压缩空气储能

多级离心/轴流压缩机设计与分析

燃气轮机整机性能仿真

   

080703-动力机械及工程

压缩空气储能, 离心/轴流压缩机研发

2006-09--2012-06   中国科学院研究生院   博士
2002-09--2006-07   西安交通大学   学士

   

2022-05~现在, 中国科学院工程热物理研究所, 正高级工程师
2021-05~2022-05,中国科学院工程热物理研究所, 项目正高级工程师
2015-12~2021-05,中国科学院工程热物理研究所, 高级工程师
2012-07~2015-12,中国科学院工程热物理研究所, 助理研究员

2017-02-01-2019-02-01,毕节市工业和能源委员会, 副主任（挂职）
2015-08-08-今,国家能源大规模物理储能技术（毕节）研发中心, 副主任、执行负责人

储能技术概论

   

（1） 中国科学院科技促进发展奖, 院级, 2022
（2） 山东青年创新突击队奖, 省级, 2022
（3） 青年学者奖, 一等奖, 研究所（学校）, 2022
（4） 北京市科学技术发明奖, 一等奖, 省级, 2020
（5） 联合国工业组织最具投资价值蓝天奖, 其他, 2016
（6） 北京市科技进步奖, 一等奖, 省级, 2014

（ 1 ） 一种压缩膨胀式储能系统及储能控制方法, 发明专利, 2022, 第 6 作者, 专利号: CN114251136A

（ 2 ） 一种轴流压缩膨胀式能量转换装置及控制方法, 发明专利, 2022, 第 5 作者, 专利号: CN114233651A

（ 3 ） 一种可调扩压器叶片表面载荷的测试方法和测试装置, 发明专利, 2022, 第 1 作者, 专利号: CN111946650B

（ 4 ） 降低压缩空气储能涡轮集气室壁面摩擦损失的方法及结构, 发明专利, 2022, 第 6 作者, 专利号: CN110966056B

（ 5 ） 适用于多级离心压缩机的可调变弯度回流器及其控制方法, 发明专利, 2021, 第 3 作者, 专利号: CN111441993B

（ 6 ） 一种压缩空气辅助动力系统, 发明专利, 2021, 第 4 作者, 专利号: CN111577582B

（ 7 ） 一种轴向偏置的非对称蜗壳及其设计方法, 发明专利, 2021, 第 2 作者, 专利号: CN111120405B

（ 8 ） 一种用于压缩机闭式实验系统的气源装置及其控制方法, 发明专利, 2021, 第 3 作者, 专利号: CN110793800B

（ 9 ） 一种可调扩压器叶片结构, 发明专利, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN213270405U

（ 10 ） 一种用于间冷压缩机试验台的测控系统, 专利授权, 2021, 第 3 作者, 专利号: CN111123823B

（ 11 ） 一种太阳能储热与闭式循环耦合发电系统, 外观设计, 2020, 第 5 作者, 专利号: CN211903339U

（ 12 ） 一种压缩机和膨胀机综合实验系统, 发明专利, 2020, 第 3 作者, 专利号: CN111595605A

（ 13 ） 高效网状往复式压缩机填料冷却系统, 实用新型, 2020, 第 2 作者, 专利号: CN211082197U

（ 14 ） 一种用于燃气轮机联合循环发电机组的压缩空气储能系统, 发明专利, 2020, 第 3 作者, 专利号: CN111441867A

（ 15 ） 一种双闭式间冷压缩机实验系统, 发明专利, 2020, 第 3 作者, 专利号: CN210981753U

（ 16 ） 一种混合式间冷压缩机实验系统, 专利授权, 2020, 第 3 作者, 专利号: CN210981752U

（ 17 ） 一种用于压缩机闭式实验系统的气源装置, 实用新型, 2020, 第 3 作者, 专利号: CN210665035U

（ 18 ） 风能太阳能高效利用装置, 实用新型, 2020, 第 5 作者, 专利号: CN210068374U

（ 19 ） 一种适用于CAES系统膨胀机组的旁路控制系统, 发明专利, 2020, 第 5 作者, 专利号: CN110714804A

（ 20 ） 一种离心压缩机双自由度可调半高叶片扩压器装置, 实用新型, 2020, 第 2 作者, 专利号: CN209908853U

（ 21 ） 多孔生物质炭薪棒, 实用新型, 2019, 第 5 作者, 专利号: CN209872890U

（ 22 ） 一种抑制离心泵空化的自动调节装置, 实用新型, 2019, 第 2 作者, 专利号: CN209818404U

（ 23 ） 一种前置导叶与有叶扩压器联合调节装置, 实用新型, 2019, 第 2 作者, 专利号: CN209818397U

（ 24 ） 一种适用于离心压缩机的叶片串列式扩压器, 实用新型, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN209687805U

（ 25 ） 一种中药渣炭基无烟香的制备方法, 发明专利, 2019, 第 6 作者, 专利号: CN110237292A

（ 26 ） 高效网状往复式压缩机填料冷却系统, 发明专利, 2019, 第 2 作者, 专利号: CN110206710A

（ 27 ） 风能太阳能高效利用装置, 发明专利, 2019, 第 5 作者, 专利号: CN110056477A

（ 28 ） 一种超低比转速离心泵叶轮的二元粘性水力设计方法, 专利授权, 2019, 第 2 作者, 专利号: CN109779962A

（ 29 ） 一种抽排气前置导叶与有叶扩压器联合调节装置及方法, 发明专利, 2019, 第 2 作者, 专利号: CN109737100A

（ 30 ） 一种抑制离心泵空化的自动调节装置及方法, 发明专利, 2019, 第 2 作者, 专利号: CN109681474A

（ 31 ） 一种叶片串列式扩压器及其控制方法, 发明专利, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN109630469A

（ 32 ） 一种双自由度可调半高叶片扩压器装置, 发明专利, 2019, 第 2 作者, 专利号: CN109578339A

（ 33 ） 一种大规模流体工质存储装置, 实用新型, 2018, 第 2 作者, 专利号: CN207674100U

（ 34 ） 一种气体膨胀装置的闭式实验系统, 实用新型, 2015, 第 5 作者, 专利号: CN204694694U

（ 35 ） 一种气体膨胀装置的闭式实验系统及实验方法, 发明专利, 2015, 第 5 作者, 专利号: CN104931658A

（ 36 ） 定膨胀比天然气向心透平膨胀发电机组, 发明专利, 2014, 第 5 作者, 专利号: CN204041129U

（ 37 ） 定膨胀比天然气向心透平膨胀发电机组, 实用新型, 2014, 第 5 作者, 专利号: CN104179536A

（ 38 ） 一种具有自预冷功能的空气压缩系统, 实用新型, 2014, 第 3 作者, 专利号: CN203978773U

（ 39 ） 具有双中分面的齿轮箱与多级透平集成的膨胀机组, 发明专利, 2014, 第 5 作者, 专利号: CN203906023U

（ 40 ） 一种可控气量的天然气门站能源综合利用系统, 实用新型, 2014, 第 5 作者, 专利号: CN203907223U

（ 41 ） 一种具有自预冷功能的压缩空气方法和系统, 发明专利, 2014, 第 3 作者, 专利号: CN104100494A

（ 42 ） 具有双中分面的齿轮箱与多级透平集成的膨胀机组, 实用新型, 2014, 第 5 作者, 专利号: CN104047646A

（ 43 ） 一种级间热量一体化回收和存储的压缩空气系统, 实用新型, 2014, 第 3 作者, 专利号: CN203584737U

   

（1） Theoretical and experimental study on effects of wet compression on centrifugal compressor performance, APPLIED THERMAL ENGINEERING, 2022, 通讯作者
（2） Internal inflow study on a high-pressure centrifugal compressor with shroud and backside cavity in a compressed air energy storage system, PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF MECHANICAL ENGINEERS PART A-JOURNAL OF POWER AND ENERGY, 2022, 第 2 作者
（3） 带可调导叶斜流压缩机变工况性能 预测方法研究, 工程热物理学报, 2022, 第 2 作者
（4） Experimental and numerical investigation on off-design performance of a high-pressure centrifugal compressor in compressed air energy storage system, JOURNAL OF ENERGY STORAGE, 2022, 第 2 作者
（5） 基于变工质模化方法的超临界CO_（2）储能透平膨胀机相似特性分析, Modeling of similar characteristics of turbo-expander in supercritical CO_(2) energy storage based on different working fluids, 储能科学与技术, 2021, 第 4 作者
（6） 基于遗传算法的离心压缩机蜗壳参数化及多目标优化, Parameterization and multi-objective optimization of centrifugal compressor volute based on genetic algorithm, 储能科学与技术, 2021, 第 2 作者
（7） 沸石-液态水吸附储热系统的释热特性, Study on characteristics of the discharge process for zeolite-liquid water adsorption heat storage system, 储能科学与技术, 2021, 第 7 作者
（8） 压缩空气储能系统高压离心压缩机进口导叶调节规律研究, Research on Regulation Law of Inlet Guide Vane in High-pressure Centrifugal Compressor of CAES, 工程热物理学报, 2021, 第 2 作者
（9） Experimental investigation on off-design performance and adjustment strategies of the centrifugal compressor in compressed air energy storage system, JOURNAL OF ENERGY STORAGE, 2021, 第 2 作者
（10） CAES离心压缩机可调扩压器调节规律研究, Regulation Law Research on Adjustable Diffusers of Centrifugal Compressor in CAES, 工程热物理学报, 2021, 第 3 作者
（11） Energy and exergy analysis of compressed air engine systems, ENERGY REPORTS, 2021, 第 5 作者
（12） 跨声速轴流压缩机动静叶弯参数耦合关系, Coupling relationship of compound lean parameters of transonic axial compressor, 储能科学与技术, 2021, 第 2 作者
（13） 新型地下跨季节复合储热系统热量损失机理研究, Study on the Heat Loss Mechanism of a New Composite Seasonal Underground Thermal Storage System, 中国电机工程学报, 2021, 第 5 作者
（14） Effect of chamber roughness and local smoothing on performance of a CAES axial turbine, RENEWABLE ENERGY, 2021, 第 3 作者
（15） Theoretical and experimental study on effects of humidity on centrifugal compressor performance, APPLIED THERMAL ENGINEERING, 2020, 通讯作者
（16） Influences of wear-ring clearance leakage on performance of a small-scale pump-turbine, PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF MECHANICAL ENGINEERS PART A-JOURNAL OF POWER AND ENERGY, 2020, 第 2 作者
（17） Numerical study on wet compression in a supercritical air centrifugal compressor, PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF MECHANICAL ENGINEERS PART A-JOURNAL OF POWER AND ENERGY, 2020, 第 3 作者
（18） NACA翼型叶顶对低展弦比向心涡轮影响特性, Effects of Blade Tip Profile Based on NACA Airfoil on Aerodynamic Performance of Low Aspect Ratio Radial-inflow Turbine, 机械工程学报, 2020, 第 4 作者
（19） 大型空气压缩机变工况性能试验研究, An Experimental Study on Off-design Performance of Large-scale Air Compressor, 中外能源, 2020, 第 2 作者
（20） Design of a Centrifugal Compressor with Low Solidity Vaned Diffuser(LSVD) for Large-Scale Compressed Air Energy Storage(CAES), Design of a Centrifugal Compressor with Low Solidity Vaned Diffuser (LSVD) for Large-Scale Compressed Air Energy Storage (CAES), JOURNAL OF THERMAL SCIENCE, 2020, 通讯作者
（21） Synergy Methodology for Internal Flow of Turbomachinery, Synergy Methodology for Internal Flow of Turbomachinery, JOURNAL OF THERMAL SCIENCE, 2020, 通讯作者
（22） Experimental investigation of a liquid turbine in a full performance test rig, PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF MECHANICAL ENGINEERS PART A-JOURNAL OF POWER AND ENERGY, 2019, 第 5 作者
（23） Off-design performance and an optimal operation strategy for the multistage compression process in adiabatic compressed air energy storage systems, APPLIED THERMAL ENGINEERING, 2019, 第 7 作者
（24） Influencing Mechanisms of a Crosswind on the Thermo-Hydraulic Characteristics of a Large-Scale Air-Cooled Heat Exchanger, ENERGIES, 2019, 第 3 作者
（25） Design of a Centrifugal Compressor with Low Solidity Vaned Diffuser (LSVD) for Large-Scale Compressed Air Energy Storage (CAES), JOURNAL OF THERMAL SCIENCE, 2019, 通讯作者
（26） 低展弦比CAES向心涡轮叶顶型线的正交设计优化, Tip Profile Optimization in a Low Aspect Ratio CAES Radial Expander Based on Orthogonal Design, 风机技术, 2019, 第 5 作者
（27） Characteristic of a multistage reheating radial inflow in supercritical compressed air energy storage with variable operating parameters, PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF MECHANICAL ENGINEERS PART A-JOURNAL OF POWER AND ENERGY, 2019, 第 5 作者
（28） Design method of a two-phase annular nozzle in cryogenic liquid expander, PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF MECHANICAL ENGINEERS PART A-JOURNAL OF POWER AND ENERGY, 2019, 第 5 作者
（29） Efficiency improvement of a CAES low aspect ratio radial inflow turbine by NACA blade profile, RENEWABLE ENERGY, 2019, 第 5 作者
（30） Optimal hydraulic design of an ultra-low specific speed centrifugal pump based on the local entropy production theory, PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF MECHANICAL ENGINEERS PART A-JOURNAL OF POWER AND ENERGY, 2019, 第 4 作者
（31） The effect of wet compression on a centrifugal compressor for a compressed air energy storage system, ENERGIES, 2019, 第 4 作者
（32） Combined air-cooled condenser layout with in line configured finned tube bundles to improve cooling performance, APPLIED THERMAL ENGINEERING, 2019, 第 3 作者
（33） 半开式向心涡轮多物理场耦合优化设计, Multi-Field Coupling Optimization Design of Unshrouded Radial Turbine, 工程热物理学报, 2018, 第 4 作者
（34） 核桃壳炭质燃料的性能及热解过程研究, Study on the Pyrolysis Process and Properties of Fuel Walnut Shells Carbonaceous Fuel, 工业加热, 2018, 第 6 作者
（35） A near-isothermal expander for isothermal compressed air energy storage system, APPLIED ENERGY, 2018, 第 6 作者
（36） 小型混流式水泵水轮机损失分析与正交优化设计, Loss analysis and design optimization of a small scale mixed-flow pump turbine using the orthogonal method, 储能科学与技术, 2018, 第 2 作者
（37） Numerical Study of a Quasi-isothermal Expander by Spraying Water, ENERGY PROCEDIA, 2017, 第 6 作者
（38） 离心压缩机可调叶片扩压器优化设计与调节分析, Optimal design and adjustment analysis of an adjustable vane diffuser in a centrifugal compressor, 储能科学与技术, 2017, 第 2 作者
（39） 离心压缩机两区域模型改进与验证, Modification and validation of two-zone model in centrifugal compressor, 航空动力学报, 2017, 第 2 作者
（40） Study on the performance and optimization of a scroll expander driven by compressed air, APPLIED ENERGY, 2017, 第 5 作者
（41） Thermal Storage Characteristics of the Vertical Cylindrical Water Tank, JOURNAL OF ENERGY ENGINEERING, 2017, 第 5 作者
（42） 带级间冷却的双级离心压缩机可调进口导叶联合调节分析, Analysis on joint adjusting of a two-stage centrifugal compressor with inter-stage cooling and variable guide vanes, 储能科学与技术, 2017, 第 2 作者
（43） Numerical Study of a Quasi-isothermal Expander by Spraying Water, PROCEEDINGS OF THE 9TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON APPLIED ENERGY, 2017, 第 6 作者
（44） 离心压缩机低稠度叶片扩压器匹配设计方法研究, Research on Matching Design method of LSVD in Centrifugal Compressor, 工程热物理学报, 2016, 第 2 作者
（45） 基于BP人工神经网络的离心压气机叶轮多目标优化设计方法, Multi-objective optimization design of centrifugal compressor impeller based on BP artificial neural network, 航空动力学报, 2016, 第 2 作者
（46） 带可调导叶离心压缩机变工况性能预测模型研究, Research of Off-design Performance Prediction Model of Centrifugal Compressor With Adjustable Guide Vane, 中国电机工程学报, 2016, 第 2 作者
（47） 竖直圆柱形水箱保温过程热分层现象与机理研究, Study on Behavior and Mechanism of Thermal Stratification of Vertical Cylindrical Heat Storage Tank in Insulation Process, 中国电机工程学报, 2015, 第 4 作者
（48） CAES系统离心压缩机设计及优化, Design and Optimization of a Centrifugal Compressor in a CAES (Compressed Air Energy Storage) system, 热能动力工程, 2015, 第 2 作者
（49） 太阳能热水系统蓄热水箱技术的研究进展, 可再生能源, 2014, 第 1 作者
（50） 简单循环与回热循环燃气轮机变工况特性, Performance of simple/recuperation cycle gas turbines under variable conditions, 航空动力学报, 2013, 第 1 作者
（51） 基于时频分析的裂纹转子碰摩故障特征研究, Fault Analysis of Rotor with Rub-Impact and Crack Based on Time-Frequency Analysis, 推进技术, 2013, 第 2 作者
（52） MUSCL格式在跨声速转子流场计算中应用, 推进技术, 2013, 第 1 作者
（53） 回热器性能变化对燃气轮机影响的数值仿真, Investigation on Recuperator Performance Variation into Gas Turbine, 科学技术与工程, 2012, 第 1 作者
（54） 叶轮机械叶片气动设计流程的改进研究, Investigation on Improving Aerodynamic Design Process of Blade in Turbomachine, 燃气轮机技术, 2011, 第 4 作者
（55） 静叶轮毂间隙对高压压气机气动性能的影响, Numerical investigation of the stator hub gap effects on aerodynamic performance of a high-pressure compressor, 推进技术, 2011, 第 1 作者
（56） 叶轮机械叶片气动设计流程的改进研究, 中国工程热物理会(气动), 2009, 第 2 作者
（57） 静叶根部间隙对高压压气机气动性能影响的数值研究, 中国工程热物理会(气动), 2009, 第 1 作者
（58） 离心压气机轮盘空腔流场计算与分析, COMPUTATION AND ANALYSIS ON THE IMPELLER BACKSIDE CAVITY OF A CENTRIFUGAL COMPRESSOR, 工程热物理学报, 2009, 第 2 作者
（59） 离心压气机轮盘空腔流场计算与分析, 中国工程热物理会(热力学), 2008, 第 2 作者

   

（ 1 ） 100MW压缩空气储能技术研发与示范, 参与, 中国科学院计划, 2018-04--2023-04
（ 2 ） 大规模物理储能国家地方联合工程研究中心建设, 负责人, 地方任务, 2022-01--2023-12
（ 3 ） 基于湿压缩的近等温压缩空气储能系统研究探索, 负责人, 地方任务, 2019-01--2022-12
（ 4 ） 压缩空气储能系统控制规律和输出特性研究, 负责人, 地方任务, 2021-01--2023-12
（ 5 ） 贵州省大规模物理储能技术工程研究中心, 负责人, 地方任务, 2017-01--2022-12
（ 6 ） 大规模先进压缩空气储能系统压缩子系统研发, 负责人, 企业委托, 2020-01--2021-12
（ 7 ） 多源蓄热式压缩空气储能与电力系统协调控制技术研究, 参与, 地方任务, 2021-01--2024-12
（ 8 ） 大规模储能技术研发与示范国际合作计划, 参与, 中国科学院计划, 2018-01--2022-12

已指导学生

严健儒  硕士研究生  080702-热能工程  

李伟  硕士研究生  080703-动力机械及工程  

孙建亭  博士研究生  080703-动力机械及工程  

郭文宾  博士研究生  080703-动力机械及工程  

孟冲  博士研究生  080701-工程热物理  

张丹  硕士研究生  080703-动力机械及工程  

林志华  博士研究生  080703-动力机械及工程  

现指导学生

张宇鑫  博士研究生  080701-工程热物理  

王凯轩  硕士研究生  082502-航空宇航推进理论与工程  

李朋飞  博士研究生  080703-动力机械及工程  

石贵月  硕士研究生  080701-工程热物理  

陈启明  硕士研究生  082502-航空宇航推进理论与工程  

陈家希  博士研究生  080703-动力机械及工程