的研究。
2. 與氣動聲學有關的研究
降低航空發動機的噪聲是國際上關注的一個熱點問題。從科學上探討了航空發動機尾緣采用波紋型設計的可能降噪機理。
3. 與氣動光學有關的研究
高超聲速導彈的光學窗口需要用噴流冷卻技術使其不會由于氣動熱而燒壞。但噴流有可能引起不利的氣動光學效應,降低窗口的光學性能。從噴流流動失穩而產生的大擾動是氣動光學效應的主要根原這一角度出發,分析影響失穩的因素,提出了改善光學效應的辦法,論證了其技術上的合理性和可行性。本研究是國內外第一個將光學效應和流動穩定性結合的工作。航天二院從事高超聲速導彈光學窗口設計的負責同志張慶兵曾專程來我校了解這一成果。

二、獲獎:
1. 全國百篇優秀博士論文提名獎(導師周恒院士),天津市百篇優博論文;
2. 高超聲速邊界層轉捩預測的成果獲《氣體物理》2009年度唯一一篇杰出論文獎(評審會有四位流體力學學科院士(張涵信、俞鴻儒、崔爾杰、李家春)參加);
3. 入選天津大學北洋學者青年骨干教師計劃;
4. 與周恒院士等合作出版學術專著一部,該專著涵蓋了轉捩預測機理和方法方面的最新成果,且80%以上是原創性成果;
5. 2012年天津市高校教師基本功競賽工科組一等獎;
6. 2016年全國氣動聲學學會會議優秀論文獎。

三、邀請報告:
2019.10中國流動穩定性與轉捩研究40年:成就、機遇和挑戰研討會,高超聲速三維邊界層橫流轉捩機理的研究.
2018.10 “湍流結構的生成與時空演化”青年科學家論壇,長沙
2018.4 香港科技大學機械與航空工程系,Stability and aero-optical analyses of high-speed flow over an optical window with film cooling.
2017.6 航天二院,光學窗口氣膜冷卻中的氣動光學效應;
2017.5 第十屆全國流體力學青年研討會,天津,從穩定性的角度看氣動聲學和氣動光學問題;
2017.3 清華大學航空航天學院,北京,高速流中的轉捩預測及光學窗口的氣動光學問題;
2016.11 西北工業大學航空學院,西安,高超聲速層流-湍流邊界層的轉捩預測;
2016.6 中國空氣動力學研究與發展中心,綿陽,發動機裙邊尾緣噪聲抑制機理;
2015.12 Waves group meeting, Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, Cambridge University, Progress report: The mechanism of noise reduction on trailing edge with serrations.
2015.4 Waves group meeting, Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, Cambridge University, Improvements of the transition prediction methods based on linear stability theory.
2014.5中科院應用數學與理論物理研究所,北京,以線性理論為基礎的超及高超聲速邊界層的轉捩預測;
2013.8 An International Workshop on “Hydrodynamic Instability and Laminar-Turbulent Transition: Progress and Challenges”, Tianjin, Improvements of the e-N method for transition prediction of super/hypersonic boundary layers.
2013.7 北京航空航天大學,Transition prediction of super/hypersonic boundary layers based on linear stability theory.
2013.5 第八屆全國流體力學青年研討會,上海,線性理論用于轉捩預測時的兩個問題及其物理內涵;
2012.7 An International Workshop on “Hydrodynamic Instability and Laminar-Turbulent Transition: Progress and Challenges”,

主要科研項目: 1.有關高超聲速邊界層轉捩研究的裝備研發項目,315萬,負責人;
2.自然科學基金面上項目,高超聲速橫流轉捩機理研究,63萬,負責人;
3.工信部民用發動機短艙層流化項目,30萬,子課題負責人;
4.自然科學基金面上項目,高超聲速邊界層自然轉捩中的感受性研究,80萬,已結題,負責人;
5.自然科學青年科學基金項目,使轉捩預測的e-N方法從半經驗方法變得更理性化的研究,20萬元,已結題,負責人;
6.部委預研基金,25萬,已結題,驗收為優秀,負責人;
7.重大研發計劃重點基金,轉捩關鍵科學問題的研究,400萬,主要參與人;
8.自然科學基金重點項目,與超聲速/高超聲速飛行器有關的邊界層轉捩預測方法及湍流計算的研究,300萬元,已結題,主要參與人;
9.國家973項目,飛行器典型流場轉捩和湍流結構的數值研究,450萬元,已結題,主要參與人。

代表性論著: 1.周恒, 蘇彩虹, 張永明. 《超聲速/高超聲速邊界層的轉捩機理及預測》, 科學出版社, 2015.3.
2.Wan B B, Su C H*, Chen J Q. Receptivity of a hypersonic blunt cone: role of disturbances in entropy layer, AIAA J, accepted. (國際航空航天領域頂級期刊)
3.蘇彩虹. 高超聲速邊界層轉捩預測中的關鍵科學問題——感受性、擾動演化及轉捩判據研究進展. 空氣動力學學報, 已接受. (國內空氣動力學領域知名期刊)
4.蘇彩虹*, 宋明真. 超聲速邊界層中的模態轉換及壁溫影響效應. 空氣動力學學報, 已接受.
5.Su C H. Aero-optical analysis of a film-cooled optical window based on linear stability analysis. AIAA J, 2019, 57(7): 2840-2850.
6.韓宇峰, 馬紹賢, 蘇彩虹*. 高超聲速三維邊界層橫流轉捩的數值研究. 空氣動力學學報, 2019, 37(4): 522-529.
7.蘇彩虹. 發動機外罩波紋形尾緣降噪機理初探. 空氣動力學學報, 2018, 36(3): 410-416.
8.Wan B B, Luo J S, Su C H*, Response of a hypersonic blunt cone boundary layer to slow acoustic wave with assessment of various routes of receptivity, Appl. Math. Mech., 2018, 39(11): 1643-1660.
9.Su C H*, Geng J L. Interaction of weak free-stream disturbance with an oblique shock: validation of the shock-capturing method. Appl. Math. Mech., 2017, 38(11): 1601-1612.
10.Su C H. Physical implication of two problems in transition prediction of boundary layers based on linear stability theory. Sci. China Phys. Mech. Astron., 2014, 57(5): 950-962.
11.Su C H. The reliability of the improved e-N method for the transition prediction of boundary layers on a flat plate. Sci. China Phys. Mech. Astron., 2012, 55(5): 837-843.
12.Su C H*, Zhou H. Transition prediction of the supersonic boundary layer on a cone under the consideration of receptivity to slow acoustic waves. Sci. China Phys. Mech. Astron., 2011, 54(10): 1875-1882.
13.Su C H, Zhou H*. The variation of transition location in response to the variation of the amplitudes of initial disturbances. Sci. China Phys. Mech. Astron., 2010, 53(6): 1109-1115.
14.Su C H, Zhou H*. Transition prediction of a hypersonic boundary layer over a cone at small angle of attack-with the improvement of e-N method. Sci. China Ser. G-Phys. Mech. Astron., 2009, 52(1): 115-123.
15.Su C H, Zhou H*. Transition prediction for supersonic and hypersonic boundary layers on a cone with angle of attack. Sci. China Ser. G-Phys. Mech. Astron., 2009, 52(8): 1223-1232.

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