| 姓名： |
张永明 |
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| 性别： |
男 |
| 英文名： |
Yongming Zhang |
| 人才称号： |
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| 职称： |
副教授/博士生导师 |
| 职务： |
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专业： |
流体力学 |
| 所在机构： |
高速空气动力学研究室 |
个人主页： |
http://me.tju.edu.cn/faculty_teachers.action?cla=5&teacherid=1827 |
| 邮箱： |
ymzh@tju.edu.cn |
办公地点： |
天津市 南开区 卫津路92号 天津大学 北洋科学楼 310室 |
| 传真： |
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办公电话： |
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| 主要学历： |
2005年3月 至 2008年1月 天津大学力学系流体力学专业（博士） 导师：周恒 教授
2001年9月 至 2005年3月 天津大学力学系流体力学专业（硕士） 导师：周恒 教授
1997年9月 至 2001年6月 天津大学力学系工程力学专业（学士）
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| 主要学术经历： |
2015年6月 至 今 天津大学机械学院力学系 副教授
2012年2月 至 2015年6月 天津大学机械学院力学系 讲师
2008年12月 至 2011年10月 英国帝国理工学院（Imperial College London）数学系 博士后
2008年2月 至 2008年11月 天津大学机械学院 博士后
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| 主要研究方向： |
与水下航行体流动噪声相关的边界层转捩问题
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| 主要讲授课程： |
流体力学；
工程流体力学；
渐近方法（Asymptotic method 全英文）；
流体力学的数值模拟方法（Numerical methods in fluid dynamics 全英文）；
英文科技论文写作；
科技英语写作实践。
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| 主要学术兼职： |
美国航空航天学会American Institute of Aeronautics and Astronautics（AIAA）会员；
高水平期刊Physics of Fluids（一区）审稿人；
高水平期刊Applied Mathematics and Mechanics (English Edition)（一区）审稿人；
高水平期刊AIAA Journal（二区）审稿人；
高水平期刊Advances in Applied Mathematics and Mechanics（三区）审稿人；
期刊力学学报（EI）审稿人；
期刊空气动力学学报（EI）审稿人
期刊气体物理审稿人。
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| 主要学术成就： |
近三年，在水下回转体首部边界层转捩问题上取得了诸多研究成果：发展了相应的转捩预测的半经验方法，发现不同首部线型对转捩的影响，以及雷诺数效应，提出用超疏水表面以及加热壁面延迟转捩，并给出定量的结果；发表高水平期刊论文/邀请论文多篇，会议论文十余篇，获得国家授权发明专利7项，在全国水动力学会议上做主题报告2次，在全国流体力学会议上获奖2次。中国船舶集团首席专家颜开研究员对张永明工作的评价为：“取得的阶段性研究成果突出”（2021年）。
多年来一直从事边界层转捩机理和转捩预测的研究。对自然转捩的整个过程中的各个环节都进行过研究，包括：小扰动感受性，小扰动线性演化，扰动非线性演化，Breakdown早期、中后期，以及转捩后向充分发展湍流的演化。上述研究都有相关成果，发表在Journal of Fluid Mechanics和Physics of Fluids等期刊上，撰写在与课题组资深学者合作的学术专著中。
在英国帝国理工学院做博士后期间专门研究bypass转捩，并在AIAA会议邀请报告中介绍了相关研究成果。
对于高超声速边界层的稳定性和转捩也做过专门研究，并取得相关成果，发展了PSE（抛物化稳定性方程）方法和全局稳定性分析方法，并用作工具研究复杂的稳定性和转捩问题。特别地，是国内将PSE方法用于超声速/高超声速边界层最早、也是最成功的（摘自同行评价），所取得的成果被国内多家单位的同行借鉴，所用方法和程序已经交给相关航天部门作为工具使用。
指导学生获奖：
*刘竟成,刘建华,张永明.第十二届全国流体力学学术会议“优秀论文”.2022.11.21
*刘斌.研究生“国家奖学金”.2022年10月
*刘斌.第18届天津大学机械工程学院博士生学术论坛“优秀报告奖”. 2022.11.08.
*刘竟成.第17届天津大学机械工程学院博士生学术论坛“优秀报告奖”. 2021.11.04.
*刘斌,张永明. 第十一届全国流体力学学术会议“青年优秀论文“.2020.12.29.
发表专著：
*周恒,苏彩虹,张永明. 《超声速/高超声速边界层的转捩机理及预测》 科学出版社 2015年3月 ISBN 978-7-03-043482-1
授权发明专利：
* 张永明,吕军波,刘竟成,刘建华. 基于遗传算法的水下回转体首部外形的转捩延迟优化方法. 专利申请号:2024102276734. 专利申请日:2024年02月29日. (已受理)
* 张永明,刘斌. 一种预报超疏水表面曲面边界层转捩位置的方法. 专利号: 2022107697035. 专利申请日:2022年07月01日. 授权公告日:2023年01月24日
* 张永明,吕军波. 一种壁面加热/冷却的水下平板边界层转捩位置的预测方法. 专利号: 2022101747469. 专利申请日:2022年02月24日. 授权公告日:2022年12月09日
* 刘建华,黄红波,张永明,刘竹青,孙红星. 一种水介质中边界层转捩位置测量方法. 专利号: 2021115011691. 专利申请日:2021年12月09日. 授权公告日:2023年05月12日
* 张永明,刘斌. 考虑前缘区修正的超疏水表面平板层流边界层的计算方法. 专利号: 2021114271390. 专利申请日:2021年11月28日. 授权公告日:2022年05月27日
* 张永明,刘竟成. 一种水下航行体表面层流区壁面脉动压力频谱预测方法. 专利号: 2021109570852. 专利申请日:2021年08月19日. 授权公告日:2022年05月20日
* 张永明,周文强. 基于全局稳定性分析的高超声速飞行器转捩预测方法. 专利号: 2021105071681. 专利申请日:2021年05月10日. 授权公告日:2022年02月18日
* 张永明,刘竟成,刘建华,褚学森. 一种基于稳定性理论的水下回转体首部线型优选设计方法. 专利号: 2021101795839. 专利申请日:2021年02月09日. 授权公告日:2022年03月04日
* 张永明,刘斌. 一种考虑相间滑移的气液两相流计算方法. 专利号: 2021101215087. 专利申请日:2021年01月28日. 授权公告日:2022年02月18日
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| 主要科研项目： |
作为负责人承担的科研项目：
* ***基础加强重点项目（国家级项目）课题一，2023-2027, 300万元。
* 国家自然科学基金面上项目，水下回转体首部超疏水表面边界层自然转捩机理的研究，2021.01-2024.12，70万元。
* 国家自然科学基金重大研究计划集成项目。重大研究计划：湍流结构的生成演化及作用机理。集成项目：水下航行体首部边界层流动结构致声机理与控制方法研究。2020.1-2023.12。参研单位天津大学负责人。负责经费：127万元。
* 国家自然科学基金面上项目，高超声速椭圆锥短轴流向涡处的全局稳定性研究，2017.01-2020.12，68万元。
* 国家自然科学基金青年科学基金项目，展向局部自由流湍流下边界层bypass转捩的二次失稳机理的研究，2013-2015，26万元。
* 教育部高等学校博士学科点专项科研基金-新教师类，带展向局部型条纹的边界层二次失稳的研究，2013-2015，4万元。
作为参与人参加的科研项目：
* 国家自然科学基金重点项目，空气离解高超声速边界层转捩和湍流研究，负责人：曹伟，2018.1-2022.12，直接经费320万元。
* 国家重点研发计划，高超声速边界层转捩机理与预测方法研究，负责人：曹伟，课题联系人：张永明，2016.7-2021.6，625万元，
* 国家自然科学基金面上项目，亚、超音速射流中不稳定波和相干结构的噪音产生机理，2015-2018，86万元。
* 国家自然科学基金面上项目，高超声速边界层自然转捩中的感受性研究，负责人：苏彩虹，2015-2018，80万元。
* 国家自然科学基金重点项目，与超声速/高超声速飞行器有关的边界层转捩预测方法及湍流计算的研究，负责人：罗纪生，曹伟，2014-2018，300万元。
* 教育部“创新团队发展计划”，流动稳定性、转捩及湍流计算，2014.1-2016.12，300万元。
* 国家自然科学基金：亚、跨声速下结构/气动参数与离心叶轮顶隙涡流耦合机理的研究，负责人：刘正先，2013-2016，80万元。
* 教育部高等学校博士学科点专项科研基金-博导类，边界层转捩的一个基本问题：来流扰动的刻画和'卷入'过程，2013-2015，12万元。
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| 代表性论著： |
Lei Zhao, Wenqiang Zhou, Xinliang Li, Shaolong Zhang, Yongming Zhang*. Prediction of Transition Locations in Regions of the Minor Axis of Hypersonic Elliptic Cones using the BiGlobal-eN Method. Advances in Applied Mathematics and Mechanics, (Accepted, Published Online)
刘竟成,刘建华,张永明*. 水下回转体首部边界层流动稳定性及自然转捩研究进展综述. 实验流体力学, (已录用 )
刘建华*,张彬,徐良浩,张占阳,潘翀,张永明,朱文博. 水凝胶延迟水下回转体边界层自然转捩机理研究. 实验流体力学, (已录用 )
Junbo Lv, Yongming Zhang*, Jianhua Liu. Optimization design of forebody shape of an underwater axisymmetric body for transition delay using a genetic algorithm. Ocean Engineering, 2024, 301: 117529
Bin Liu, Jianhua Liu, Yongming Zhang*. Numerical investigation of the natural transition in boundary layers on underwater axisymmetric bodies with superhydrophobic surfaces. Physics of Fluids, 2024, 36(1): 014124
Junbo Lv, Yongming Zhang*. Numerical study of the natural transition of water boundary layers over heated/cooled flat plates. Physics of Fluids, 2023, 35(6): 064106
Jingcheng Liu, Jianhua Liu, Yongming Zhang*. Influence of Reynolds number on the natural transition of boundary layers over underwater axisymmetric bodies. Physics of Fluids, 2023, 35(4): 044107
Yongming Zhang*, Di Liu, Ning Li. Critical transition Reynolds number for the incompressible flat-plate boundary layer as searched by numerical simulation. Advances in Applied Mathematics and Mechanics, 2023, 15(4): 1056-1075
Bin Liu, Jianhua Liu, Yongming Zhang*. A numerical study of the natural transition in a gas–liquid two-phase boundary layer over a flat plate taking account of interphase slip. AIP Advances, 2022, 12(8): 085218
Bin Liu, Yongming Zhang*. Numerical investigation of the natural transition in flat-plate boundary layers on superhydrophobic surfaces considering the influence of the leading edge region. AIP Advances, 2022, 12(3): 035140
Jingcheng Liu, Xuesen Chu, Yongming Zhang*. Numerical investigation of natural transitions of bow boundary layers over underwater axisymmetric bodies. Physics of Fluids, 2021, 33(7): 074101 (期刊邀请论文)
Bin Liu, Yongming Zhang*. 2020. A Numerical Study on the Natural Transition Locations in the Flat-plate Boundary Layers on Superhydrophobic Surfaces. Physics of Fluids, 2020, 32(12): 124103
Yongming Zhang*, Wenqiang Zhou, Xiangzhen Chen. An investigation on the disturbance evolution and the transition by resonant-triad interactions with a side-frequency disturbance in a boundary layer. Physics of Fluids, 2020, 32(7): 074101
Yongming Zhang*, Xiangzhen Chen, Jisheng Luo. Study of Secondary Instability of a Streaky Boundary Layer Under Spanwise-Localized Free-Stream Vortical Disturbances. Advances in Applied Mathematics and Mechanics, 2019, 11(3): 686-699
Anyong Zhang, Ming Dong*, Yongming Zhang. Receptivity of secondary instability modes in streaky boundary layers. Physics of Fluids, 2018, 30(11): 114102
李晓虎,张绍龙,刘建新,黄章峰,罗纪生,张永明*. 高超声速椭圆锥短轴流向涡的二维全局稳定性分析. 空气动力学学报, 2018, 36(2): 265-272
Yongming Zhang*. Critical transition Reynolds number for plane channel flow, Applied Mathematics and Mechanics (English Edition), 2017, 38(10): 1415–1424
栾溟弋,张永明*. 可压缩边界层稳定性问题特征值的分布. 中国科技论文，2017, 12(5): 500-506
Yongming Zhang*, Jisheng Luo. Application of Arnoldi method to boundary layer instability. Chinese Physics B, 2015, 24(12): 124701
Yongming Zhang*, Caihong Su. Self-consistent parabolized stability equation (PSE) method for compressible boundary layer. Applied Mathematics and Mechanics (English Edition), 2015, 36(7): 835–846
周恒,苏彩虹,张永明. 《超声速/高超声速边界层的转捩机理及预测》. 科学出版社, 2015年3月, ISBN 978-7-03-043482-1
张永明*,苏彩虹. 更自洽的抛物化稳定性方程在可压缩边界层的应用. 气体物理-理论与应用，2014, 9(3): 86-95
张永明*. PSE及其在可压缩边界层转捩问题中的应用. 气体物理-理论与应用，2009, 4(2): 94-105
Ming Dong, Yongming Zhang, Heng Zhou*. A new method for computing laminar-turbulent transition and turbulence in compressible boundary layers-PSE+DNS. Applied Mathematics and Mechanics (English Edition), 2008, 29(12): 1527–1534
Yongming Zhang, Heng Zhou*. PSE as applied to problems of transition in compressible boundary layers. Applied Mathematics and Mechanics (English Edition), 2008, 29(7): 833–840
Yongming Zhang, Heng Zhou*. PSE as applied to problems of secondary instability in supersonic boundary layers. Applied Mathematics and Mechanics (English Edition), 2008, 29(1): 1–8
Yongming Zhang, Heng Zhou*. Verification of parabolized stability equations for its application to compressible boundary layers. Applied Mathematics and Mechanics (English Edition), 2007, 28(8): 987–998
Yongming Zhang, Heng Zhou*. Numerical study of local boundary layer receptivity to freestream vortical disturbances. Applied Mathematics and Mechanics (English Edition), 2005, 26(5): 547–554
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