一、团队介绍
网投十大信誉平台航发燃烧团队依托中国航发-北航航空发动机研究院和航空发动机气动热力国家级重点实验室,主要从事航发燃烧室气动热力基础理论、设计研发和光学诊断等相关研究,形成了一支专业相对完整、业务能力强的队伍。现有教师11人,其中正高2人,副高4人,助理研究员3人,博士后2人。现团队负责人为北航航空发动机研究院燃烧方向VCE林宇震教授。
图1团队教师合影
在支撑国家重大战略发展方面,团队参与了我国三代机到六代机、民用涡扇以及涡轴/涡桨发动机的先进燃烧室方案论证、关键技术突破等研究工作;在基础研究方面,主持和参与了多项重大基础研究项目,牵头2项并深度参与4项专项基础研究项目。项目成果形成了拥有自主知识产权的先进燃烧室方案和设计软件,支持了我国自主研发航空发动机的核心部件设计研发。
在实验设施方面,本团队实验室拥有覆盖航空发动机燃烧室典型工作状态的全套低压、常温常压和高温高压试验系统。拥有符合国际民航组织ICAO要求的燃气分析系统,具有气态污染物和冒烟数等测试能力。非接触光学燃烧诊断系统具备常温常压到中温中压的速度场、油雾场、燃烧组分场、污染物生成组分场、温度场的单一及组合同步测量能力,用于燃烧室中复杂气动热力过程的多物理场光学诊断。
航发燃烧团队与中国航发事业紧密联系,一直支撑我国航空发动机燃烧技术发展,突破先进燃烧室技术瓶颈。航发燃烧团队的能力得到了行业的高度认可,在2018年,与中国航发商用航空发动机有限责任公司共建“航空发动机低排放燃烧技术联合创新中心(UIC)”,林宇震教授任首席专家。2021年与中国航发湖南动力机械研究所成立中小型航空发动机联合研究中心(URC),张弛研究员出任航空发动机燃烧室气动热力精细化光学测量技术方向首席科学家。
在科技成果方面,航发燃烧团队获得包括国家发明二等奖在内的国家级和省部级奖励近10项,拥有自主知识产权40余项,著有专著2本,发表国内外期刊会议文章200余篇,授权专利50余项,软件著作权6项。
经过30多年的发展,团队成为了我国航空发动机燃烧领域基础研究的中流砥柱,具有了相当的国际影响力。
二、团队成立渊源与背景
1986年,随着高校科研体制的转变,团队创始人刘高恩教授与王华芳教授一起成立了航发燃烧团队。
第一任团队负责人刘高恩教授,1961年毕业于北航航空发动机设计专业,一直从事燃烧专业的教学和科研工作。1982年赴美国西北大学访问学习,师从国际燃烧学著名学者C. K. Law教授,1985年回国继续在北航工作,次年建立航发燃烧团队。当时我国航空发动机燃烧技术非常落后,总体就是二代水平,开始展开三代的型号研制和四代的预先研制。为了我国航空发动机燃烧室技术突破之急需,刘高恩教授的核心思想就是要把基础研究成果应用到燃烧室关键问题的攻克上,一定要把科研做实,为此建设了国内第一个高温高压燃烧试验台等台架。在刘高恩教授带领下,先后支持了多款型号研制和预研,为我国发动机关键技术突破打下坚实基础。
图2刘高恩教授寿辰时团队毕业生合影
在随后的30多年时间里,航发燃烧团队逐渐成为北航航空燃烧领域的主力军。航空发动机气动热力国家级重点实验室于1995年成立,航发燃烧团队承建了高性能燃烧机理方向。
团队的成长历史大体上分为三个阶段:
第一阶段,1986年-2000年,初创阶段,支撑三代四代发展。这15年间的主要任务是高温升燃烧室预先研究论证和航改燃低热值富氢气体燃烧等。团队人员方面,王华芳老师退休,引进了林宇震。
第二个阶段,2001年到2010年,发展阶段,开展五代基础研究,支撑三代四代发展。燃烧团队在超高温升、超临界喷射燃烧方面展开了深入研究,研究成果获得了国家发明二等奖。团队人员方面,团队创始人刘高恩教授退休,引进了许全宏和张弛老师。
第三个阶段,2011年至今,壮大阶段,主要是针对民机低排放和安全适航需求开展关键技术攻关。攻克了CJ-1000AX,CJ-2000AX两型验证机低排放燃烧室关键技术,实现了我国民机低排放燃烧室技术从零到一的自主发展。2014年引进了惠鑫老师为北航卓百副教授,2019年引进王建臣助理研究员,2020年引进了薛鑫、安强助理研究员和李磊副研究员,李林博士后,2021年刚刚引进韩啸、王柏森副研究员。目前团队教师人员规模达11人,基本健全了北航航发燃烧室研发人才结构。
多年来,航发燃烧团队在北航和上级机关的领导下一直坚持创新驱动,以国家重大需求作为团队的首要根本任务,理论联系实际,在教学和科研两个方面都取得了重要的成果。
三、人才培养
航发燃烧团队从成立至今,共毕业博士24名,硕士100余名,超过65%的毕业生投身中国航发集团、中国航空工业集团和中国航天科工集团等航空航天大型企业,20%左右毕业生继续留在高校和科研院所从事科研、教育工作。至今,有7人次获得优秀毕业研究生称号,8人次获得了国家奖学金,还涌现出自愿捐献造血干细胞这样的接力生命火种、传递大爱精神善举的优秀学子。优秀毕业生参与了多项中国航空航天事业建设,包括运载火箭技术研制、民机低排放燃烧室燃油喷嘴增材制造设计、C919大型民航客机适航取证以及航空发动机和燃气轮机非标试验设备系统设计建设等。
图3团队部分在研研究生和教师合影
在航空发动机领域里的优秀人才举例如下:
彭云晖博士,2006年获得北京航空航天大学能源与动力工程学院工程热物理博士学位。现任中央军委训练管理部第六十研究所动力研究室主任、总师,将气动、燃烧、传热的精确设计和分析技术引入型号研制。
张弛研究员,目前是航发燃烧团队PI,也是重点实验室高性能燃烧方向负责人,实验室副主任。2007年获北京航空航天大学能源与动力工程学院工程热物理博士学位。牵头专项基础研究,主持和参与多项国家级项目。针对我国宽体客机CR929国产民用涡扇发动机CJ-2000AX验证机,提出了具有自主知识产权的TeLESS II低排放燃烧室方案,打破国外技术垄断。
韩啸博士,导师为国际燃烧学知名学者宋知人教授和林宇震教授,主要从事航空发动机燃烧不稳定性研究,2017-2018年受国家留学基金委选派赴英国帝国理工学院随A. S. Morgans教授进行为期1年的交流学习,研究成果发表于国际燃烧学会和燃气轮机领域的两大顶会和旗舰期刊,如Combustion and Flame。2019年获批北航“卓越百人”博士后,2020年入选北京市科协青年人才托举工程。
四、科研成果
航发燃烧团队的主要研究对象是航空发动机燃烧系统,研究方向包括航空低排放燃烧、高温升燃烧、非定常燃烧控制、航空新型燃料、燃烧室热防护等等应用基础理论和关键技术攻关,引领和支撑我国航发燃烧室工程技术发展。
近五年的具体科研成果如下:
(1)针对涡轴发动机回流燃烧室提出了全新的头部主燃区火焰结构特征与积碳烧蚀、点火、熄火的多变量、非线性相互关联设计准则,自主设计并系统验证了兼顾综合性能的回流燃烧室头部优化方案,应用于国产自主研制涡轴发动机改进、改型,解决喷嘴积碳及烧蚀、点火困难、出口温度分布不均等问题,提高西藏高原地区使用性能。
(2)针对军用涡扇发动机冒烟严重的问题,提出燃烧室火焰筒和头部旋流器优化改进方案,在确保点熄火性能和燃烧效率与原型相比不变的前提下,显著降低燃烧室冒烟排放,大大减小发动机和战机的可见光与红外可探测性。
(3)针对国产民用涡扇发动机低排放需求,发展了具有自主知识产权的系列搅拌旋流低排放燃烧技术(TeLESS),满足CJ-1000和CJ-2000发动机的低排放燃烧室研制要求,污染排放比国际民航组织CAEP/6标准降低50%以上,在环保性和安全性的兼顾难题上获得了显著成效。协助商发成为全球第二家掌握贫油低排放燃烧技术的航空发动机制造商,初步具备与国际民用航空发动机知名企业竞争的技术储备。
五、团队文化
团队目标:2030年,成为国际著名燃烧研究团队,有力支撑我国航发燃烧技术发展;2040年,成为国际顶尖燃烧研究团队,创立具有中国特色的燃烧新理论,引领国际空天燃烧发展。
团队愿景:引领和支撑未来空天可持续能源动力的创新发展。
团队价值观:育人为本、创新争先、规范高效、团结协作、空天报国。
团队使命:培养创新人才、创造前沿知识、服务空天战略。
团队精神:求真务实,敢为人先,讲理识数,知行合一。