张博(教授)赞的个人主页 http://faculty.dlut.edu.cn/ejector/zh_CN/index.htm
教授 博士生导师 硕士生导师
主要任职：技术研究开发院副院长
性别：男
毕业院校：大连理工大学
学位：博士
在职信息：在职
所在单位：能源与动力学院
学科：热能工程
联系方式：办公电话：**
电子邮箱：
个人简介


2018年，获批：辽宁省复杂能源转换与高效利用重点实验室；
2017年，入选：“辽宁省高等学校创新人才支持计划”；
2012年，入选：“教育部新世纪人才”。
辽宁省复杂能源转换与高效利用重点实验室，主任；
中国制冷学会第九届理事会学术工作委员会，委员；
中国兵器工业协会，专家。
大连理工大学航空发动机综合控制研究中心，副主任
2016年，获：大连市科技发明一等奖；2017年，获：辽宁省科技发明三等奖。
教育经历
1999.9--2003.2 大连理工大学  动力机械及工程  博士

1997.9--1999.7 大连理工大学  热能  硕士

1993.9--1997.7 西安交通大学  热能工程  学士


工作经历
2012.12--至今大连理工大学科学技术研究院 先进技术项目管理部部长
2009.7--至今大连理工大学科学技术研究院 基地部部长
2002.5--至今大连理工大学能动学院 教师

研究方向
[1] 余热余能利用技术
[2] 能源高效转化与利用
[3] 强化传热/传质理论

Jet Energy Lab




硕士生：赵宇新


硕士生：沈晶晶


硕士生：吕平


硕士生：刘文杰


硕士生：单亚飞


博士生：赵霄


硕士生：刘云发


硕士生：杜彦君

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教授 博士生导师 硕士生导师
主要任职：技术研究开发院副院长
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团队动态
德国伊尔梅瑙工业大学Prof. Karcher Christian来实验室参观
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近期发表论文
(2019)
Feng Liu, Bo Zhang, Zhuqiang Yang.Lyapunov stability and numerical analysis of excursive instability for forced two-phase boiling flow in a horizontal channel. Applied Thermal Engineering, 2019, 159:113664.

Feng Liu, Jinsheng Lv, Bo Zhang*, Zhuqiang Yang.Nonlinear stability analysis of Ledinegg instability under constant external driving force. Chemical Engineering Science, 2019, 432-445.

Xiangji Guo, Bo Zhang, Bo Liu, Xiang Xu.A critical review on the flow structure studies of Ranque–Hilsch vortex tubes. International Journal of Refrigeration, 2019, 104:51-64.

Xiangji Guo, Bo Zhang*.Experimental investigation on a novel pressure-driven heating system with Ranque–Hilsch vortex tube and ejector for pipeline natural gas pressure regulating process. Applied Thermal Engineering, 2019, 152: 634-642.

Xiao Zhao, Bo Zhang*, Xiuzhi Xi, Zhichao Yin. Analysis and Prediction of single-phase and two-phase cooling characteristics of intermittent sprays. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2019,133:619-630.
Xiangji Guo, Bo Zhang*. Experimental investigation on a novel pressure-driven heating system with Ranque–Hilsch vortex tube and ejector for pipeline natural gas pressure regulating process.Applied Thermal Engineering,152,2019: 634-642.
Xiangji Guo, Bo Zhang*, Ling Li, Bo Liu, Tinghuang Fu. Experimental investigation of flow structure and energy separation of Ranque–Hilsch vortex tube with LDV measurement. International Journal of Refrigeration, 2019, 101:106-116.



(2018)
Guo X.J., Zhang Bo*. Computational Investigation of Precessing Vortex Breakdown and Energy Separation in a Ranque-Hilsch Vortex Tube. Int.J Refrigeratrion，2018,85:42-57.
Zhang B, Guo XJ. Prospective applications of Ranque-Hilsch vortex tubes to sustainable energy utilization and energy efficiency improvement with energy and mass separation. RENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS, 2018,89:135-150.
Yang ZQ, Shan YF, Zhang B, Liu YF.Hydrodynamic characteristics of cyclohexane in a horizontal mini-tube at trans- and supercritical pressures.APPLIED THERMAL ENGINEERING, 2018, 129:62-69.


（2017）

Haipeng Wang, Bo Zhang, Qinggang Qiu*, Xiang Xu. Flow control on the NREL S809 wind turbine airfoil using vortex generators. Energy, 118:1210-1221.
Liu W, Yang Z, Zhang B*, et al. Experimental study on the effects of mechanical vibration on the heat transfer characteristics of tubular laminar flow[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2017, 115: 169-179.
Sui J, Zhao D, Zhang B, et al. Experimental study of Rijke-type thermoacoustic instability by using Proper Orthogonal Decomposition method[J]. Experimental Thermal and Fluid Science, 2017, 81: 336-344.
王海鹏, 邱庆刚, 张博. 风剪切来流对风力机近尾迹流动特性影响[J]. 热科学与技术, 2017, 16(2):120-126.
张博, 郭向吉. 涡流管非稳态旋流流场数值模拟研究[J]. 热科学与技术, 2017, 16(1):47-51.
吕金升; 杨竹强; 路广涛; 温兴柔; 张博. 湍流场协同模型构建及减阻应用. 热科学与技术, 2017, 16(3): 253-258.


（-2017）
Bo Zhang, Xiangji Guo, Zhuqiang Yang. Analysis on the fluid flow in vortex tube with vortex periodical oscillation characteristics. International Journal of Heat and Mass Transfer 103 (2016) 1166–1175.
Haipeng Wang, Bo Zhang and Qinggang Qiu. Numerical study of the effects of wind shear coefficients on the flow characteristics of the near wake of a wind turbine lade. Proc IMechE Part A: J Power and Energy 2016, Vol. 230(1) 86–98.
Bo Zhang *, Mohammed O.A. Hamid,Wenjie Liu. Numerical and experimental study of field synergy analysis in water jet impingement based on minimum entropy generation method. Applied Thermal Engineering 99 (2016) 944–958.
Mohammed O.A. Hamid, Bo Zhang*. Field synergy analysis for turbulent heat transfer on ribs roughened solar air heater. Renewable Energy 83 (2015) 1007-1019.
Qing-Ming Sun, Bo Zhang. Nonlinear characterization of gas liquid two-phase flow in complex networks. Experimental Thermal and Fluid Science 60 (2015) 165–172
徐翔, 王远超,张博. 基于喷射式热泵的热电联产供热系统. 化工学报, 2014, 65(3) 1025-1032.
Bo Zhang*, Jinsheng Lv, Jixue Zuo. Compressible fluid flow field synergy principle and its application to drag reduction in variable-cross-section pipeline. International Journal of Heat and Mass Transfer 77 (2014) 1095–1101.
Mohammed O.A. Hamid, Bo Zhang*, Luopeng Yang. Application of field synergy principle for optimization fluid flow and convective heat transfer in a tube bundle of a pre-heater. Energy 76 (2014) 241-253.
Bo Zhang, Jinsheng Lv, Yuanchao Wang. Numerical and experimental study on parameters distribution inside a two-phase ejector. Heat Mass Transfer (2013) 49:1525–1533
Bo Zhang*, Yuanchao Wang, Lisha Kang, Jinsheng Lv. Study of an innovative ejector heat pump-boosted district heating system. Applied Thermal Engineering 58 (2013) 98-107.
Bo Zhang?, Xutong Song, Jinsheng Lv, Jixue Zuo. Study on the key ejector structures of the waste heat-driven ejector air conditioning system with R236fa as working fluid. Energy and Buildings 49 (2012) 209–215.
研究领域
【主要研究进展】：
多年一直从事射流混合与增压过程复杂流动过程、流固耦合关系、余热利用及其特殊现象的分析与研究，在理论研究、系统创新、理论转化为实践等方面取得了一定突破。研究内容得到了多项国家自然科学基金、省基金和教育部人才计划支持，承担了十余项企业委托项目，授权发明专利2项，发表论文近30篇，并成功领导了技术创新的工业化设计与实现。主要学术贡献、创新成果与社会经济意义体现在：
1、 面向解决技术难点、提出新理论：基于场协同理论的高速射流传热和流固耦合分析优化新方法
在低品位能源回收利用中，高效传热和流体流动分析至关重要，尤其在能效低下的喷射式制冷/热泵系统中，这两个问题是关键问题。
为了探索紧凑、高效换热器和提高喷射器工作性能，使得喷射式制冷/热泵系统在工业上可行，结合过增元院士提出的对流传热场协同概念（其思想是温度梯度与速度梯度之间的协同耦合提高传热系数），申请人进行了较有成效的探索研究。主要贡献是：1) 发展了场协同传热模型，并进一步尝试和验证了其在传热优化分析中的作用和应用方法，这部分工作内容发表在Energy、Renewable Energy和Applied Thermal Engineering等期刊上，基于以上成果对高效换热器尤其是小温差、层流和过渡段、液滴撞击热壁面为代表的换热器进行了有效的优化，为喷射制冷/热泵系统的主要换热器设计提供了依据。2) 提出流场独立协同对流动减阻优化思想，既速度和速度梯度之间的协同耦合关系:采用Favor平均结合Renolds平均从N-S方程推导建立了完整了可压/不可压层流、湍流场协同流动减阻模型，用协同角和协同度作为指标对CFD计算流场进行二次提炼加工；提出了场协同度结合涡判定的场协同区域分析指标；提出了指标定量、区域分析流场的方法，为流固耦合自动寻优奠定了基础。这部分研究来源于喷射器射流混合和壁面关系优化的难题、定位于具有广泛适用性的流固耦合自动寻优，对流体力学广义上具有一定理论创新意义，这部分主要内容发表在Int. J Heat and Mass Transfer等国际期刊上。
2、 有效的系统技术创新：首次成功实现了大型高效利用余热的喷射制冷/热泵系统产业化
工业余热废热广泛存在，这部分能源由于品位低、能量密度低而难以高效、经济地回收利用，不但造成大量浪费而且还给环境带来危害。长久以来，人们一直在探索如何解决这个问题。喷射器是一种能源回收利用设备，该设备本身和围绕它建立的能源利用系统早已广泛应用于能源生产领域，但是该设备最大问题是效率低下、喷射制冷系统/热泵的机械循环泵耗能高、运行不稳定。
针对工业生产过程中产生的温度低于100℃余热资源，通过研究与开发，发明了新型“主动平衡压力的喷射制冷系统”，解决了制约余热制冷系统发展的性能和安全性问题，使得该系统在工业应用取得了突破。该方案不但节省了机械循环泵电耗而且有效防止了气蚀可能，从而提升了系统安全可靠性。在制冷的同时，该系统也可用于集中供暖系统的二级换热站，实现一次网供回水温差放大的作用。相比于其它系统，喷射式热泵系统运行更可靠、维护费用低、占地面积小，可实现就地替换。这两项专利技术都成功进行了产业化示范，形成了新型能源高效利用设备，用户企业从节能和环保两个方面获得客观效益。由于该两项技术的成功，也形成了新的工业产品、诞生了有竞争力的新型科技创新型企业，为经济发展带来新动力。
本技术创新点之一的思想是：冷凝液不直接进入高压高温的发生器，而是先进入一个冷(或者温)换热器，达到设定容积后，断开冷凝器和这个罐子的连接，然后对这个换热器进行加热到接近发生器温度，随后再开启这个换热器到发生器的链路，利用重力使液体进入发生器，实现供液。供液完毕后，断开此换热器与发生器链路，通过冷却水冷却此空换热器，然后在此与冷凝器连接。以上思路来源于对心脏的左右心室、心房工作过程的分析，将连续的机械升压过程转变为交替的“吸入”和“压缩”过程。同样，为了保证制冷系统连续工作，发生器需要连续获得液体制冷剂补充，为此设置了两个中间换热器。在这个系统中，循环泵将液体工作介质输送到中间换热器的过程中，只需要克服管道阻力和微小的压差（为了加快运行速度，中间换热器通过冷却水降温过程需要加快，不能完全达到冷凝器温度），从而电耗显著降低，只需要消耗原泵功的20~30%。同时由于压差小，循环泵气蚀现象不再出现。
社会经济贡献：以上系统经过工业二次设计开发后，实现了产业化，完成了国内首台大制冷量R236fa工质的余热喷射制冷机，总制冷量1744kW，系统利用90~95℃热水驱动，制备8℃工艺/空调冷冻水，经过运行和测试，系统COP为0.30达到了设定要求。该系统开发成功，用户单位不再需要通过风冷系统对回到锅炉系统的90~95℃热水进行冷却降温，热水利用温差达到20℃；同时，该系统还替代了原压缩式制冷机组，为工艺和空调系统提供了1744kW的冷冻水制冷量，使用户单位产生了可观的节能效益。该系统的成功开发和运行，也为开发单位提供了新的产品、产生了经济收益。本项目实施中，完成企业标准一项（喷射式冷水机组。中能东讯新能源科技（大连）有限公司企业标准，Q/ZD J.001-2010。标准制定人：张博、宋辉）。
本技术创新之二是：基于喷射式热泵回收一次网回水余能的二级换热站供暖系统
在集中式供暖系统中，一次网供水通过二级换热站加热二次网回水，二次网供水负担用户用热量，如果需要提高二级换热站供暖能力、提升供暖质量，需要提高一次网供水温度、供水量。提高一次网供水量将会增加水泵功耗，甚至涉及到一次网改造工程，耗时耗力；提高一次网供水温度，也会增加一次网热损失。我国北方地区存在着大面积的集中供暖系统，随着城市化发展，现有供暖能力不足、供暖质量不达标等问题都需要进行有针对性的研究和改造。针对此问题提出了二级网喷射式热泵改造方案。在该方案中，一次网供水进入热泵系统的发生器，驱动喷射热泵系统工作，而不是直接用来加热二次网回水。整个系统从热量平衡来看，由于一次网回水经过热泵蒸发器再次降温，从而额外获得了这部分温降显热，作为增加量输入到了二次网中。作为指标，一次网供、回水温差的增加，表征了该换热站换热能力的增强。
社会经济贡献：该设计方案成功地进行了工业化设计，并完成了产业化，经过测试热泵系统COP>1.6，单一换热站供暖能力增加了40%。相对于同样可以实现该热量回收目的的溴化锂-水吸收式热泵，本系统最大的特点是系统结构简单、体积小、运行稳定，可以满足现有换热站无需大规模改造、重建的要求。同时只要一次网供水温度高于85℃，本系统就可以正常运行；如果一次网供水温度达不到指标，则本系统关闭运行条件下，也可以退化为简单换热设备，从而满足基本换热需求。
以上围绕高性能喷射器和高效换热为核心的系统皆成功实现了产业化，通过了现场试验和用户考核。

【主要科研项目】：
1) 流体流动减阻新方法，教育部新世纪优秀人才计划，2013-2015；
2) 基于场协同优化的喷射器设计方法研究，国家自然科学基金，2013-2016；
3) 气液两相及气体喷射器内超音速流动过程的研究，国家自然科学基金，2007-2012；
4) 工业余热喷射制冷系统的关键技术与设备研究，辽宁省攻关项目，2010-2012；
5) 新型太阳能双喷射式制冷系统波动工况试验研究，辽宁省自然科学基金，2010-2012。
最新进展
团队新增横向科研项目：高效温水洗车关键技术研发
团队参与航空发动机专项2项
重点实验室获得大连市科技专项基金支持
郭向吉的论文被Advancs in Engineering评述
论文成果
More>>
Zhao, Xiao,Zhang, Bo,Yang, Zhuogiang,Zhao, Yuxin.Surface orientation effects on heat transfer performance of spray cooling[J],INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER,2020,147
Liu, Feng,Yang, Zhuqiang,Zhang, Bo,Li, Tianhui.Study on Ledinegg instability of two-phase boiling flow with bifurcation analysis and experimental verification[J],INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER,2020,147
Zhao, Xiao,Yin, Zhichao,Zhang, Bo,Yang, Zhuqiang.Experimental investigation of surface temperature non-uniformity in spray cooling[J],INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER,2020,146
赵宇新,赵霄,张博,尹志超.瞬态喷雾冷却中使用导热逆问题求解热边界条件[J],大连理工大学学报,2019,59(4):359-365
郭向吉,胡素锋,张博,刘博,付庭煌.涡流管流动结构及能量分离性能LDV实验研究[J],大连理工大学学报,2019,59(5):480-491
Li, Tianhui,Yang, Zhuqiang,Zhang, Bo.Experimental study on flow instability onset coupling with heat transfer of supercritical fluid in mini-tubes[J],EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE,2019,109
专利
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主动平衡式喷射制冷系统
在线可调式喷射器
可调整喷嘴喉口面积的喷射器
采用多组喷射器并联的喷射式热泵机组
采用轻质板翅式换热器的喷射热泵机组
基于喷射式热泵回收一次网回水余能的二级换热站供暖系统
著作成果
新型智慧城市发展报告2015-2016
科研项目
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二氧化碳物性测试与验证, 企事业单位委托科技项目, 2017/11/24-2019/11/23, 进行
微重力喷雾冷, 主管部门科技项目, 2016/10/01, 进行
辽宁省高等学校创新人才支持计划-张博, 省、市、自治区科技项目, 2018/02/01, 进行
基于任务的能源管理研究, 企事业单位委托科技项目, 2016/12/13-2019/11/30, 进行
在大气环保指标引导下区域燃煤锅炉整改与可持续发展的技术经济性研究, 企事业单位委托科技项目, 2015/11/27-2016/10/31, 进行
混合介质流动、降压后温度变化的研究, 企事业单位委托科技项目, 2015/08/31-2016/12/31, 进行

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主要任职：技术研究开发院副院长
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学科：热能工程
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(2019)
Feng Liu, Bo Zhang, Zhuqiang Yang.Lyapunov stability and numerical analysis of excursive instability for forced two-phase boiling flow in a horizontal channel. Applied Thermal Engineering, 2019, 159:113664.

Feng Liu, Jinsheng Lv, Bo Zhang*, Zhuqiang Yang.Nonlinear stability analysis of Ledinegg instability under constant external driving force. Chemical Engineering Science, 2019, 432-445.

Xiangji Guo, Bo Zhang, Bo Liu, Xiang Xu.A critical review on the flow structure studies of Ranque–Hilsch vortex tubes. International Journal of Refrigeration, 2019, 104:51-64.

Xiangji Guo, Bo Zhang*.Experimental investigation on a novel pressure-driven heating system with Ranque–Hilsch vortex tube and ejector for pipeline natural gas pressure regulating process. Applied Thermal Engineering, 2019, 152: 634-642.

Xiao Zhao, Bo Zhang*, Xiuzhi Xi, Zhichao Yin. Analysis and Prediction of single-phase and two-phase cooling characteristics of intermittent sprays. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2019,133:619-630.
Xiangji Guo, Bo Zhang*. Experimental investigation on a novel pressure-driven heating system with Ranque–Hilsch vortex tube and ejector for pipeline natural gas pressure regulating process.Applied Thermal Engineering,152,2019: 634-642.
Xiangji Guo, Bo Zhang*, Ling Li, Bo Liu, Tinghuang Fu. Experimental investigation of flow structure and energy separation of Ranque–Hilsch vortex tube with LDV measurement. International Journal of Refrigeration, 2019, 101:106-116.



(2018)
Guo X.J., Zhang Bo*. Computational Investigation of Precessing Vortex Breakdown and Energy Separation in a Ranque-Hilsch Vortex Tube. Int.J Refrigeratrion，2018,85:42-57.
Zhang B, Guo XJ. Prospective applications of Ranque-Hilsch vortex tubes to sustainable energy utilization and energy efficiency improvement with energy and mass separation. RENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS, 2018,89:135-150.
Yang ZQ, Shan YF, Zhang B, Liu YF.Hydrodynamic characteristics of cyclohexane in a horizontal mini-tube at trans- and supercritical pressures.APPLIED THERMAL ENGINEERING, 2018, 129:62-69.


（2017）

Haipeng Wang, Bo Zhang, Qinggang Qiu*, Xiang Xu. Flow control on the NREL S809 wind turbine airfoil using vortex generators. Energy, 118:1210-1221.
Liu W, Yang Z, Zhang B*, et al. Experimental study on the effects of mechanical vibration on the heat transfer characteristics of tubular laminar flow[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2017, 115: 169-179.
Sui J, Zhao D, Zhang B, et al. Experimental study of Rijke-type thermoacoustic instability by using Proper Orthogonal Decomposition method[J]. Experimental Thermal and Fluid Science, 2017, 81: 336-344.
王海鹏, 邱庆刚, 张博. 风剪切来流对风力机近尾迹流动特性影响[J]. 热科学与技术, 2017, 16(2):120-126.
张博, 郭向吉. 涡流管非稳态旋流流场数值模拟研究[J]. 热科学与技术, 2017, 16(1):47-51.
吕金升; 杨竹强; 路广涛; 温兴柔; 张博. 湍流场协同模型构建及减阻应用. 热科学与技术, 2017, 16(3): 253-258.


（-2017）
Bo Zhang, Xiangji Guo, Zhuqiang Yang. Analysis on the fluid flow in vortex tube with vortex periodical oscillation characteristics. International Journal of Heat and Mass Transfer 103 (2016) 1166–1175.
Haipeng Wang, Bo Zhang and Qinggang Qiu. Numerical study of the effects of wind shear coefficients on the flow characteristics of the near wake of a wind turbine lade. Proc IMechE Part A: J Power and Energy 2016, Vol. 230(1) 86–98.
Bo Zhang *, Mohammed O.A. Hamid,Wenjie Liu. Numerical and experimental study of field synergy analysis in water jet impingement based on minimum entropy generation method. Applied Thermal Engineering 99 (2016) 944–958.
Mohammed O.A. Hamid, Bo Zhang*. Field synergy analysis for turbulent heat transfer on ribs roughened solar air heater. Renewable Energy 83 (2015) 1007-1019.
Qing-Ming Sun, Bo Zhang. Nonlinear characterization of gas liquid two-phase flow in complex networks. Experimental Thermal and Fluid Science 60 (2015) 165–172
徐翔, 王远超,张博. 基于喷射式热泵的热电联产供热系统. 化工学报, 2014, 65(3) 1025-1032.
Bo Zhang*, Jinsheng Lv, Jixue Zuo. Compressible fluid flow field synergy principle and its application to drag reduction in variable-cross-section pipeline. International Journal of Heat and Mass Transfer 77 (2014) 1095–1101.
Mohammed O.A. Hamid, Bo Zhang*, Luopeng Yang. Application of field synergy principle for optimization fluid flow and convective heat transfer in a tube bundle of a pre-heater. Energy 76 (2014) 241-253.
Bo Zhang, Jinsheng Lv, Yuanchao Wang. Numerical and experimental study on parameters distribution inside a two-phase ejector. Heat Mass Transfer (2013) 49:1525–1533
Bo Zhang*, Yuanchao Wang, Lisha Kang, Jinsheng Lv. Study of an innovative ejector heat pump-boosted district heating system. Applied Thermal Engineering 58 (2013) 98-107.
Bo Zhang?, Xutong Song, Jinsheng Lv, Jixue Zuo. Study on the key ejector structures of the waste heat-driven ejector air conditioning system with R236fa as working fluid. Energy and Buildings 49 (2012) 209–215.

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张博 (教授) 赞 的个人主页 http://faculty.dlut.edu.cn/ejector/zh_CN/index.htm
教授 博士生导师 硕士生导师
主要任职：技术研究开发院副院长
性别：男
毕业院校：大连理工大学
学位：博士
在职信息：在职
所在单位：能源与动力学院
学科：热能工程
联系方式：办公电话：**
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【主要研究进展】：
多年一直从事射流混合与增压过程复杂流动过程、流固耦合关系、余热利用及其特殊现象的分析与研究，在理论研究、系统创新、理论转化为实践等方面取得了一定突破。研究内容得到了多项国家自然科学基金、省基金和教育部人才计划支持，承担了十余项企业委托项目，授权发明专利2项，发表论文近30篇，并成功领导了技术创新的工业化设计与实现。主要学术贡献、创新成果与社会经济意义体现在：
1、 面向解决技术难点、提出新理论：基于场协同理论的高速射流传热和流固耦合分析优化新方法
在低品位能源回收利用中，高效传热和流体流动分析至关重要，尤其在能效低下的喷射式制冷/热泵系统中，这两个问题是关键问题。
为了探索紧凑、高效换热器和提高喷射器工作性能，使得喷射式制冷/热泵系统在工业上可行，结合过增元院士提出的对流传热场协同概念（其思想是温度梯度与速度梯度之间的协同耦合提高传热系数），申请人进行了较有成效的探索研究。主要贡献是：1) 发展了场协同传热模型，并进一步尝试和验证了其在传热优化分析中的作用和应用方法，这部分工作内容发表在Energy、Renewable Energy和Applied Thermal Engineering等期刊上，基于以上成果对高效换热器尤其是小温差、层流和过渡段、液滴撞击热壁面为代表的换热器进行了有效的优化，为喷射制冷/热泵系统的主要换热器设计提供了依据。2) 提出流场独立协同对流动减阻优化思想，既速度和速度梯度之间的协同耦合关系:采用Favor平均结合Renolds平均从N-S方程推导建立了完整了可压/不可压层流、湍流场协同流动减阻模型，用协同角和协同度作为指标对CFD计算流场进行二次提炼加工；提出了场协同度结合涡判定的场协同区域分析指标；提出了指标定量、区域分析流场的方法，为流固耦合自动寻优奠定了基础。这部分研究来源于喷射器射流混合和壁面关系优化的难题、定位于具有广泛适用性的流固耦合自动寻优，对流体力学广义上具有一定理论创新意义，这部分主要内容发表在Int. J Heat and Mass Transfer等国际期刊上。
2、 有效的系统技术创新：首次成功实现了大型高效利用余热的喷射制冷/热泵系统产业化
工业余热废热广泛存在，这部分能源由于品位低、能量密度低而难以高效、经济地回收利用，不但造成大量浪费而且还给环境带来危害。长久以来，人们一直在探索如何解决这个问题。喷射器是一种能源回收利用设备，该设备本身和围绕它建立的能源利用系统早已广泛应用于能源生产领域，但是该设备最大问题是效率低下、喷射制冷系统/热泵的机械循环泵耗能高、运行不稳定。
针对工业生产过程中产生的温度低于100℃余热资源，通过研究与开发，发明了新型“主动平衡压力的喷射制冷系统”，解决了制约余热制冷系统发展的性能和安全性问题，使得该系统在工业应用取得了突破。该方案不但节省了机械循环泵电耗而且有效防止了气蚀可能，从而提升了系统安全可靠性。在制冷的同时，该系统也可用于集中供暖系统的二级换热站，实现一次网供回水温差放大的作用。相比于其它系统，喷射式热泵系统运行更可靠、维护费用低、占地面积小，可实现就地替换。这两项专利技术都成功进行了产业化示范，形成了新型能源高效利用设备，用户企业从节能和环保两个方面获得客观效益。由于该两项技术的成功，也形成了新的工业产品、诞生了有竞争力的新型科技创新型企业，为经济发展带来新动力。
本技术创新点之一的思想是：冷凝液不直接进入高压高温的发生器，而是先进入一个冷(或者温)换热器，达到设定容积后，断开冷凝器和这个罐子的连接，然后对这个换热器进行加热到接近发生器温度，随后再开启这个换热器到发生器的链路，利用重力使液体进入发生器，实现供液。供液完毕后，断开此换热器与发生器链路，通过冷却水冷却此空换热器，然后在此与冷凝器连接。以上思路来源于对心脏的左右心室、心房工作过程的分析，将连续的机械升压过程转变为交替的“吸入”和“压缩”过程。同样，为了保证制冷系统连续工作，发生器需要连续获得液体制冷剂补充，为此设置了两个中间换热器。在这个系统中，循环泵将液体工作介质输送到中间换热器的过程中，只需要克服管道阻力和微小的压差（为了加快运行速度，中间换热器通过冷却水降温过程需要加快，不能完全达到冷凝器温度），从而电耗显著降低，只需要消耗原泵功的20~30%。同时由于压差小，循环泵气蚀现象不再出现。
社会经济贡献：以上系统经过工业二次设计开发后，实现了产业化，完成了国内首台大制冷量R236fa工质的余热喷射制冷机，总制冷量1744kW，系统利用90~95℃热水驱动，制备8℃工艺/空调冷冻水，经过运行和测试，系统COP为0.30达到了设定要求。该系统开发成功，用户单位不再需要通过风冷系统对回到锅炉系统的90~95℃热水进行冷却降温，热水利用温差达到20℃；同时，该系统还替代了原压缩式制冷机组，为工艺和空调系统提供了1744kW的冷冻水制冷量，使用户单位产生了可观的节能效益。该系统的成功开发和运行，也为开发单位提供了新的产品、产生了经济收益。本项目实施中，完成企业标准一项（喷射式冷水机组。中能东讯新能源科技（大连）有限公司企业标准，Q/ZD J.001-2010。标准制定人：张博、宋辉）。
本技术创新之二是：基于喷射式热泵回收一次网回水余能的二级换热站供暖系统
在集中式供暖系统中，一次网供水通过二级换热站加热二次网回水，二次网供水负担用户用热量，如果需要提高二级换热站供暖能力、提升供暖质量，需要提高一次网供水温度、供水量。提高一次网供水量将会增加水泵功耗，甚至涉及到一次网改造工程，耗时耗力；提高一次网供水温度，也会增加一次网热损失。我国北方地区存在着大面积的集中供暖系统，随着城市化发展，现有供暖能力不足、供暖质量不达标等问题都需要进行有针对性的研究和改造。针对此问题提出了二级网喷射式热泵改造方案。在该方案中，一次网供水进入热泵系统的发生器，驱动喷射热泵系统工作，而不是直接用来加热二次网回水。整个系统从热量平衡来看，由于一次网回水经过热泵蒸发器再次降温，从而额外获得了这部分温降显热，作为增加量输入到了二次网中。作为指标，一次网供、回水温差的增加，表征了该换热站换热能力的增强。
社会经济贡献：该设计方案成功地进行了工业化设计，并完成了产业化，经过测试热泵系统COP>1.6，单一换热站供暖能力增加了40%。相对于同样可以实现该热量回收目的的溴化锂-水吸收式热泵，本系统最大的特点是系统结构简单、体积小、运行稳定，可以满足现有换热站无需大规模改造、重建的要求。同时只要一次网供水温度高于85℃，本系统就可以正常运行；如果一次网供水温度达不到指标，则本系统关闭运行条件下，也可以退化为简单换热设备，从而满足基本换热需求。
以上围绕高性能喷射器和高效换热为核心的系统皆成功实现了产业化，通过了现场试验和用户考核。

【主要科研项目】：
1) 流体流动减阻新方法，教育部新世纪优秀人才计划，2013-2015；
2) 基于场协同优化的喷射器设计方法研究，国家自然科学基金，2013-2016；
3) 气液两相及气体喷射器内超音速流动过程的研究，国家自然科学基金，2007-2012；
4) 工业余热喷射制冷系统的关键技术与设备研究，辽宁省攻关项目，2010-2012；
5) 新型太阳能双喷射式制冷系统波动工况试验研究，辽宁省自然科学基金，2010-2012。

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最新进展 当前位置: 中文主页 >> 科学研究 >> 最新进展
[1] 团队新增横向科研项目：高效温水洗车关键技术研发
[2] 团队参与航空发动机专项2项
[3] 重点实验室获得大连市科技专项基金支持
[4] 郭向吉的论文被Advancs in Engineering评述

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论文成果 当前位置: 中文主页 >> 科学研究 >> 论文成果
[1]Zhao, Xiao,Zhang, Bo,Yang, Zhuogiang,Zhao, Yuxin.Surface orientation effects on heat transfer performance of spray cooling[J],INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER,2020,147
[2]Liu, Feng,Yang, Zhuqiang,Zhang, Bo,Li, Tianhui.Study on Ledinegg instability of two-phase boiling flow with bifurcation analysis and experimental verification[J],INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER,2020,147
[3]Zhao, Xiao,Yin, Zhichao,Zhang, Bo,Yang, Zhuqiang.Experimental investigation of surface temperature non-uniformity in spray cooling[J],INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER,2020,146
[4]赵宇新,赵霄,张博,尹志超.瞬态喷雾冷却中使用导热逆问题求解热边界条件[J],大连理工大学学报,2019,59(4):359-365
[5]郭向吉,胡素锋,张博,刘博,付庭煌.涡流管流动结构及能量分离性能LDV实验研究[J],大连理工大学学报,2019,59(5):480-491
[6]Li, Tianhui,Yang, Zhuqiang,Zhang, Bo.Experimental study on flow instability onset coupling with heat transfer of supercritical fluid in mini-tubes[J],EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE,2019,109
[7]刘子贤,尹智超,张博.太阳能空气取水/制水技术浅析[J],太阳能,2018,12:68-70,44
[8]Liu, Feng,Zhang, Bo,Yang, Zhuqiang.Lyapunov stability and numerical analysis of excursive instability for forced two-phase boiling flow in a horizontal channel[J],APPLIED THERMAL ENGINEERING,2019,159
[9]Guo, Xiangji,Zhang, Bo,Li, Ling,Liu, Bo,Fu, Tinghuang.Experimental investigation of flow structure and energy separation of Ranque-Hilsch vortex tube with LDV measurement[J],INTERNATIONAL JOURNAL OF REFRIGERATION-REVUE INTERNATIONALE DU FROID,2019,101:106-116
[10]Liu, Feng,Lv, Jinsheng,Zhang, Bo,Yang, Zhucnang.Nonlinear stability analysis of Ledinegg instability under constant external driving force[J],CHEMICAL ENGINEERING SCIENCE,2019,206:432-445
[11]Guo, Xiangji,Zhang, Bo,Liu, Bo,Xu, Xiang.A critical review on the flow structure studies of Ranque-Hilsch vortex tubes[J],INTERNATIONAL JOURNAL OF REFRIGERATION-REVUE INTERNATIONALE DU FROID,2019,104:51-64
[12]单亚飞,李天卉,杨竹强,张博,刘峰.超临界环己烷水平管内水动力学多值性研究[J],西安交通大学学报,2018,52(9):64-70
[13]Zhang, Bo,Guo, Xiangji.Prospective applications of Ranque-Hilsch vortex tubes to sustainable energy utilization and energy efficiency improvement with energy and mass separation[J],RENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS,2018,89:135-150
[14]杜彦君,刘峰,刘云发,张博.液气-液喷射器尺寸设计方法[J],制冷学报,2018,39(3):119-125
[15]吕平,刘文杰,张博,杨竹强.振动对管内流体对流传热影响实验研究[J],大连理工大学学报,2018,58(2):118-123

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[1] 主动平衡式喷射制冷系统
[2] 在线可调式喷射器
[3] 可调整喷嘴喉口面积的喷射器
[4] 采用多组喷射器并联的喷射式热泵机组
[5] 采用轻质板翅式换热器的喷射热泵机组
[6] 基于喷射式热泵回收一次网回水余能的二级换热站供暖系统
[7] 基于三维温度重构的阀门检漏系统
[8] 基于红外热成像技术的阀门泄漏检测系统

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[1] 新型智慧城市发展报告2015-2016

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科研项目 当前位置: 中文主页 >> 科学研究 >> 科研项目
[1] 二氧化碳物性测试与验证, 2017/11/24-2019/11/23, 进行
[2] 微重力喷雾冷, J教育部-装备发展部联合基金, 2016/10/01, 进行
[3] 辽宁省高等学校创新人才支持计划-张博, 辽宁省高等学校创新人才支持计划, 2018/02/01, 进行
[4] 基于任务的能源管理研究, 2016/12/13-2019/11/30, 进行
[5] 在大气环保指标引导下区域燃煤锅炉整改与可持续发展的技术经济性研究, 2015/11/27-2016/10/31, 进行
[6] 混合介质流动、降压后温度变化的研究, 2015/08/31-2016/12/31, 进行
[7] 工业余热喷射制冷系统的关键技术与设备研究, 辽宁省科技计划项目, 2010/01/01-2011/12/31, 完成
[8] 金属阀门监督检验关键技术研究应用, 2013/06/08-2015/06/08, 进行
[9] 气液两相射流混合过程的数值模拟与试验, 2013/10/15-2014/12/30, 进行
[10] 生物质颗粒锅炉燃烧数值模拟研究及开发（补充协议）, 2014/02/01-2015/02/01, 进行
[11] 新型太阳能双喷射式制冷系统波动工况试验研究?, 辽宁省自然科学基金, 2010/01/01-2012/12/31, 完成
[12] 新型太阳能双喷射式制冷系统波动工况实验研究, 辽宁省高等学校科研计划项目, 2010/01/01-2013/02/04, 完成
[13] 2012年度教育部新世纪优秀人才支持计划, 教育部新世纪优秀人才支持计划项目, 2012/12/26-2016/06/13, 完成
[14] 基于场协同流场优化的喷射器设计方法研究, 国家自然科学基金, 2012/09/25-2016/12/31, 完成
[15] 气液两相及气体喷射器内超音速流动过程的研究, 国家自然科学基金, 2007/09/25-2010/12/31, 完成

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研究生课程
课程名称学年学期学时学分课程号 两相流与计算传热 2019-2020 春学期 32 2 ** 两相流与计算传热 2018-2019 春学期 32 2 ** 两相流与计算传热 2017-2018 春学期 32 2 **

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第八届中国 海峡项目成果交易会高校优秀参展项目（一等奖）
高校成果交易会优秀产品奖
2017年辽宁省科技发明奖
2016年大连市科技发明奖
大连市信息技术推广应用优秀成果奖
其他奖励
2011优秀班主任
**年青年教师讲课竟赛一等奖
**年教学质量优良奖
**年教学质量优良奖