研究/工作经历
2024.07-今 西安交通大学 能源与动力工程学院 助理教授
教育背景
2017.09-2024.06 西安交通大学,动力工程及工程热物理 硕博 导师:王金华 教授
2013.09-2017.06 西安交通大学,能源与动力工程 学士
研究领域
1. 氢氨燃烧理论与技术
能源动力系统是碳达峰、碳中和的主战场,风能、太阳能等可再生能源将加快发展。可再生能源的主要问题是波动性,其规模的迅速增长对电网安全产生了严重的威胁。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。
2. 发动机燃烧室仿真及代码开发
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。
期刊论文
- 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.
- 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, 2024, Inpress (IF: 32.0).
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Wei XT, Zhang M, Wang JH, Huang ZH. Investigation on lean blow-off characteristics and stabilization mechanism of premixed hydrogen enhanced ammonia/air swirl flames in a gas turbine combustor [J]. Combustion and Flame, 2023, 249:112600.
- Wei XT, Zhang M, An ZH, Wang JH, Huang ZH, Tan HZ. Large eddy simulation on flame topologies and the blow-off characteristics of ammonia/air flame in a model gas turbine combustor [J]. Fuel, 2021, 298:120846. DOI: 10.1016/j.fuel.2021.120846.
- Wei XT, Wang JH, Zhang M, Huang ZH. Large Eddy Simulation Study on the Turbulence and Flame Characteristics under Analogical Integral Scale and Turbulence Intensity of Turbulent Premixed Flames [J]. Journal of Thermal Science. 2023, 32, 488-501.
- Zhang M, Wei XT, Wang JH, Cai X, Wang JH, Huang ZH. The blow-off and transient characteristics of co-firing ammonia/methane fuels in a swirl combustor [J]. Proceedings of the Combustion Institute. 2021, 38:5181-5190.
- Xia H, Han W, Wei XT, Zhang M, Wang JH, Huang ZH. Christian H. Numerical investigation of boundary layer flashback of CH4/H2/air swirl flames under different thermal boundary conditions in a bluff-body swirl burner [J]. Proceedings of the Combustion Institute. 2023, 39(4): 4541-4551.
- Zhang M, An ZH, Wei XT, Wang JH, Huang ZH, Tan HZ. Emission analysis of the CH4/NH3/air co-firing fuels in a model combustor [J]. Fuel, 2021, 291:120135.
- Guo SL, Wang JH, Wei XT, Yu SB, Zhang M, Huang ZH. Numerical simulation of premixed combustion using the modified dynamic thickened flame model coupled with multi-step reaction mechanism [J]. Fuel, 2018, 233:346-353.
- Zhang M, Xu WY, Wang RX, Wei XT, Wang JH, Huang ZH, Tan HZ. Wall heat loss effect on the emission characteristics of ammonia swirling flames in a model gas turbine combustor [J]. Combustion and Flame, 2023, 256: 112955.
- Zhang M, An ZH, Wang L, Wei XT, Jianayihan B, Wang JH, Huang ZH, Tan HZ. The regulation effect of methane and hydrogen on the emission characteristics of ammonia/air combustion in a model combustor [J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2021, 46(40):21013-21025.
- An ZH, Zhang M, Zhang WJ, Mao RZ, Wei XT, Wang JH, Huang ZH, Tan HZ. Emission prediction and analysis on CH4/NH3/air swirl flames with LES-FGM method [J]. Fuel, 2021, 304:121370.
- 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[J]. 工程热物理学报. 2022, 43(4):1108-1115.
- 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[J]. 工程热物理学报. 2018, 39(11): 2573-2577.
- 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[J]. 燃烧科学与技术. 2022, 28(6): 667-672. DOI: 10.11715/rskxjs.R202211013.
- 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[J]. 燃烧科学与技术. 2021, 27(4): 443-450.
相关专利
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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.
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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.
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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.
会议论文
- 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[C]. 中国工程热物理年会燃烧学分,厦门,2020.11.12-15.
- 卫旭涛,张猛,王金华,黄佐华. 氢气对氨旋流火焰稀燃吹熄稳定性的作用研究[C]. 中国工程热物理年会燃烧学分会,大连,2022.01.14-16.
- Zhang M, Wei XT, Wang JH, Cai X, Wang JH, Huang ZH. The blow-off and transient characteristics of co-firing ammonia/methane fuels in a swirl combustor [C]. 38th International Symposium on Combustion. Adelaide, Australia. 2021.01.24-29.
- Xia H, Han W, Wei XT, Zhang M, Wang JH, Huang ZH. Christian H. Numerical investigation of boundary layer flashback of CH4/H2/air swirl flames under different thermal boundary conditions in a bluff-body swirl burner [C], 39th International Symposium on Combustion. Vancouver, Canada. 2022.7.24-7.29.
- 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[C]. 中国工程热物理年会燃烧学分会,南京,2017.10.13-15.
- 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[C]. 中国工程热物理年会燃烧学分会, 大连, 2022.1.14-16.
- 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[C]. 中国工程热物理年会燃烧学分会,厦门,2020.11.12-15.
- Guo SL, Zhang M, Wang JH, Wei XT, Huang ZH. Large eddy simulation on the respective roles of integral length scale and turbulence intensity on turbulent premixed combustion [C]. 12th Asia-Pacific Conference on Combustion. Fukuoka, Japan. 2019.07.01-05.
科研项目
- 重型燃气轮机燃烧室振荡燃烧机理及抑制方法研究-专题4 热声耦合模型与燃烧振荡理论预测方法。工业和信息化部-航空发动机及燃气轮机重大专项. J2019-III-0020-0064. 参与.
- 液体燃料低温化学反应与湍流作用机制研究. 国家自然科学基金-面上项目. 52076171. 参与.
- 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. 国家自然科学基金-面上项目. 52176130. 参与.
- 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. 陕西省自然科学基础研究计划. 2022JQ-712. 主要学生负责人.
- 高保真大型计算集群热管理的数值模拟研究. 陕西省教育厅自然科学研究项目. 21JK0642. 主要学生负责人.
科研获奖
- 中国工程热物理学会燃烧学学术年会“优秀墙报”奖. 2021.《氢气对氨旋流火焰稀燃吹熄稳定性的作用研究》.
- 中国工程热物理学会燃烧学学术年会“优秀报告论文”奖. 2020.《氨气/甲烷旋流火焰结构及 NOx 排放规律研究》.
- 2018年西安高新“创青春”陕西省大学生创业大赛银奖. 2018.《西咸新区拜尔思医疗企业有限公司》.