清华大学燃烧能源中心两项国家自然科学基金结题项目均获评优秀

近日,清华大学燃烧能源中心杨斌和刘有晟两位老师参加了在内蒙古呼和浩特举办的“2025年度能源动力与工程热物理领域基础研究交流研讨会”,并针对其2024年结题的国家自然科学基金委员会面上项目进行项目总结汇报。经会议及综合评选,两位老师的面上项目均获评结题优秀,并受邀于2025年“中国工程热物理学会学术年会”进行优秀基金分享报告。

杨斌老师的面上项目《基于臭氧添加的低温氧化反应动力学实验和模型研究》针对低温反应动力学研究的难点,发展了利用臭氧等活性组分掺混辅助燃烧的实验方法,有效增强了低温反应活性,获得了系列低活性燃料极限低温下的着火数据。实验方法上,项目搭建了臭氧辅助低温氧化实验平台,在国际上首次实现了快压机上燃料着火过程的超快时间分辨质谱诊断,为着火瞬态过程研究提供了全新实验手段。模型发展方法上,项目发展了系列AI赋能的不确定性量化、模型优化和实验设计新算法,构建了独特的实验设计及模型优化平台OptEx,显著提高了模型的优化效率和预测精度。此项目执行期间共发表了50篇论文,其中32篇发表在燃烧领域权威期刊Combustion and Flame或Proceedings of the Combustion Institute上;项目负责人杨斌获国际燃烧学会会士等;参与人员廖万雄获吴仲华优秀博士论文奖。

刘有晟老师的面上项目《基于主导方程特性的准离散液滴燃烧模型方法与实验验证》针对喷雾燃烧数值仿真中的构建复杂石油基燃料模型的难点,基于以分子量作为分布变量的“连续”模型,针对直链烷烃、直链烷烃、环烷烃和芳香烃四个族群构建了相应的反应动力学模型、气相和液相的输运模型以及气液界面的相平衡模型。此项目同时针对单液滴蒸发和燃烧的离散组分模型构建了开源仿真代码DropletPalette,作为验证“准连续”模型方法的重要手段,并利用地基落塔的微重力单液滴蒸发和燃烧实验进行了初步对比验证。此项目较好地呈现了基础研究中“独辟蹊径”的思路,并能为传统燃料和新型生物质燃料的喷雾燃烧仿真提供更具经济性的数值仿真框架。此项目执行期间在Combustion and Flame和Microgravity Science and Technology等期刊发表了12篇SCI/EI文章;项目负责人刘有晟获选AIAA Associate Fellow;参与人员孙宇航获得2025年中国工程热物理学会学术会议最佳论文奖。

图1 杨斌老师在2025年中国工程热物理学会学术年会进行优秀基金分享报告

图2 刘有晟老师在2025年中国工程热物理学会学术年会进行优秀基金分享报告