相册


基本信息 The basic information
姓名: 徐慎忍

学院: 动力与能源学院


学历: 博士研究生毕业

学位: 工学博士


职称: 副教授

职务:


学科: 航空宇航科学-航空宇航推进理论与工程


邮箱: shenren_xu@nwpu.edu.cn

电话: **




工作经历 Work Experience
2017年7月-至今 准聘副教授，西北工业大学

2014年9月-2017年6月 博士后，利物浦大学
其他访问、合作经历
2011-2015 多次在罗罗英国（德比）和罗罗德国（柏林）访问
2015-2017 多次在空客英国（布里斯托）和德国宇航院（布伦瑞克）访问
2016年4月 在弗吉尼亚理工大学数学系访问
2017年2月 在冯卡门流体力学研究所（比利时布鲁塞尔）访问
2017年6月 在三菱重工（日本长崎）访问



2017/7 to date: tenure track associate professor, Northwestern Polytechnical University

2014/9-2017/6: postdoc, University of Liverpool
visiting/collaboration:
2011-2015: collaboration with Rolls-Royce on adjoint optimization for turbomachinery components
2015-2017: collaboration with Airbus and German Aerospace Center on linearized aerodynamics
2016/4: visited Prof Eric de Sturler in Virginia Tech
2017/2: visited VKI
2017/6: visited MHI Nagasaki


过往研究经历/Past research experience：
本人博士阶段受罗罗(Rolls Royce)公司资助，基于其核心CFD代码HYDRA开展 1)伴随求解器先进算法研究；2)高压涡轮叶片三维气动外形伴随优化工作。博士后工作期间与空中客车(Airbus)和德国宇航院(DLR)合作，基于德宇航的DLR-TAU代码开展了时间线化方程的加速算法研究工作及其在飞机气动、气弹、伴随优化方面的应用。在线化RANS CFD求解器的稳定性和效率方面做出了一系列创新成果，如下图所示：


来西工大之后/Current research activities：
自加入西北工业大学王丁喜教授课题组以来，从零开始开发了具有完全自主知识产权的先进流动分析软件NutsCFD。该软件基于非结构网格有限体积法求解RANS方程，采用MPI并行，适用于具有任意复杂几何的外流、内流非线性流动分析以及各类先进线化分析（时间线化、伴随、特征值）功能。NutsCFD的核心算法发表在美国航空宇航学会的学术期刊AIAA Journal上[点击此处阅读论文]。本人在西北工业大学科研工作主要基于NutsCFD开展。一些基于NutsCFD的内外流计算结果如下图所示。


我的科普性叶轮机CFD知乎专栏在[这里]。



教育经历 Education Experience

2015 博士，伦敦玛丽女王大学
2010 硕士，杜克大学

2008 本科，复旦大学

2003 江苏省天一中学



2015PhD,Queen Mary University of London
2010 MSc, Duke University
2007Visiting student, Yale University
2008BEng, Fudan University



教育教学 Education And Teaching
计算流体力学理论与编程实践 （U07M11193.01） 本科专业选修课 2021年春季学期



招生信息 Admission Information
欢迎有志从事
1. 叶轮机CFD算法研究和软件开发；
2. 飞机/发动机的应用空气动力学；
3. 多学科耦合优化方法
或其他方面研究的同学与我联系，讨论开展本科科研见习、本科毕业设计、攻读硕、博士学位等的相关事宜。



科学研究 Scientific Research
研究方向：

1) 面向工程先进分析的计算流体力学软件开发和应用
计算流体力学(CFD)经过多年发展，已能较为准确预测一般三维流场，但是面向实际工程问题，尤其是航空发动机内部复杂流动的先进分析时，成熟的商业软件依然显得力不从心。区别于常规流场计算，先进分析特指流场的线化分析、伴随分析、特征值分析等需要依赖复杂的数学算法和编程实现的特征功能。这些先进分析功能是流场仿真从复现实验结果到预测、探索未知的重要赋能工具。
2) 空气动力学外形优化技术
传统的基于风洞试验试错的气动外形优化方法成本太高，测试周期长，在计算资源爆炸式增长的时代已显得格格不入。基于CFD模拟的气动外形优化设计是一个重要的研究领域。其旨在通过模拟手段获得性能更高的气动外形，对于复杂三维流动的叶轮机部件精细化气动设计尤为重要。在CFD外形优化中，伴随方法的出现具有划时代的意义，它使得气动外形优化的成本可以控制在和流场模拟本身一个量级，使优化方法在工程实际中使用成为可能。
3) 压缩系统气动稳定性
压气机等部件的性能（效率、压比、裕度等）直接决定了整个发动机的基调。相对于效率、压比等静态性能，裕度的预测极其困难，目前只有通过试验和经验模型获得，和基于CFD计算直接获得静态性能的做法大相径庭。如何通过基于CFD计算方法准确地预测失速裕度，可以说是压气机设计领域的顶级难题，亟需方法上的突破。


科研项目：
1) 压缩系统旋转失速先兆的全局稳定性分析和失稳机理探究, 纵向课题，国家自然科学基金青年项目，2021-2023
2) 基于过渡态模拟的VCE压缩系统气动-稳定性分析，纵向课题，国防科技重点实验室基金，2020-2021
3) 压气机加工偏差xxx研究，纵向课题 2021-2024
4) 压气机叶型优化设计技术研究，横向课题，2021-2022
5) 压气机气动性能不确定性分析算法研究与程序开发，横向课题，2020-2021


学生指导:
(与王丁喜，黄秀全两位老师共同指导)：
姓名 年级 研究课题
赵家资 2021级博 多学科伴随优化
杨晗 2021级硕 开源FEM软件伴随求解器开发
罗朝斌 2021级硕 压气机优化方法
袁蔡嘉 2020级硕 压气机气动稳定性
李纬华 2020级硕 叶轮机械参数化方法研究
张倩 2020级硕 不确定性分析和鲁棒优化
杨稼丰 2019级硕 变涵道比变循环发动机模拟
钱文韬 2019级硕 压气机设计和优化



学术成果 Academic Achievements

2021
[J11] Qian Zhang, Shenren Xu*, Xianjun Yu, Jiaxin Liu, Dingxi Wang,Xiuquan Huang
Nonlinear uncertainty quantification of the impact of geometric variability on compressor performance using an adjoint method,
Chinese Journal of Aeronautics,accepted
[J10]Shenren Xu, Yi Li, Xiuquan Huang, Dingxi Wang*
Robust Newton–Krylov Adjoint Solver for the Sensitivity Analysis of Turbomachinery Aerodynamic,
AIAA Journal,2021
[下载链接]
[J9]Hangkong Wu, Dingxi Wang*,Xiuquan Huang,Shenren Xu
A Time-Space Multigrid Method for Efficient Solution of the Harmonic Balance Equation System,
ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Power,September 2021, 143(9): 091006.
[下载链接]
2020
[J8]Shenren Xu*, Pavanakumar Mohanamuraly, Dingxi Wang , and Jens-Dominik Mueller
Newton–Krylov Solver for Robust Turbomachinery Aerodynamic Analysis,
AIAA Journal, Vol. 58, No. 3, 2020, pp. 1320-1336.
[下载链接]
来西工大之前的研究工作
[J7]Shibin Li, Zhenguo Wang, Wei Huang, Jing Lei,Shenren Xu
Design and investigation on variable Mach number waverider for a wide-speed range,
Aerospace Science and Technology, Vol. 76, 2018, pp. 291-302
[J6]Shibin Li, Zhenguo Wang, Wei Huang,Shenren Xu, Li Yan
Aerodynamic performance investigation on waverider with variable blunt radius in hypersonic flows,
Acta Astronautica,Vol. 137, 2017, pp. 362-372
[J5]Shenren Xu*, Sebastian Timme, Orest Mykhaskiv, and Jens-Dominik Mueller
Wing-body junction optimisation with CAD-based parametrisation including a moving intersection,
Aerospace Science and Technology, Vol. 68, 2017, pp. 543-551.
[J4]Shenren Xu*, and Sebastian Timme
Robust and efficient adjoint solver for complex flow conditions,
Computers & Fluids, Vol. 148, 2017, pp. 26-38.
[J3]Shenren Xu*, Sebastian Timme, and Kenneth J. Badcock
Enabling off-design linearised aerodynamics analysis using Krylov subspace recycling technique,
Computers & Fluids, Vol. 140, 2016, pp. 385-396.
[J2]Shenren Xu, David Radford, Marcus Meyer, and Jens-Dominik Mueller*
Stabilisation of discrete steady adjoint solvers,
Journal of Computational Physics, Vol. 299, 2015, pp. 175-195.
[J1]Shenren Xu, Wolfram Jahn, and Jens‐Dominik Müller*
CAD‐based shape optimisation with CFD using a discrete adjoint
International Journal for Numerical Methods in Fluids, Vol. 74, No. 3, 2014, pp. 153-168.
注：上标[*]的为通讯作者



English Version