流体机械及工程系
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历史沿革

       西安交通大学流体机械及工程学科的前身为1956年由留美归国博士苗永淼、前苏联援华专家谢列茨尼奥夫等前辈共同创建的我国最早的透平压缩机专业。自 1957年开始培养研究生,1981年被批准为国家首批博士点,继而成为国家首批博士后流动站,1985年培养出我国流体机械及工程专业的第一个博士生。1988年被评为首批国家重点学科;1989年经国家发展计划委员会批准成立流体机械国家专业实验室;1995年批准依托本学科及它相关学科建成流体机械及压缩机国家工程研究中心;1998年被批准为“长江学者”设点单位。在历次重点学科评估中,本学科点一直处于国内同类学科的领先地位。学科的传统优势是以解决国民经济建设中的重大科技问题为主攻目标,通过对大型流体机械关键共性技术、大型装备国产化的产学研集中攻关,为流体机械行业提供具有我国自主知识产权的关键技术,推动行业的技术进步,同时,为流体机械行业培养一大批高水平的科研人才和技术骨干。学科积级开展国际和国内的学术交流,目前同美、英、德、法、韩等国的大学及科研机构建立了广泛的联系和良好的合作关系。

 

师资队伍

       流体机械及工程系现有28名教职工,其中教授10名,副教授7名,讲师6名,高工4名,工程师1名。有教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队1个,国家百千万人才1人,国家杰出青年基金获得者1人,教育部跨/新世纪优秀人才5人, 陕西省三五人才3人。国家百篇优博1人,陕西省优博1人。

 

   姓名 职称   学历 年龄   备注
 1  席  光

 教授,博导

 博士  51

 国家百千万人才、

 杰青、跨世纪、省三五人才

 2  祁大同  教授,博导  硕士  65  
 3  王  元  教授,博导  博士  58  省三五人才
 4  秦国良  教授,博导  博士  50  省三五人才
 5  孙金菊  教授,博导  博士  50  
 6  李景银  教授,博导  博士  48  
 7  张楚华  教授,博导  博士  47  新世纪
 8  张家忠  教授,博导  博士  46  新世纪
 9  刘立军  教授,博导  博士  44  新世纪、腾飞人才
 10  王焕然  教授  博士  49  
 11  闻苏平  副教授  博士  53  
 12  张义云  副教授  硕士  50  
 13  宫武旗  副教授  博士  46  
 14   陈汝刚  副教授  博士  44  
 15  刘小民  副教授  博士  43  
 16  陈雪江  副教授  博士  40  新世纪
 17  毛义军  副教授  博士  33  
 18  李心伟  高级工程师  本科  56  
 19  赵  忖  高级工程师  本科  50  
 20  林  梅  高级工程师  硕士  45  
 21  樊宏周  高级工程师  本科  38  
 22  王志恒  讲师  博士  35  
 23   孙中国  讲师  博士  33  省优博
 24  李早阳  讲师  博士  30  
 25  张  洋  讲师  博士  30  
 26  郭朋华  讲师  博士  28  
 27  琚亚平  讲师  博士  27  
 28  徐朝蓉  工程师  本科  43  
 
  

课程教学

       本系教师曾主编、参编、翻译出了流体机械教材10余部,其中大多数属于国内相关领域的首部教材,为建成我国流体机械专业的完整课程体系,培养高水平学科及行业技术人才,保持我校流体机械学科国内领先的地位等重要方面,做出了重大贡献。

       系所开设的本科生主要课程如下(共9门):

《流体机械原理》

《流体机械强度与振动》

《流体机械内流理论与计算》

《风力机与风工程》

《流体机械装置运行与控制》

《通风机与泵》

《有限元法及其工程应用》

《制冷原理及装置》

《燃起轮机装置》

 

       系所开设的研究生主要课程如下(共8门):

《流体力学的近代进展》

《张量分析及其工程应用》

《流动过程的高精度模拟方法与技术》

《工程湍流》

《叶轮机械内部流场数值分析方法》

《非线性动力系统的稳定性、分岔及其数值分析》

《气动声学基础及噪声控制技术》

《太阳能光电技术导论》

 

学科方向

(1)流体机械的流动理论与实验

       具体方向为:

(a)流体机械内部非定常流动;

(b)微型高速离心压缩机的流动机理及关键技术;

(c)大型流体机械的流固耦合;

(d)流体机械内部流动控制方法;

(e)实际气体离心压缩机的气动热力计算;

(f)流体机械气动声学及降噪原理;

(g)流体流动的非线性动力学模型;

(h)流动数值模拟的高性能计算方法。

(2)大型透平压缩机系统设计方法、控制技术与工程应用

       具体方向为:

(a)叶片式流体机械先进节能设计方法关键技术及示范;

(b)透平压缩机多学科设计优化方法及现代优化算法;

(c)透平压缩机多级匹配设计技术;

(d)压缩机系统喘振与旋转失速预测与预防策略;

(e)流体机械中的流动控制技术;

(f)高压小流量离心压缩机的流动减阻理论与实验;

(g)低温全液体膨胀机节能技术;

(h)大型透平压缩机转子动力学分析与设计。

(3)微型流体机械与流体工程中的复杂流动

       具体方向有:

(a)风沙流微观动力学分析与宏观散体动力学的尺度转换;

(b)水下爆炸气泡能量输出规律及周围流场的应力分布规律的理论与实验;

(c)微尺寸流动的Micro-PIV实验技术及介观模型;

(d)心脏血液泵内微尺度流动机理与结构优化;

(e)微型特种泵内部流动机理全局优化设计理论与技术;

(f)太阳能光伏与固体照明晶体材料制备中的热物理科学问题与关键技术。

 

实验条件

       目前已建成并投入运行了如下三个标志性试验台位:

(1)转速50000-80000转/分、功率315千瓦的高速离心压缩机实验台位;

(2)功率为250千瓦的离心压缩机进口导叶-叶轮-叶片扩压器内部非定常流动实验台位;

(3)目前国内高校唯一的化工介质闭式循环离心压缩机性能测试实验台位。

       结合沈鼓-西交大研究院、985创新能力及国家工程研究中心创新能力建设,正在建设的高规格台位:

(1)800KW两级离心压缩机非定常流动测试实验台,2014年7月完成;

(2)两级轴流压缩机综合性能试验台,2015年底前完成。

       系所建成四个本科生教学台位:

(1)离心压缩机综合性能测试教学台位

(2)离心压缩机调节与运行教学台位

(3)转子动力学教学台位

(4)风力机综合性能测试教学台位

       拥有世界先进的测量仪器:粒子图像速度场测量系统 (PIV) 、三维光纤式激光多普勒测速仪( LDV )、智能型多通道热线风速仪 (HWA)、叶轮内部流场巡回检测系统、便携式三维扫描仪Handy 3D Scan、高速数据采集系统、应变测量系统、旋转机械状态监测与故障诊断系统等,以及500核以上的并行计算系统。

       拥有先进的加工设备:五坐标数控加工中心、真空钎焊炉等。

       部分实验台位、加工及测量系统照片:

 

 

化工介质闭式试验台

 

高速叶轮试验台 

 

三元叶轮五坐标加工中心

 

PIV试验台

 

LDV试验台

 

微型燃机压气机实验台

 

动静干涉实验台 

太阳能光伏材料制备与加工检测平台


 

环境风洞

 

教学成果

       教材《离心式压缩机原理》(徐忠主编)获机械工业部优秀教材二等奖

 

科研成果

       “十一五”以来,主持完成或在研国家973课题2项,国家863课题6项,国家科技支撑课题1项,国家自然科学基金重点项目1项、杰出青年基金项目1项。

       973课题包括:(1)项目子课题“叶片局部柔性结构自适应的气动扩稳减阻原理及方法”;(2)项目子课题“压缩机组主辅设备复杂系统的集成耦合及优化”。

       863课题包括:(1)能源目标导向类课题“叶片式流体机械先进节能设计技术及应用”;(2)信息领域重大项目课题“面向千万亿次高效能计算机的大型流体机械整机非定常流动并行计算软件的研发及应用”;(3)自由探索类课题“高性能小流量离心压缩机基本级研究”;(4)自由探索类课题“串列叶轮的流动控制技术在离心压缩机中的应用与示范”;(5)自由探索类课题“大型空分液化装置用低温全液体膨胀机研制”;(6)能源技术领域重点项目“100KW微型燃气轮机研制”离心压气机子课题。

       国家科技支撑计划项目课题:高速无油节能环保型流体机械关键技术。

       国家自然科学基金杰出青年基金项目:离心式压缩机通流部件间非定常作用机理及优化设计。

       国家自然科学基金重点项目:叶轮机气动力学新一代反命题和优化设计的研究。

       作为第一完成人的获奖成果:

(1)2005年,“大型离心压缩机关键共性技术及在石化、冶金行业的应用”获国家科学技术进步二等奖。

(2)2004年,“大型尿素装置宽工况节能型二氧化碳离心压缩机关键技术及应用”获教育部提名国家科学技术进步奖一等奖。

(3)1994年,“空分装置原料气单轴全‘全可控涡’三元等温型透平压缩机技术”获教育部科学技术进步奖一等奖。

(4)1991年,“径、混流式‘全可控涡’三元叶轮设计方法及其流型”获国家发明奖三等奖。

(5)2003年,“基于演化计算技术的离心式压缩机静止叶栅优化设计方法的研究”获全国优秀博士学位论文。

 

国际交流

       近5年来承担的国际合作研究项目:

(1)日本大金工业株式会社国际合作项目:Study on Low Noise Multi-Blade Fan(I、II)。

(2)日本大金工业株式会社国际合作项目:Research on Performance Prediction of Refrigerant Pump(I、II、III)。

       承办国际学术会议1次:

       亚洲推进与动力联合会议AJCPP2012

       聘请教育部“海外名师”项目教授1名,周期5年。

 

招生就业

本科生毕业去向:

出国:10%        上研:55%        就业:35%

 

硕士生毕业去向:

读博:45%        就业:55%

 

就业领域:

流体机械专业厂家;能源、动力;石油化工;电力电子 ;空分行业、低温液化行业;制冷空调企业、研发中心 ;航空、航天研究院所。