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姓名: 曹伟
性别:
英文名: Cao Wei
人才称号: 长聘教授
职称: 教授、博导
职务: 天津大学高速空气动力学研究室 主任 专业: null
所在机构: 流体力学 个人主页:
邮箱: caow@tju.edu.cn 办公地点: 卫津路校区 北洋科学楼306
传真: null 办公电话: +86(0)22 87402056
主要学历: 1980.9-1984.7 本科, 理学学士 复旦大学 力学
1984.9-1987.7 研究生, 理学硕士 复旦大学 流体力学
1998.3-2001.2 博士研究生,工学博士 天津大学 流体力学

主要学术经历: 2018.2-今 天津大学机械学院 天津大学高速空气动力学研究室主任
2018.1-今 天津大学机械学院 长聘教授
2005.3-今 天津大学机械学院力学系 博士生导师
2003.6-今 天津大学机械学院力学系 教授
2001.3-2003.6 天津大学机械学院力学系 副教授
2011.8-2012.8 美国布朗大学应用数学系 访问学者
1987.7-2001.3 天津大学热能系,1987、1990和1996年任助教、讲师、副教授,1996起任系教工书记、副系主任

主要研究方向: 流体力学、转捩湍流、传热学和热力学

主要讲授课程: 气体动力学、传热学、工程热力学、数值模拟方法、高温气体动力学

主要学术兼职: 曾于2016年作为评审专家参加气专组的预研项目和重点项目的会评、2018年和2019年作为评审专家赴哈尔滨和沈阳气动院参加节点验收和现场测试等;2019年11月作为评审专家参加气专组的会评。
2017,国家自然科学基金重大研究计划项目“湍流结构的生成演化及作用机理”(首年度)科学评审专家。
2017--,空气动力学学会理事
2016--,《空气动力学学报》编委
2015--,中国力学学会“流动稳定性和湍流”专业组成员
2012-2013,国家自然科学基金委数理科学部第十四届会评专家

主要学术成就: 主要学术成绩
二十余年稳定在可压缩、超及高超声速流的稳定性和转捩研究。结合国家航空航天的重大需要,开展高速边界层转捩机理、预测方法的研究,开展湍流计算的研究。针对近空间飞行器发展中所迫切需要解决的转捩预测问题,通过科学层面上的研究,提出解决转捩预测的方法。转捩机理及位置预测关系到气动力和热的能否准确计算,为飞行器气动设计和热防护设计奠定基础。由于实验困难,主要采取直接数值模拟方法开展研究。
获2004年天津市自然科学一等奖(5/5),获2003年度全国百篇优秀博士学位论文。
创新点:
1、国际上首次发现超声速混合层存在小激波,并提出令人信服的小激波的判据(主要内容之一,获百篇优博论文)。利用该判据发现了在超声速边界层中存在小激波
2、国内首次进行考虑高温真实气体效应的超声速边界层稳定性和转捩预测研究,发现转捩位置可以提前30%。也因此获国家自然科学基金重大研究计划延续资助。
3、提出系统研究空气离解的超声速边界层转捩和湍流,国内首次开展此方面的研究,将为进一步开展非平衡下的研究打下基础。已获得高温空气离解下变组分的任何温度、压力下的热物性参数计算的解析方法,比现有的表格或拟合曲线方便、全面。
4、提出研究考虑熵层对感受性影响及熵层扰动稳定性分析及对转捩的影响,得到实际应用部门的响应,并列入重点研发计划项目重点研究内容之一。而且为实验研究提供参考依据。已系统给出熵层的性质、熵层演化的特征和熵层与边界层的相互作用特性。

主要科研项目: 作为项目负责人,负责的主要项目有(下面列出近十几年负责的项目,在此前负责的项目略),
1 2019-2021 XXX项目 JKW,200余万
2 2018-2022 空气离解高超声速边界层转捩和湍流研究,国家自然科学基金重点项目 320万,(直接)
3 2016-2021 高超声速边界层转捩机理与预测方法研究,国家重点研发计划项目课题 625万
4 2017-2020 考虑熵层高超声速边界层流动稳定性和转捩机理研究,国家自然科学基金面上基金 66万,(直接)
5 2012-2015 考虑真实气体效应的高超声速边界层转捩机理研究,国家自然科学基金面上基金 70万
6 2008-2010 平衡空气高超声速边界层转捩机理和湍流特性研究,国家自然科学基金面上基金 38万
7 2013-2015 高超声速流动的转捩和湍流研究,国家自然科学基金重大研究计划项目培育项目 80万
8 2008-2010 高超声速流动的转捩和湍流研究,国家自然科学基金重大研究计划项目培育项目 50万
9 2004-2008 超音速流转捩的研究,全国优秀博士学位论文作者专项资助项目 75万
10 2002-2005 现代物理中若干重要问题的数值模拟实验 国家自然科学基金重点项目 19.75万
11 2003-2005 可压缩流转捩的研究,国家自然科学基金重大研究计划项目培育项目 28万
作为参与人参加若干项目研究(略)

代表性论著: 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 高超声速边界层的转捩问题 空气动力学学报,2009-10-15, 页码:516-523
14 超声速边界层流动数值模拟的边界条件研究,空气动力学学报,页码:461-465 2004-12-28


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