1、储供氢一体化动力系统仿真及装备

车载储氢供氢是氢发动机应用的瓶颈难题之一。有机工质储氢、固态储氢、氨、醇等常温常压储氢技术安全性高，可以利用发动机余热，达到安全高效储氢和提升发动机系统效率的综合效果。但车载储氢供氢与发动机深度融合涉及机、电、化多源能量系统过程，装备研发和动态特性匹配存在巨大挑战。我们致力于利用氢发动机余热实现供氢系统能量耦合，开发基于三级余热回收的热能梯级利用架构，建立机-电-化-热多源能量系统的动态余热耦合模型，开展多物理场仿真实现余热利用的匹配优化。

新型储氢耦合发动机的动力系统

2、氢氨发动机湍流燃烧

数值仿真在发动机正向研发过程中发挥关键作用，工业软件自主可控对于支撑发动机研发，保障工业体系安全具有重要意义。我们致力于基于开源平台OpenFOAM，发展独立自主的湍流燃烧LES代码，面向燃机燃烧室旋流燃烧组织及燃烧不稳定性仿真，开发兼具计算效率与仿真精度的先进LES模拟方法。主要开发增厚火焰模型相关代码；同时，面向工程问题需求，基于ANSYS Fluent等商业软件平台开发UDF，开展燃烧及动力系统仿真优化研究和代码软件开发。

增厚火焰模型改进及验证

3、氢氨融合燃烧理论与技术

氢气是优良的能源载体，氢储能、绿氢将是碳中和能源系统的核心。氢氨燃烧将发挥关键作用，包括燃机发电、内燃机、工业燃烧、冶金等广泛场景。氢氨具有非常特殊的燃烧不稳定性和NOx生成特性，我们致力于氢氨燃烧利用过程中的燃烧理论和技术。提出氨火焰放热率降低和过量拉伸对吹熄特性的决定性作用，提出最佳预混氢对氨火焰调控比例为10%的燃烧组织策略，提出了氢对火焰根部抵抗拉伸的能力及主要氨分解产物的作用机制，提出了局部微量非预混氢气引射改善氨旋流火焰稳定的燃烧组织技术。

多模态氨氢融合火焰稳定机理

1. 国家自然科学基金青年科学基金项目（C类），氢定向调控氨氢协同燃烧稳定及亚氮基抑制机理研究，2026.01-2028.12，主持，在研.

2. 2025年度国家资助博士后研究人员计划，2026.01-2027.12.

3. 中国博士后科学基金面上资助，基于 AI 建模的 H2/O2/H2O 定向调控氨分级燃烧室稳定高效低氮组织机制研究，2025.07-2027.06，主持，在研.

4. 陕西省项目，重型氢发动机关键技术及产业化，2024.09-2027.12，骨干参与，在研.

5. 中检西部检测有限公司，中检西部检测有限公司企业技术能力提升，2025.10-2028.10，主持，在研.

6. 中央高校基本科研业务费项目，高功率在线制氢用氢动力系统非对称循环机理研究，2025.04-2027.12，主持，在研.

7. 陕西省常温常压液态氢共性技术研发平台，2025.02-2026.12，参与，在研.

8. 国家自然科学基金面上项目，高速贫氧湍流喷雾燃烧多场多组分激光诊断与局部熄火机理研究，2026.01-2029.12，参与，在研.

9. LJ子课题，热声耦合机理与燃烧振荡理论预测方法专题四，2021.01-2024.12，参与，结题.

10. 国家自然科学基金面上项目，液体燃料低温化学反应与湍流作用机制研究，参与，结题.

11. 国家自然科学基金面上项目，高压下火焰-壁面相互作用对氨旋流燃烧模态及污染物生成机理影响研究，参与，结题.

12. 陕西省自然科学基础研究计划，基于高效计算机仿真技术的无碳燃料燃烧模态和稳定机理的研究，参与，结题.

13. 陕西省教育厅自然科学研究项目，高保真大型计算集群热管理的数值模拟研究，参与，结题.

1. Shiyi Pan, Xiaojun Yin, Yongcheng Huang, Xutao Wei, Jinhua Wang, Zuohua Huang, Effects of injection strategy on combustion and emission of multiple low-carbon fuel compound injection engine, International Journal of Hydrogen Energy, 2026,  238: 155237.

2. Tong Xiao, Xutao Wei, Meng Zhang*, Gengfan Si, Jinhua Wang, Zuohua Huang, Temperature effects on the flame and emission characteristics of partially ammonia cracked combustion, Fuel, 2026, 421: 138978.

3. Meng Zhang, Xutao Wei, Zhenhua An, Ekenechukwu C. Okafor, Thibault F. Guiberti, Jinhua Wang*, Zuohua Huang*, Flame stabilization and emission characteristics of ammonia combustion in lab-scale gas turbine combustors: Recent progress and prospects, Progress in Energy and Combustion Science, 2025, 106: 101193. Invited paper. 

4. Xutao Wei, Meng Zhang*, Ruixiang Wang, Jinhua Wang, Houzhang Tan, Zuohua Huang, Role of secondary hydrogen injection on flame stabilization of ammonia/air swirling flames, Combustion and Flame, 2024, 170: 113714.

5. Xutao Wei, Meng Zhang*, Jinhua Wang, Zuohua Huang. Investigation on lean blow-off characteristics and stabilization mechanism of premixed hydrogen enhanced ammonia/air swirl flames in a gas turbine combustor, Combustion and Flame, 2023, 249: 112600.

6. Xutao Wei, Meng Zhang*, Zhenhua An, Jinhua Wang, Zuohua Huang, Houzhang Tan. Large eddy simulation on flame topologies and the blow-off characteristics of ammonia/air flame in a model gas turbine combustor, Fuel, 2021, 298: 120846.

7. Xutao Wei, Jinhua Wang*, Meng Zhang, Zuohua Huang. Large Eddy Simulation Study on the Turbulence and Flame Characteristics under Analogical Integral Scale and Turbulence Intensity of Turbulent Premixed Flames, Journal of Thermal Science, 2023, 32, 488-501.

8. Meng Zhang*, Xutao Wei, Jinhua Wang, Xiao Cai, Jinhua Wang, Zuohua Huang. The blow-off and transient characteristics of co-firing ammonia/methane fuels in a swirl combustor, Proceedings of the Combustion Institute, 2021, 38: 5181-5190. 

9. Hao Xia, Wang Han, Xutao Wei, Meng Zhang, Jinhua Wang, Zuohua Huang, Christian Hasse. Numerical investigation of boundary layer flashback of CH4/H2/air swirl flames under different thermal boundary conditions in a bluff-body swirl burner, Proceedings of the Combustion Institute, 2023, 39(4): 4541-4551.

10. Meng Zhang, Zhenhua An, Xutao Wei, Jinhua Wang, Zuohua Huang, Houzhang Tan. Emission analysis of the CH4/NH3/air co-firing fuels in a model combustor, Fuel, 2021, 291: 120135.

11. Shilong Guo, Jinhua Wang, Xutao Wei, Senbin Yu, Meng Zhang, Zuohua Huang. Numerical simulation of premixed combustion using the modified dynamic thickened flame model coupled with multi-step reaction mechanism, Fuel, 2018, 233:346-353.

12. Meng Zhang, Wanying Xu, Ruixiang Wang, Xutao Wei, Jinhua Wang, Zuohua Huang, Houzhang Tan. Wall heat loss effect on the emission characteristics of ammonia swirling flames in a model gas turbine combustor, Combustion and Flame, 2023, 256: 112955.

13. Meng Zhang, Zhenhua An, Wang L, Xutao Wei, Jianayihan B, Jinhua Wang, Zuohua Huang, Houzhang Tan. The regulation effect of methane and hydrogen on the emission characteristics of ammonia/air combustion in a model combustor, International Journal of Hydrogen Energy, 2021, 46(40):21013-21025.

14. Zhenhua An, Meng Zhang, Weijie Zhang, Runze Mao, Xutao Wei, Jinhua Wang, Zuohua Huang, Houzhang Tan. Emission prediction and analysis on CH4/NH3/air swirl flames with LES-FGM method, Fuel, 2021, 304:121370.

15. 卫旭涛，王金华，张猛，苏利天，安振华，黄佐华，谭厚章. 氨气/甲烷旋流火焰结构及 NOx 排放规律研究. 工程热物理学报. 2022, 43(4):1108-1115.

16. 郭实龙，卫旭涛，张猛，王金华，黄佐华. 基于多步反应机理的增厚层流预混火焰结构分析. 工程热物理学报. 2018, 39(11): 2573-2577.

17. 夏昊，王金华，卫旭涛，韩旺，吴凤荣，黄佐华. 基于动态增厚模型的甲烷/空气预混旋流燃烧回火大涡模拟. 燃烧科学与技术. 2022, 28(6): 667-672.

18. 安振华，张猛，毛润泽，卫旭涛，王金华，黄佐华. 钝体甲烷火焰高掺氢比吹熄机理的大涡模拟. 燃烧科学与技术. 2021, 27(4): 443-450.

19. 罗悦佳, 卢立庆, 刘世铮, 张猛*, 卫旭涛，王金华, 黄佐华，氨氢融合燃气轮机燃烧室数值模拟研究.热能动力工程,2025；优先发表.

20. 张猛*，阮扬帆，肖通，陈建，司庚凡，卫旭涛，王金华，黄佐华，面向燃机的氨燃烧稳定性与污染物生成机理研究. 工程热物理学报. 2025;46(9)3061-75.

1. 卫旭涛，张猛，王金华，黄佐华. 一种液氨-氢-电混合动力发动机系统及其工作方法. 发明专利. ZL202411592695.7.
   

2. 卫旭涛，刘嘉文，张猛，王金华，黄佐华. 一种氨-氢-氧-水高效低氮燃烧发电系统及其工作方法. 发明专利. 202510561325.5. 受理.

3. 卫旭涛，王泽涛，王金华，张猛，黄佐华. 一种耦合氢补燃的有机液态储氢联合氢发动机动力系统及方法. 发明专利. 202610254155.0. 受理.

4. 王金华，卫旭涛，王泽涛，代慧洋，陶恺丰，张猛，黄佐华. 一种有机液态储氢耦合富氧氢内燃机的分布式能源系统及其工作方法. 发明专利. 202610310139.9. 受理.

5. 张猛，王睿翔，卫旭涛，徐婉莹，杨衣兰，王金华，黄佐华. 一种绿色高效的电力-氨-电力能源系统. 发明专利. ZL202110639680.1.

6. 张猛，许嘉阳，卫旭涛，王金华，黄佐华. 一种绿色自给自足的海岛风光氢储能源系统. 发明专利. 202511722111.8. 受理.

7. 张猛，孙伟亮，代聪，卫旭涛，王金华，黄佐华. 用于移动式发电场景的可变动态性能的 SOFC-GT-ORC 混合发电系统. 发明专利. 202511267061.9. 受理.

8. 张猛，代聪，孙伟亮，卫旭涛，王金华，黄佐华. 一种低 NOX 排放的氢氨融合微型燃气轮机. 发明专利. 202511266722.6. 受理.

9. 张猛，徐婉莹，王金华，卫旭涛，苏利天，安振华，黄佐华. 一种绿色高效的氨燃料燃烧系统与方法. 发明专利. ZL202011572070.6.

10. 王金华，王翊臣，唐梓博，樊昕卓，周鹏举，卫旭涛，付一淳. 基于放射状微通道的轮毂电机定子原位冷却结构. 发明专利. 202610448078.2. 受理.

11. 张猛，董妍，任晋辉，李中渊，吴诗怡，郭威，卫旭涛，王金华. 一种氢气隐射式氨低氮旋流燃烧器. 发明专利.  ZL202110205514.0.