热能工程系

Department of Thermal Engineering

姓姓名名:徐海涛

技术职务:教授

通讯地址:北京 100084,清华大学蒙明伟科技大楼南楼S-611

办公电话:(0086) 010-62798335

电子邮件:hxu@tsinghua.edu.cn

教育背景

1998.8-2003.8美国康乃尔大学机械及航空工程系,博士(PhD,Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, Cornell University, Ithaca, NY, USA)

1993.9-1998.6华中理工大学(现名华中科技大学)船舶与海洋工程系,博士

1989.9-1993.7华中理工大学船舶与海洋工程系,学士

工作履历

2014.12-今,清华大学燃烧能源中心,教授

2006.8-2014.12,德国马克斯×普朗克学会动力学与自组织研究所,研究科学家(2006-2010)、终身研究科学家(2010-2014)(Research Scientist,Permanent Research Scientist, Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization, Goettingen, Germany)

2003.8-2006.7,美国康乃尔大学物理系,博士后

2003.1-2003.5,美国康乃尔大学机械及航空工程系,教员(Instructor,Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, Cornell University, Ithaca, NY, USA)

学术兼职

美国物理学会会员

研究领域

湍流,两相流及颗粒流,流体实验与测量技术

研究概况

长期从事流体力学基础研究。在湍流的物理机制方面,重点在基于拉格郎日观点(即从跟踪流体微团的运动着眼)研究湍流流场的能量传递机制,涉及湍流混合与扩散,流体几何构型在湍流流场中形变,湍流场不可逆性的表征,以及复杂流体湍流流动中的能量传递等。主持德国研究基金“高分子化合物溶液湍流的实验研究”及“湍流卷吸与混合对云层中细致结构的影响”两项课题。现阶段研究兴趣包括湍流的物理特性,尤其是非稳态、非均匀、各向异性湍流的物理特性及其模拟;复杂流体(如非牛顿流体)的湍流流动;相变及燃烧放热等与湍流间的相互作用等。

在两相流与颗粒流研究方面,着重于弥散相(颗粒相)的运动规律及其连续介质力学描述,以及粒子在湍流流场中的动力特性。曾担任New Journal of Physics的客座编辑主持其“粒子在湍流中的动力学”特刊(2012-2014)。主持德国研究基金协同研究中心计划“天体物理中流动不稳定性与湍流”中子课题“原行星盘中尘埃运动的不稳定性”。现阶段研究兴趣为粒子(液滴和固态颗粒)与湍流的相互作用及其它领域如大气科学、环境科学、海洋科学、天体物理等方面相关问题。

在流体实验与测量技术方面,作为核心成员开发了基于光学成像的三维粒子跟踪技术,并成功应用于高雷诺数湍流测量。负责欧盟框架计划“高性能湍流基础设施”中子项“高平均流速条件下湍流的拉格朗日测量”。目前致力于新型湍流实验装置建设及测量技术开发,如涡量的直接测量。

奖励与荣誉

2014年入选国家千人计划

学术成果

发明专利:Lagrangian velocity and vorticity probing. 已申请德国专利,发明人H. Wu,H. Xu,and E. Bodenschatz.

学术成果:成果已多次发表于重要国际期刊,以下为10篇节选论文。

A. Pumir, H. Xu, G. Boffetta, G. Falkovich, and E. Bodenschatz, 2014. Redistribution of kinetic energy in turbulent flows. Phys. Rev. X 4:041006.

H. Xu, A. Pumir, G. Falkovich, E. Bodenschatz, M. Shats, H. Xia, N. Francois, and G. Boffetta, 2014. Flight-crash events in turbulence.Proc. Natl. Acad. Sci. USA 111:7558–7563.

H.-D. Xi, E. Bodenschatz, and H. Xu, 2013. Elastic energy flux by flexible polymers in fluid turbulence. Phys. Rev. Lett. 111:024501.

A. Pumir, E. Bodenschatz, and H. Xu, 2013. Tetrahedron deformation and alignment of perceived vorticity and strain in a turbulent flow. Phys. Fluids, 25:035101.

H. Xu, A. Pumir, and E. Bodenschatz, 2011. The pirouette effect in turbulent flows. Nature Physics 7:709–712.

H. Xu, R. Verberg, D.L. Koch, and M.Y. Louge. 2009. Dense, bounded shear flows of agitated spheres in a gas at intermediate Stokes and finite Reynolds number. J. Fluid Mech. 618:181– 208.

H. Xu. 2008. Tracking Lagrangian trajectories in position-velocity space. Meas. Sci. Technol. 19:075105.

H. Xu, N. T. Ouellette, D. Vincenzi, and E. Bodenschatz, 2007. Acceleration correlations and pressure structure functions in high-Reynolds number turbulence. Phys. Rev. Lett. 99:204501.

M. Bourgoin, N. T. Ouellette, H. Xu, J. Berg, and E. Bodenschatz, 2006. The role of pair dispersion in turbulent flow.Science 311:835–838.

H. Xu, A. Reeves, and M. Louge, 2004. Measurement errors in the mean and fluctuation velocities of spherical grains from a computer analysis of digital images. Rev. Sci. Instru. 75:811–819.