| 姓名： |
汪健生 |
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| 性别： |
男 |
| 英文名： |
Jiansheng Wang |
| 人才称号： |
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| 职称： |
教授、博导 |
| 职务： |
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专业： |
工程热物理 |
| 所在机构： |
中低温热能高效利用教育部重点实验室 |
个人主页： |
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| 邮箱： |
jsw@tju.edu.cn |
办公地点： |
天津大学北洋园校区34-238 |
| 传真： |
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办公电话： |
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| 主要学历： |
1980.9～1984.9 天津大学热能工程系内燃机专业，获工学学士学位
1989.9～1992.3 天津大学热能工程系工程热物理专业，获工学硕士学位
1992.3～1995.3 天津大学力学系流体力学专业，获工学博士学位
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| 主要学术经历： |
1984.9～1986.4 机械部工程机械研究所
1986.5～1989.7 江苏理工大学流体工程研究中心
1995.7～1997.9 天津大学动力机械与工程热物理博士后流动站
1997.9～至今 天津大学机械学院热能工程系
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| 主要研究方向： |
1. 流动减阻与强化传热
2. 纳微尺度流动传热
3. 柔性体流固耦合传热机理
4. 地热能提取及转换技术
5. 高效传热元件
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| 主要讲授课程： |
1. 工程热力学 （本科生）
2. 传热传质学 （本科生）
3. 燃烧学 （本科生）
4. 计算传热学前沿进展（本科生）
5. 热能工程实验 （研究生）
6. 热工基础理论 （研究生）
7. 热工设备法规体系 （研究生）
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| 主要学术兼职： |
河北省热科学与能源清洁利用技术重点实验室学术委员会主任
教育部学位与研究生教育发展中心评审专家
国家自然科学基金评审专家
天津市高校暖通空调制冷发展研究会常务理事
Physics of Fluids, International Journal of Heat and Mass Transfer, International Communications in Heat and Mass Transfer, International Journal of Thermal Sciences, Journal of Molecular Liquids, Applied Thermal Engineering, Aerospace Science and Technology, Applied Energy, Energy, Energy Conversion and Management, Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics，机械工程学报，太阳能学报，化工学报，化工进展，计算力学学报，应用力学学报等期刊审稿人。
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| 主要学术成就： |
1.提出了湍流拟序结构的稳定机制，通过主动或被动控制方法，对近壁区速度条带结构进行干预，其中包括：提高慢速条纹流速，协调快慢速条纹结构的流动一致性；利用设置在边界层特定区域内小/微尺度扰流元所产生的尾迹，限制低速条纹的抬升，阻滞边界层外区高动量流体的下扫。由此有效改善与提高了湍流拟序结构的稳定性，降低了近壁区的湍流生产率，从而降低了雷诺应力，实现了湍流减阻。
2.针对强化传热中常见的流阻增加过大的瓶颈问题，提出了非比拟强化传热概念，从流动及传热机理上揭示了动量与热量传递非比拟性的存在可能性、存在条件及实现方法。通过理论分析及数值模拟证明了可通过在边界层内不同区域采用主动及被动方法，控制边界层内湍流普朗特数、控制湍流拟序结构中相关事件的强度及数量、调整动量与热量传递的相对份额，实现湍流强化传热与流动减阻的同步实现。
3.针对高效传热元件脉动热管的特性进行了探索性研究，研究了脉动热管内采用亲/疏水性工质对其启动特性、热阻、内部流型的作用机理及影响规律。同时，还提出了超长脉动热管的设计原则并研究了其实现条件及运行机理。此外，采用特殊结构，实现了脉动热管的水平启动，并对其启动特性的作用机理进行了研究，该研究对于脉动热管在电子元器件冷却中的应用，具有重要的工程指导意义。
4.在干热岩地热开发利用中，提出干热岩用羽状井技术方案，实现了地下取热系统与地面发电系统的耦合协同分析；利用地应力平衡技术，全面探索了取热过程中储层内部热流固耦合机理，完成了对热储产能的精确评估。基于耦合协同度和㶲平衡模型，对比了在长期运行过程中发电系统与取热系统之间的协同效能，为热源匹配度的优化、有机工质的选择以及运行策略的制定提供了重要参考。
5.运用分子动力学理论与方法，对微纳通道流动换热耦合规律及表面特性优化方向尚不明晰的难题进行研究，揭示了界面效应对纳米通道流动换热的作用机理。从振动态密度、静态结构因子等角度，揭示了固壁材料属性、表面粗糙形貌、固液相互作用强度等表面特性对通道换热和流动阻力特性的微观影响机理。确定了具有最优综合传热性能的表面特性组合特征，为纳米通道表面结构优化设计提供了理论参考。
6.教学科研所获奖项：
2003-2004年度天津大学教书育人优秀青年教师
2011年卡特皮勒优秀教师奖
2013年天津市高校教学成果一等奖
2013年天津市科技进步三等奖
2014年国家级教学成果二等奖
2018年国家级教学成果二等奖
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| 主要科研项目： |
主持（负责人）项目：
1. 干热岩发电及综合利用技术方案与经济性评价，国家重点研发计划，2019~2023，项目经费：379万元。
2. 微尺度扰流元尾流用于强化传热及流阻抑制机理的研究，天津市自然科学基金重点项目，2017~2020，项目经费：20万元。
3. 干热岩发电及综合评价关键技术研究, 国家“863”项目, 2012~2014，项目经费: 528万元 。
4. 废弃石油井改造地热井关键技术研发与应用, 天津市科技支撑计划重点项目, 2009~2011，项目经费: 80万。
5. 滨海新区地热资源可循环利用技术开发与规范研究，天津市科技发展计划项目，2008~2010，项目经费：30万元。
6. 港口清洁能源及地源热泵技术应用, 交通部项目。
7. 温控系统热设计研究, 空间机电研究所项目。
8. 湍流相干结构被动控制用于强化传热与流动减阻的研究，国家自然科学基金项目。
9. 吸收式太阳能制冷器, 企业委托项目。
10. 热量表性能检测装置, 企业委托项目
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| 代表性论著： |
一作/通讯:
[1] Effect of streamwise vortex induced by streamwise grooves on drag reduction and heat transfer performance, International Journal of Thermal Sciences 186 (2023) 108117
[2] Optimal integration of solar collectors to Carnot battery system with regenerators, Energy Conversion and Management 277 (2023) 116625
[3] The investigation on a hot dry rock compressed air energy storage system, Energy Conversion and Management 291 (2023) 117274
[4] Performance analysis of pinnate horizontal well in enhanced geothermal system, Applied Thermal Engineering 201 (2022) 117799
[5] Investigation on flow and heat transfer in rectangular cross-section sinusoidal channels, International Journal of Thermal Sciences 176 (2022) 107490
[6] Numerical investigation on flow behavior and heat transfer feature of flexible wings located at the bottom of a two-dimensional channel, Applied Thermal Engineering 206 (2022) 118112
[7] Performance optimization of pinnate horizontal well in geothermal energy utilization with orthogonal test, Applied Thermal Engineering 209 (2022) 118321
[8] The passive control on flow and heat transfer with streamwise micro grooves, International Communications in Heat and Mass Transfer 135 (2022) 106065
[9] Flow behavior and heat transfer in a rectangular channel with miniature riblets, International Communications in Heat and Mass Transfer 135 (2022) 106049
[10] Numerical investigation on power generation performance of enhanced geothermal system with horizontal well, Applied Energy 325 (2022) 119865
[11] Focusing on geothermal heat extraction and utilization system: Scheme optimization and coupling coordination degree analysis, Energy Conversion and Management 270 (2022) 116182
[12] Influence of non-uniform thermal boundary on flow and heat transfer characteristics in rectangular channel, Phys. Fluids 34, 115105 (2022)
[13] Compatibility investigation and techno-economic performance optimization of whole geothermal power generation system, Applied Energy 328 (2022) 120165
[14] The influence of wall properties on convective heat transfer in isothermal nanochannel, Journal of Molecular Liquids, 324 (2021) 115100
[15] Influence of nanostructure morphology on the heat transfer and flow characteristics in nanochannel, International Journal of Thermal Sciences, 165 (2021) 106927
[16] Thermodynamic performance of subcritical double-pressure organic Rankine cycles driven by geothermal energy, Applied Thermal Engineering, 195 (2021) 117162
[17] Coupling mechanism of double-stage ORC based on hot dry rock utilization, Case Studies in Thermal Engineering 28 (2021) 101619
[18] Thermodynamic performance analysis of horizontal ‘8’ cycle, Energy Conversion and Management 249 (2021) 114855
[19] Investigation on start-up and thermal performance of the single-loop pulsating heat pipe with variable diameter, International Journal of Heat and Mass Transfer 180 (2021) 121811
[20] The role of fracture networks randomness in thermal utilization of enhanced geothermal system, International Communications in Heat and Mass Transfer 126 (2021) 105414
[21] Role of wall-fluid interaction and rough morphology in heat and momentum exchange in nanochannel, Applied Energy 298 (2021) 117183
[22] The impacting mechanism of surface properties on flow and heat transfer features in nanochannel, International Journal of Heat and Mass Transfer 176 (2021) 121441
[23] Investigation on a submarine reverse osmosis system assisted with the ocean thermal energy, Desalination and Water Treatment, 231 (2021) 81–100
[24] The flow and heat transfer characteristics in a rectangular channel with miniature cuboid dimples, International Communications in Heat and Mass Transfer 126 (2021) 105474
[25] Flow field characteristic and heat transfer performance in a channel with miniature square filament, International Journal of Heat and Mass Transfer 163 (2020) 120433
[26] The effects of surface topography and non-uniform wettability on fluid flow and interface slip in rough nanochannel, Journal of Molecular Liquids 301 (2020) 112460
[27] Heat transfer and flow characteristics in a rectangular channel with miniature cuboid vortex generators in various arrangement, International Journal of Thermal Sciences 153 (2020) 106335
[28] Heat transfer and flow characteristics in a rectangular channel with miniature square column in aligned and staggered arrangements, International Journal of Thermal Sciences 155 (2020) 106413
[29] Flow field characteristic and heat transfer performance in a channel with miniature square filament, International Journal of Heat and Mass Transfer 163 (2020) 120433
[30] The influence of effective slip surface on flow and heat transfer characteristics in a channel, International Journal of Thermal Sciences 156 (2020) 106436
[31] Heat transfer and flow characteristics in a rectangular channel with small scale vortex generators, International Journal of Heat and Mass Transfer 138 (2019) 208–225
[32] Investigation on the performance of closed-loop pulsating heat pipe with Surfactant, Applied Thermal Engineering 160 (2019) 113998
[33] Numerical simulation of pool boiling with special heated surfaces, International Journal of Heat and Mass Transfer 130 (2019) 460–468
[34] The features of CLPHP with partial horizontal structure, Applied Thermal Engineering 133 (2018) 682–689
[35] Optimization on pinch point temperature difference of ORC system based on AHP-Entropy method, Energy 141 (2017) 97-107
[36] The Numerical Investigation of Flow and Heat Transfer Characteristics of flow past a Slit-Cylinder, SCIENCE CHINA Technological Science, 2017, doi: 10.1007/s11431-016-0375-8
[37] Features of flow past square cylinder with a perforated plate, Transactions of Tianjin University, 2016, 22(6): 544-554
[38] Features of flow past a circular cylinder with a slit, SCIENTIA IRANICA, 2016,23(5):2097-2112
[39] The heat transfer optimization of conical fin by shape modification, Chinese Journal of Chemical Engineering, 2016 (24): 972-978
[40] Numerical and experimental investigation of pulsating heat pipes with corrugated configuration, Applied Thermal Engineering, 2016, 102(5): 158-166
[41] Heat transfer and flow characteristics of a rectangular channel with a small circular cylinder having slit-vent vortex generator, International Journal of Thermal Sciences, 2016, 104:158-171
[42] Effects of the evaporator and condenser length on the performance of pulsating heat pipes, Applied Thermal Engineering, 2015, 91: 1018-1025
[43] Heat and fluid flow characteristics of a rectangular channel with a small diameter circular cylinder as vortex generator, International Journal of Thermal Sciences, 2015, 92: 1-15
[44] Flow and heat transfer characteristics in a channel having furrowed wall based on sinusoidal wave, Korean Journal of Chemical Engineering, 2015, 32(11):2187-2203
[45] Heat transfer and flow characteristics in a channel with one corrugated wall, SCIENCE CHINA-TECHNOLOGICAL SCIENCES, 2014, 57(11): 2177-2189
[46] Thermal performance of pulsating heat pipes with different heating patterns, Applied Thermal Engineering, 2014, 64(1-2): 209-212
[47] Active control of circular cylinder flow by affiliated rotating cylinders, SCIENCE CHINA TECHNOLOGICAL SCIENCES, 2013, 56(5): 1186-1197
[48] Heat transfer enhancement through control of added perturbation velocity in flow field, Energy Conversion and Management, 2013, Vol.70: 194-201
[49] Flow and heat transfer characteristics in a channel periodically fitted with blocks and inclined plates, Applied Mechanics and Materials, 2011, Vol. 66-68, 299-306
[50] 多孔介质储层内的流动和换热特性分析, 化工进展, https://doi.org/10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1833
[51] 微型矩形凹槽的长方体通道的减阻和传热特性, 应用力学学报，2023，40(1): 211-217
[52] 利用地热能的双压有机朗肯循环性能分析, 太阳能学报，2022，43（9）：437-443
[53] 海洋温差能辅助潜艇反渗透海水淡化系统研究，太阳能学报，2021,42(10):394-398
[54] 带有柔性薄板三维方柱流固耦合的数值模拟研究，计算力学学报，2017,34(1):117-129
[55] 窄点温差匹配对ORC系统性能的影响，太阳能学报，2017，53(8):158-165
[56] 小尺度圆柱涡流发生器的传热与流动特性，机械工程学报，2015，51(8):204-212
[57] 湍流边界层内钝体扰流的流动与传热特性, 机械工程学报，2015，51（24）：168-176
[58] 三维槽道的周期性层流流动与传热，化工学报，2013，64(5):1541-1548
[59] 凹槽表面的流动与传热特性，化工学报，2013，64(6):1948-1958
[60] 湍流边界层内添加控制的流动与传热特性，中国电机工程学报，2013，33(14):67-74
[61] 不同工作因数下方波冲击射流的换热特性，化工学报，2013，64(7):2428-2435
[62] 往复式斯特林发动机回热器特性，机械工程学报，2013，49(8):151-157
[63] 周期性沟槽通道内自激振荡流及换热特性，化工学报，2012,，63(2):408-415
[64] 刚性波纹面与柔性波纹面传热及流动特性, 化工学报, 2012，63(11): 3418-3427
[65] 非定常绕流主动控制的数值分析, 化工学报，2012，63(12):3784-3790
[66] 槽道流动与传热的主动控制模式, 机械工程学报, 2011，47(24):104-110
[67] 水平槽道内几种周期性结构的传热与流动研究，机械工程学报，2011，47(18):144-151
[68] 管道节流过程中气蚀的数值模拟，机械工程学报，2008，44(12):100-104
[69] 斜截椭圆柱式涡流发生器强化传热的大涡模拟，机械工程学报， 2007,43(10):55-61
[70] 小尺度涡流发生器强化传热的数值模拟，化工学报，2007，58(7):1648-1654
[71] 半椭圆涡流发生器强化换热机理，机械工程学报，2006，42(5):160-164
[72] 四种供暖方式的分析比较，暖通空调，2005，35(4):117-120
[73] 关于中高温热泵试验中的几种特殊现象，太阳能学报，2005，26(1):63-68
[74] 一种计算热计量仪表误差的简便方法，计量学报，2003，24(3):196-198
[75] 湍流相干结构的速度与温度特性，实验力学，2002，17(2):242-248
[76] 热计量仪表的误差分析，计量学报，2002，23(3):191-194
[77] 用热线风速仪同时测量流场速度与温度，实验力学，1998，13(3):393-398
[78] 湍流信号的三项分解，力学学报，1997，29(5):519-524
[79] 用子波变换提取壁湍流猝发周期，力学学报，1996，28(6):726-729
[80] 提取壁湍流相干结构的数字滤波法，力学学报，1995，24(7):398-405
专著（主编）：
燃烧学，北京理工大学出版社，2017
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