基本信息
蔡军  男  博导  中国科学院工程热物理研究所
电子邮件: caijun@iet.cn
通信地址: 海淀区北四环西路11号
邮政编码: 100190

研究领域

面向工程热物理领域,从事多相流动(气液、气固)传热过程与强化、以及与煤炭燃烧相关的节能减排技术研究

招生信息

   
招生专业
080702-热能工程
080701-工程热物理
招生方向
工业窑炉节煤降碳技术研发(低碳高效燃烧、燃料替代等)
煤粉流态化热解中的传热强化技术研发
煤燃烧领域节能减排技术研发

教育背景

2002-09--2007-03   北京科技大学   博士学位
2000-09--2002-07   北京科技大学   制冷与低温工程专业攻读硕士
1996-09--2000-07   北京科技大学   学士学位

工作经历

   
工作简历
2021-06~现在, 中国科学院工程热物理研究所, 研究员
2015-10~现在, 中国科学院大学, 岗位教授
2010-01~2021-05,中国科学院工程热物理研究所, 副研究员
2007-04~2009-12,中国科学院工程热物理研究所, 助理研究员
社会兼职
2022-03-01-2024-03-01,《洁净煤技术》第三届青年编委会, 青年编委
2017-01-01-2019-12-31,中国科学院青年创新促进会, 优秀会员
2016-10-01-2021-10-31,中国工程热物理学会传热传质分会青年工作委员会, 委员
2014-08-10-2014-08-17,第15届国际传热大会两相流、数值模拟分会主席, 分会主席
2011-11-11-2015-12-31,中国科学院青年创新促进会, 会员
2011-01-01-今,国家自然科学基金函评专家,

专利与奖励

   
奖励信息
(1) 中国科学院青年创新促进会优秀会员, 院级, 2016
(2) 北京青年优秀科技论文奖, 二等奖, 市地级, 2015
(3) 工程热物理研究所青年突出贡献奖, 二等奖, 研究所(学校), 2014
(4) 海峡两岸创新与发明学生论文竞赛“特别创意”奖, , 研究所(学校), 2007
(5) 北京科技大学优秀博士学位论文奖, , 研究所(学校), 2007
发明专利
( 1 ) 多级悬浮预热器及控制方法、水泥熟料生成设备控制方法, 发明专利, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN112844003A

( 2 ) 工业窑炉设备及其燃料供给方法, 发明专利, 2021, 第 2 作者, 专利号: CN112408822A

( 3 ) 工业窑炉设备的燃料供给系统及方法、工业窑炉设备, 发明专利, 2021, 第 3 作者, 专利号: CN112408823A

( 4 ) 一种高热导率低粘度的导热硅脂组合物及其制备方法, 专利授权, 2021, 第 4 作者, 专利号: CN107603224B

( 5 ) 带还原炉的水泥窑炉系统及其控制方法, 发明专利, 2020, 第 3 作者, 专利号: CN112033160A

( 6 ) 工业窑炉设备的燃料供给系统及方法、工业窑炉设备, 发明专利, 2020, 第 2 作者, 专利号: CN111960698A

( 7 ) 多级悬浮预热水泥窑炉系统及其控制方法, 发明专利, 2020, 第 2 作者, 专利号: CN111689704A

( 8 ) 一种低油离度的导热硅脂组合物及其制备方法, 专利授权, 2020, 第 4 作者, 专利号: CN107892816B

( 9 ) 独立煤粉输送系统和应用其的水泥窑炉, 实用新型, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN210625308U

( 10 ) 带冷却结构的涡轮叶片及应用其的燃气轮机, 发明专利, 2018, 第 4 作者, 专利号: CN106014489B

( 11 ) 一种用于液体有机氢化物脱氢的装置, 发明专利, 2018, 第 3 作者, 专利号: CN106698339B

( 12 ) 一种高热导率绝缘导热硅脂组合物及其制备方法, 发明专利, 2018, 第 4 作者, 专利号: CN107815119A

( 13 ) 一种用于低温余热深度回收的化学热泵系统, 发明专利, 2018, 第 3 作者, 专利号: CN107621096A

( 14 ) 热泵与超临界二氧化碳布雷顿循环耦合的冷热电联供系统, 发明专利, 2017, 第 3 作者, 专利号: CN107514837A

( 15 ) 一种高压对冲淹没射流空化反应器, 发明专利, 2017, 第 1 作者, 专利号: CN107175061A

( 16 ) 一种高温液态金属两级冷却设备和方法, 发明专利, 2016, 第 3 作者, 专利号: CN105825900A

( 17 ) 控制含有内热源的移动球床通道出口温度的方法, 发明专利, 2015, 第 6 作者, 专利号: CN104460760A

( 18 ) 一种中低温太阳能互补驱动的化学热泵装置, 发明专利, 2015, 第 3 作者, 专利号: CN105020938A

( 19 ) 一种含反应精馏和串联放热反应器的化学热泵装置, 发明专利, 2015, 第 3 作者, 专利号: CN104857903A

( 20 ) 一种可形成大范围空化的多层嵌套式空化器, 发明专利, 2015, 第 1 作者, 专利号: CN104828884A

( 21 ) 一种液态金属与高压气体流动换热装置及方法, 发明专利, 2015, 第 2 作者, 专利号: CN104599727A

( 22 ) 一种用于液态铅铋合金管道的在线加热及温控系统, 发明专利, 2015, 第 5 作者, 专利号: CN104493146A

( 23 ) 结合空化氧化法与活性污泥法的联合污水处理系统和方法, 发明专利, 2014, 第 1 作者, 专利号: CN103663868A

( 24 ) 用于涡轮叶片表面温度分布测量的光纤装置与测量方法, 发明专利, 2014, 第 5 作者, 专利号: CN104006899A

( 25 ) 一种超声波辐射辅助的化学热泵装置, 发明专利, 2014, 第 3 作者, 专利号: CN103994603A

( 26 ) 一种强化微通道换热的低阻水力空化结构, 发明专利, 2014, 第 1 作者, 专利号: CN103954162A

( 27 ) 一种叶尖间隙光纤测量方法及装置, 发明专利, 2013, 第 5 作者, 专利号: CN103438814A

( 28 ) 一种液体空化加热设备输出热效率测试方法及装置, 发明专利, 2013, 第 3 作者, 专利号: CN103091119A

( 29 ) 一种测量含化学热沉气膜冷却效率的方法和装置, 发明专利, 2013, 第 4 作者, 专利号: CN103076362A

( 30 ) 一种旋转叶片表面温度非接触式测量定位方法及装置, 发明专利, 2013, 第 3 作者, 专利号: CN102967377A

( 31 ) 一种液态金属压力测量方法及装置, 发明专利, 2013, 第 2 作者, 专利号: CN102928151A

( 32 ) 一种高温液态金属流量在线标定装置, 发明专利, 2012, 第 1 作者, 专利号: CN102721452A

( 33 ) 一种应用于液态铅铋合金实验回路的预热器, 发明专利, 2012, 第 1 作者, 专利号: CN102635933A

( 34 ) 一种微通道热沉及微通道热沉性能测试装置, 发明专利, 2012, 第 1 作者, 专利号: CN102620590A

( 35 ) 利用磁力实现空气中氧气富集的装置及方法, null, 2007, 第 3 作者, 专利号: CN100345613

软件著作权

  1. 液态铅铋合金-氦气换热平台自动监控系统V1.0,登记号:2015SR032967, 2015.2.15
  2. 分形多孔介质结构生成及内部流动传热模拟软件V1.0,登记号:2015SR065205,2015.4.20
  3. 微通道内空泡流动传热耦合模拟Lattice Boltzmann软件V1.0,登记号:2015SR158931,2015.8.17
  4. 微型燃气轮机分体式方形主表面回热器优化设计软件,登记:2017SR373927,2017.7.17
  5. 孔板水力空化流场中羟基产量计算软件,登记:2017SR378403,2017.7.18
  6. 微型燃气轮机高效紧凑式一体化环形主表面回热器优化设计软件,登记:2018SR363026,2018.5.21

出版信息

   
发表论文
[1] Rui Chen, Jun Cai, Yu Jiang, Xinli Li, Qinggang Lyu. A novel model to predict pyrolysis with preciseness and conciseness:Complementation-distributed activation energy model (C-DAEM). Fuel[J]. 2023, 331, Part 2: 125791-, [2] Shi chaoting, Cai Jun, Ren Qiangqiang, Wu huixing. Optimization of fuel in-situ reduction (FISR) denitrafication technology for cement kiln using CFD method. Journal of Thermal Science[J]. 2023, [3] 王晓伟, 蔡军, 陈锐, 任强强. 水泥窑炉窑尾烟气NOx碳热还原数值模拟研究. 中国电机工程学报[J]. 2022, [4] Wu Huixing, Cai Jun, Ren Qiangqiang, Cao Xiaoyang, Lyu Qinggang. Experimental investigation of cutting nitrogen oxides emission from cement kilns using coal preheating method(JTS). Journal of Thermal Science[J]. 2021, 30(4): 1097-1107, [5] 蔡军, 任强强, 欧阳子区, 朱建国, 吾慧星, 杨华伟, 吕清刚. 水泥窑炉NOx原位还原超低排放技术及示范. 水泥[J]. 2021, 45-48, [6] Wu Huixing, Ren Qiangqiang, Cai Jun, Lyu Qinggang. Research on the dynamic process of NO heterogeneous and homogeneous reduction with cement raw meal in vertical tubular reactor. JOURNAL OF THE ENERGY INSTITUTE[J]. 2020, 93(3): 878-888, http://dx.doi.org/10.1016/j.joei.2019.07.011.
[7] Wu Huixing, Cai Jun, Ren Qiangqiang, Xu Jing, Chu, Fuhao, Lyu Qinggang. An efficient and economic denitration technology based on fuel pretreatment for cement cleaner production. JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION[J]. 2020, 272: http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.122669.
[8] Cai, Jun, Wu, Huixing, Ren, Qiangqiang, Lin, Li, Zhou, Tuo, Lyu, Qinggang. Innovative NOx reduction from cement kiln and pilot-scale experimental verification. FUEL PROCESSING TECHNOLOGY[J]. 2020, 199: http://dx.doi.org/10.1016/j.fuproc.2019.106306.
[9] Wu, Huixing, Cai, Jun, Ren, Qiangqiang, Shi, Chaoting, Zhao, Angran, Lyu, Qinggang. A thermal and chemical fuel pretreatment process for NOx reduction from cement kiln. FUEL PROCESSING TECHNOLOGY[J]. 2020, 210: http://dx.doi.org/10.1016/j.fuproc.2020.106556.
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[13] Cai, Jun, Huai, Xiulan, Xi, Wenxuan. An optimal design approach for the annular involute-profile cross wavy primary surface recuperator in microturbine and an application case study. ENERGY[J]. 2018, 153: 80-89, http://dx.doi.org/10.1016/j.energy.2018.04.016.
[14] 李石琨, 许闽, 蔡军, 岳献芳, 淮秀兰. 液膜反应器中异丙醇脱氢性能及反应动力学. 过程工程学报[J]. 2018, 18(3): 652-656, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=675427494.
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[16] Cai, Jun, Huai, Xiulan, Liu, Bin, Cui, Zhendong. Numerical prediction of thin liquid film near the solid wall for hydraulic cavitating flow in microchannel by a multiphase lattice Boltzmann model. INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER[J]. 2018, 127: 107-115, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.06.146.
[17] Cai Jun, Xiulan Huai. An optimal design approach for the annular involute-profile cross wavy primary surface recuperator of microturbine and a case study. Energy[J]. 2018, [18] Cai Jun. Prediction model of hydroxyl radical yield throughout the entire lifetime of cavitation bubbles. Chemical Engineering & Technology. 2018, [19] Tao, Yuequn, Cai, Jun, Huai, Xiulan, Liu, Bin. A novel antibiotic wastewater degradation technique combining cavitating jets impingement with multiple synergetic methods. ULTRASONICS SONOCHEMISTRY[J]. 2018, 44: 36-44, http://dx.doi.org/10.1016/j.ultsonch.2018.02.008.
[20] Xi, Wenxuan, Cai, Jun, Huai, Xiulan. Numerical investigation on fluid-solid coupled heat transfer with variable properties in cross-wavy channels using half-wall thickness multi-periodic boundary conditions. INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER[J]. 2018, 122: 1040-1052, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.02.055.
[21] 陶跃群, 蔡军, 刘斌, 淮秀兰. 湍流作用下空化泡的动力学分析和溃灭瞬间自由基产量计算. 中国科学院大学学报[J]. 2017, 34(2): 191-197, [22] Xu, Min, Cai, Jun, Guo, Jiangfeng, Huai, Xiulan, Liu, Zhigang, Zhang, Hang. Technical and economic feasibility of the Isopropanol-Acetone-Hydrogen chemical heat pump based on a lab-scale prototype. ENERGY[J]. 2017, 139: 1030-1039, http://dx.doi.org/10.1016/j.energy.2017.08.043.
[23] Tao, Yuequn, Cai, Jun, Huai, Xiulan, Liu, Bin. A novel device for hazardous substances degradation based on double-cavitating-jets impingement: Parameters optimization and efficiency assessment. JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS[J]. 2017, 335: 188-196, http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2017.04.046.
[24] Liu Bin, Cai Jun, Tao Yuequn, Hum Xiulan. Interaction of Two Cavitation Bubbles in a Tube and its Effects on Heat Transfer. JOURNAL OF THERMAL SCIENCE[J]. 2017, 26(1): 66-72, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000391416800010.
[25] Wang Yongwei, Li Xunfeng, Huai Xiulan, Cai Jun, Xi Wenxuan. Experimental investigation of a LBE-helium heat exchanger based the ADS. Progress in Nuclear Energy[J]. 2017, 99: 11-18, http://dx.doi.org/10.1016/j.pnucene.2017.04.013.
[26] Wang, Yongwei, Li, Xunfeng, Huai, Xiulan, Cai, Jun, Xi, Wenxuan. Experimental investigation of a LSE-helium heat exchanger based the ADS. PROGRESS IN NUCLEAR ENERGY[J]. 2017, 99: 11-18, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000404310500002.
[27] Wang, Yongwei, Zhang, Hang, Huai, Xiulan, Li, Xunfeng, Cai, Jun, Xi, Wenxuan. Exergy analysis of LBE-helium heat exchanger in the experimental cooling loop based on accelerator driven sub-critical power system. ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT[J]. 2017, 135: 274-280, http://dx.doi.org/10.1016/j.enconman.2016.12.059.
[28] Xu, Min, Cai, Jun, Huai, Xiulan. Exergy analysis and performance enhancement of isopropanol-acetone-hydrogen chemical heat pump. FRONTIERS IN ENERGY[J]. 2017, 11(4): 510-515, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000419367300010.
[29] Tao, Yuequn, Cai, Jun, Huai, Xiulan. Degradation of antibiotic wastewater based on high-pressure submerged cavitation jet and synergetic methods. DESALINATION AND WATER TREATMENT[J]. 2017, 92: 205-214, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000418408700022.
[30] 王如竹, 王丽伟, 蔡军, 杜帅, 胡斌, 潘权稳, 江龙, 徐震原. 工业余热热泵及余热网络化利用的研究现状与发展趋势. 制冷学报[J]. 2017, 38(2): 1-10, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=671777345.
[31] Xu, Min, Huai, Xiulan, Cai, Jun. Agglomeration Behavior of Calcium Hydroxide/Calcium Oxide as Thermochemical Heat Storage Material: A Reactive Molecular Dynamics Study. JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C[J]. 2017, 121(5): 3025-3033, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000394080900059.
[32] 蔡军. 工业余热热泵及能源网络化利用的研究现状与发展趋势. 制冷学报. 2017, [33] Tao, Yuequn, Cai, Jun, Huai, Xiulan, Liu, Bin, Guo, Zhixiong. Application of Hydrodynamic Cavitation to Wastewater Treatment. CHEMICAL ENGINEERING & TECHNOLOGYnull. 2016, 39(8): 1363-1376, http://www.corc.org.cn/handle/1471x/2375992.
[34] Xiulan Huai. Application of Hydrodynamic Cavitation to Wastewater Treatment: A review. Chemical Engineering & Technology. 2016, [35] Xi, Wenxuan, Wang, Yongwei, Li, Xunfeng, Huai, Xiulan, Cai, Jun. Experimental Investigation of the Thermal Hydraulics in Lead Bismuth Eutectic-Helium Experimental Loop of an Accelerator-Driven System. NUCLEAR ENGINEERING AND TECHNOLOGY[J]. 2016, 48(5): 1154-1161, http://dx.doi.org/10.1016/j.net.2016.04.008.
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[40] 陶跃群, 蔡军, 刘斌, 淮秀兰. 湍流作用下空化泡的动力学分析和溃灭瞬间自由基产量计算. 2015年中国工程热物理学会多相流学术年会null. 2015, http://ir.etp.ac.cn/handle/311046/110379.
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[88] 李正强, 王立, 蔡军, 吴平, 尚晓航. 氧氮混合气体在梯度磁场中流动的数值模拟. 中国民航学院学报[J]. 2005, 23(3): 32-36, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=15791302.
发表著作
(1) 《磁致气流行为及其在氧气富集领域的应用》, Magnetic force-driving gas flows and its application to oxgyen enrichment, 冶金工业出版社, 2008-01, 第 1 作者
(2) 《Progress in Porous Media Research: Numerical Simulation of Fluid Flow and Heat Transfer in Porous Media》, Nova Science Publishers, 2009-08, 第 2 作者
(3) 《液体空化技术应用》, Application of Liquid Cavitation Technology, 科学出版社, 2019-06, 第 1 作者

科研活动

   
科研项目
( 1 ) 水力空化热效应及强化传热机理研究, 负责人, 国家任务, 2009-01--2011-12
( 2 ) 微通道热沉耦合水力空化强化换热机理研究, 负责人, 国家任务, 2011-01--2013-12
( 3 ) 高效化学热泵循环系统构建及其优化与控制, 负责人, 国家任务, 2011-01--2015-12
( 4 ) 先进二回路技术预研, 负责人, 中国科学院计划, 2011-01--2015-12
( 5 ) 燃气轮机涡轮叶片冷却综合实验平台, 负责人, 研究所自选, 2010-02--2011-02
( 6 ) 液体空化技术开发, 负责人, 企业委托, 2011-01--2015-12
( 7 ) 中国科学院青年创新促进会会员专项, 负责人, 中国科学院计划, 2012-01--2015-12
( 8 ) XX散热与控制系统, 参与, 其他任务, 2007-01--2007-12
( 9 ) 声空化多角度强化传热与节能新技术, 参与, 国家任务, 2006-12--2008-12
( 10 ) 水力空化降解有机废水作用机理研究, 负责人, 国家任务, 2014-01--2017-12
( 11 ) 城市垃圾厌氧发酵处理厂臭气在线监测技术开发, 负责人, 企业委托, 2015-04--2015-12
( 12 ) 基于液体空化技术的纳米涂料开发, 负责人, 企业委托, 2015-07--2016-12
( 13 ) 低温热能品位提升的高效化学热泵, 负责人, 国家任务, 2016-07--2019-06
( 14 ) 海尔S挂机空调侧面风道设计, 负责人, 企业委托, 2015-12--2016-12
( 15 ) 中科院青年创新促进会优秀会员自主选题项目, 负责人, 中国科学院计划, 2017-01--2019-12
( 16 ) 微型燃气轮机高性能回热器研制, 参与, 中国科学院计划, 2017-01--2019-12
( 17 ) 燃煤水泥窑炉低NOx燃烧关键技术与示范, 参与, 中国科学院计划, 2018-04--2023-04
( 18 ) 水泥窑炉低碳高效燃烧技术与示范, 负责人, 中国科学院计划, 2023-01--2027-01
参与会议
(1)Reduction of NOx by pulverized coal in the presence of cement raw meal   第十二届亚太燃烧会议   2019-07-01
(2)ADS二回路铅铋合金-氦气换热器传热特性研究   2017年工程热物理学会传热传质会议   2017-10-27
(3)空化射流结合UV/Fenton法降解抗生素废水的实验研究   2017年工程热物理学会多相流学术会议   2017-09-08
(4)MODELING OF CAVITATION BUBBLE MOTION IN A MICRO-TUBE (IMECE2014)   Bin Liu, Jun Cai*, Xiulan Huai   2014-12-14
(5)MICROSCOPIC MECHANISM OF CAVITATION ENHANCED HEAT TRANSFER: A MODELING STUDY (IHTC-15)   Bin Liu, Jun Cai*, Xiulan Huai   2014-08-10
(6)Experimental Study on Heat Transfer with Cavitating Flow in Copper-based Microchannels   Bin Liu, Jun Cai*, Xiulan Huai   2014-05-06

指导学生

已指导学生

刘志伟  硕士研究生  080703-动力机械及工程  

王焕光  博士研究生  080701-工程热物理  

崔振东  硕士研究生  085206-动力工程  

孟瑞雪  硕士研究生  080701-工程热物理  

陈飞  博士研究生  080701-工程热物理  

刘斌  博士研究生  080701-工程热物理  

陶跃群  博士研究生  080701-工程热物理  

席文宣  博士研究生  080701-工程热物理  

石朝亭  硕士研究生  080702-热能工程  

王晓伟  硕士研究生  085206-动力工程  

现指导学生

陈红  硕士研究生  080701-工程热物理