基本信息
刘新华 男 博导 中国科学院过程工程研究所
电子邮件: xhliu@ipe.ac.cn
通信地址: 中科院过程所多相复杂系统国家重点实验室
邮政编码: 100190
电子邮件: xhliu@ipe.ac.cn
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招生信息
招生专业
081702-化学工艺
招生方向
流态化工程,虚拟过程工程,煤炭清洁高效利用
教育背景
2001-09--2005-12 中国科学院过程工程研究所 研究生/博士1998-09--2001-07 中国石油大学(北京) 研究生/硕士1994-09--1998-07 中国石油大学(华东) 本科/学士
工作经历
工作简历
2020-08~现在, 中国科学院过程工程研究所, 研究员2009-08~2020-08,中国科学院过程工程研究所, 副研究员2008-08~2009-07,加拿大不列颠哥伦比亚大学, 访问助理教授2006-03~2009-07,中国科学院过程工程研究所, 助理研究员2001-09~2005-12,中国科学院过程工程研究所, 研究生/博士1998-09~2001-07,中国石油大学(北京), 研究生/硕士1994-09~1998-07,中国石油大学(华东), 本科/学士
专利与奖励
奖励信息
(1) 民用燃煤清洁取暖关键技术, 二等奖, 部委级, 2020(2) 微型流化床反应测试仪器与分析技术, 一等奖, 部委级, 2019(3) 第二十一届中国科协求是杰出青年成果转化奖, 一等奖, 部委级, 2018(4) 中国专利优秀奖, 一等奖, 部委级, 2017(5) 微型流化床等温微分反应分析方法研究与应用, 一等奖, 部委级, 2010
专利成果
( 1 ) 一种热重分析装置及其用途, 2022, 第 1 作者, 专利号: CN113945606A( 2 ) 一种解耦燃烧机械炉排炉及其燃烧方法, 2021, 第 2 作者, 专利号: CN113739134A( 3 ) 一种生物质解耦燃烧装置及方法, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN113719829A( 4 ) 一种生物质解耦燃烧装置, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN212805615U( 5 ) 一种热重分析装置, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN212379328U( 6 ) 一种解耦燃烧机械炉排炉, 2021, 第 2 作者, 专利号: CN212298949U( 7 ) 一种加热炉, 2020, 第 2 作者, 专利号: CN210286738U( 8 ) 一种宽体可控给料装置及其给料方法, 2019, 第 3 作者, 专利号: CN109867119A( 9 ) 一种解耦燃烧装置及燃烧方法, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN109210528A( 10 ) 一种宽体可控给料装置, 2018, 第 3 作者, 专利号: CN207998279U( 11 ) 一种空气分级解耦燃烧机械炉排燃烧炉及其燃烧方法, 2018, 第 2 作者, 专利号: CN108506925A( 12 ) 一种节能环保的燃煤炊事热风采暖炉, 2018, 第 3 作者, 专利号: CN207316985U( 13 ) 一种节能环保燃煤炊事采暖炉, 2018, 第 3 作者, 专利号: CN207146450U( 14 ) 一种解耦燃烧装置, 2018, 第 1 作者, 专利号: CN206958896U( 15 ) 一种节能环保燃煤炊事采暖炉, 2018, 第 4 作者, 专利号: CN206831568U( 16 ) 一种同时降低烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放的高效燃煤采暖炉, 2018, 第 4 作者, 专利号: CN206831570U( 17 ) 一种节能环保的燃煤炊事热风采暖炉及炊事采暖方法和用途, 2017, 第 3 作者, 专利号: CN107435950A( 18 ) 一种节能环保燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途, 2017, 第 3 作者, 专利号: CN107435949A( 19 ) 一种节能环保燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途, 2017, 第 4 作者, 专利号: CN107238110A( 20 ) 一种同时降低烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放的高效燃煤采暖炉及采暖方法和用途, 2017, 第 4 作者, 专利号: CN107238111A( 21 ) 一种空气分级解耦燃烧机械炉排燃烧炉, 2017, 第 2 作者, 专利号: CN206488268U( 22 ) 一种流化雾化和液膜洗涤组合的烟气净化装置及方法, 2016, 第 5 作者, 专利号: CN105771477A( 23 ) 一种流化雾化和液膜洗涤组合的烟气净化装置和组合装置, 2015, 第 5 作者, 专利号: CN204563824U( 24 ) 一种具有喷口风冷结构的煤粉燃烧器, 2014, 第 2 作者, 专利号: CN103912872A( 25 ) 一种分体组合式烟道换热器, 2014, 第 4 作者, 专利号: CN103884209A( 26 ) 一种基于分级组合换热的分控相变换热系统及换热方法, 2014, 第 4 作者, 专利号: CN103808178A( 27 ) 一种燃煤解耦燃烧装置及燃烧方法, 2013, 第 4 作者, 专利号: CN103471089A( 28 ) 一种提高层状燃烧下点火方式稳燃能力的往复运动机械炉排, 2013, 第 4 作者, 专利号: CN103453535A( 29 ) 一种协同控制的分控相变换热系统, 2013, 第 3 作者, 专利号: CN203336626U( 30 ) 一种协同控制的分控相变换热系统及换热方法, 2013, 第 3 作者, 专利号: CN103307623A( 31 ) 一种分控相变空气预热系统, 2013, 第 3 作者, 专利号: CN203147804U( 32 ) 一种分流增浓的煤粉解耦燃烧器, 2013, 第 2 作者, 专利号: CN203099813U( 33 ) 一种浓侧分级的煤粉解耦燃烧器及燃烧方法, 2013, 第 3 作者, 专利号: CN103185338A( 34 ) 一种流化床分级煤热解反应器, 2013, 第 4 作者, 专利号: CN202968480U( 35 ) 一种基于分级组合换热的分控相变换热系统, 2013, 第 4 作者, 专利号: CN202974001U( 36 ) 一种多角切圆多尺度煤粉解耦燃烧装置及其解耦燃烧方法, 2013, 第 3 作者, 专利号: CN103134049A( 37 ) 一种分控相变空气预热系统及空气预热方法, 2013, 第 3 作者, 专利号: CN103115377A( 38 ) 一种分流增浓的煤粉解耦燃烧器及燃烧方法, 2013, 第 2 作者, 专利号: CN103062763A( 39 ) 一种分级换热的分控相变换热系统及换热方法, 2013, 第 3 作者, 专利号: CN103063067A( 40 ) 一种流化床分级煤热解反应器和煤热解方法, 2013, 第 4 作者, 专利号: CN103031135A( 41 ) 一种排烟温度可控的分控相变空气预热系统及预热方法, 2013, 第 5 作者, 专利号: CN102889611A( 42 ) 一种回热式分控相变空气预热系统及预热方法, 2013, 第 3 作者, 专利号: CN102889809A( 43 ) 一种复杂流化系统整体动力学特性的快速预测方法, 2012, 第 1 作者, 专利号: CN102778344A( 44 ) 一种浓侧分级的煤粉解耦燃烧器, 2012, 第 3 作者, 专利号: CN202452487U( 45 ) 一种基于分级换热的分控相变换热系统, 2012, 第 3 作者, 专利号: CN202452865U( 46 ) 一种多角切圆多尺度煤粉解耦燃烧装置, 2012, 第 3 作者, 专利号: CN202350012U( 47 ) 一种排烟温度可控的分控相变空气预热系统, 2012, 第 5 作者, 专利号: CN202229222U( 48 ) 一种回热式分控相变空气预热系统, 2012, 第 3 作者, 专利号: CN202209691U( 49 ) 气固两相流流场实时测量系统及方法, 2012, 第 1 作者, 专利号: CN102313684A( 50 ) 煤热解层燃装置及其燃烧方法, 2011, 第 5 作者, 专利号: CN101368724B( 51 ) 燃煤锅炉的燃烧方法及燃烧装置, 2009, 第 3 作者, 专利号: CN100470126C( 52 ) 固体燃料联合热转化方法及装置, 2008, 第 2 作者, 专利号: CN101294092A( 53 ) 气固反应动力学参数分析仪, 2008, 第 1 作者, 专利号: CN101210916A( 54 ) 固体燃料解耦流化床气化方法及气化装置, 2008, 第 2 作者, 专利号: CN101139532A( 55 ) 燃煤锅炉的低污染高效率燃烧方法及燃烧装置, 2007, 第 3 作者, 专利号: CN101025266A( 56 ) 制备无焦油产品气的贫氧流化燃烧下吸式气化方法及装置, 2007, 第 2 作者, 专利号: CN1916123A
出版信息
发表论文
(1) Coupling particle image velocimetry and digital image analysis to characterize cluster dynamics in a fast fluidized bed, Powder Technology, 2023, 第 4 作者 通讯作者(2) 基于粒子图像测速技术的快速流态化颗粒速度分布函数分析, 过程工程学报, 2023, 第 3 作者 通讯作者(3) 基于连续方法的气固循环流化床全回路模拟及稳定性分析, Full-loop simulation and stability analysis of a gas-solid circulating fluidized bed, 过程工程学报, 2023, 第 2 作者(4) Decoupling combustion characteristics of biomass pellets and their mixture with bituminous briquettes, ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY & INNOVATION, 2023, 第 2 作者 通讯作者(5) Kinetic modelling and experimental validation of single large particle combustion of coal char, CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, 2022, 第 3 作者 通讯作者(6) Machine learning-aided optimization of coal decoupling combustion for lowering NO and CO emissions simultaneously, COMPUTERS & CHEMICAL ENGINEERING, 2022, 第 3 作者 通讯作者(7) Development of a hydrodynamic model and the corresponding virtual software for dual-loop circulating fluidized beds, Development of a hydrodynamic model and the corresponding virtual software for dual-loop circulating fluidized beds, FRONTIERS OF CHEMICAL SCIENCE AND ENGINEERING, 2021, 第 2 作者 通讯作者(8) CFD-PBM simulation of gas���solid bubbling flow with structure-dependent drag coefficients, CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, 2021, 第 2 作者 通讯作者(9) EMMS-based modeling of gas-solid generalized fluidization:Towards a unified phase diagram, EMMS-based modeling of gas���solid generalized fluidization: Towards a unified phase diagram, CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING, 2021, 第 2 作者 通讯作者(10) 典型煤炭燃料在民用解耦炉中的燃烧实验研究, Experimental study on the combustion of typical coal fuels in domestic decoupling stoves, 过程工程学报, 2020, (11) Modeling the axial hydrodynamics of gas-solid counter-current downers, Modeling the axial hydrodynamics of gas���solid counter-current downers, PARTICUOLOGY, 2020, 第 2 作者 通讯作者(12) A CFD-PBM-EMMS integrated model applicable for heterogeneous gas-solid flow, CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, 2020, 第 2 作者 通讯作者(13) 边界条件对颗粒–流体对流传热的影响, Effect of boundary conditions on particle?fluid convection heat transfer, 过程工程学报, 2019, (14) Effects of High-temperature Char Layer and Pyrolysis Gas on NOx Reduction in a Typical Decoupling Combustion Coal-fired Stove, Effects of High-temperature Char Layer and Pyrolysis Gas on NOx Reduction in a Typical Decoupling Combustion Coal-fired Stove, 热科学学报:英文版, 2019, 第 4 作者(15) 民用解耦燃煤炉中的NOx和CO同时减排, Simultaneous reduction of NO x and CO emissions in domestic decoupling coal-fired stoves, 化工学报, 2019, 第 2 作者(16) 民用燃煤颗粒物及多环芳烃排放特性, Emissions of particulate matter and polycyclic aromatic hydrocarbons from household coal combustions, 化工学报, 2019, 第 6 作者(17) 中国分散式民用供热技术现状分析, Status of Decentralized Civil Heating Technology in China, 中国科学院院刊, 2019, 第 1 作者(18) Three-dimensional CFD simulation of tapered gas-solid risers by coupling the improved EMMS drag, POWDER TECHNOLOGY, 2019, 第 1 作者 通讯作者(19) A general EMMS drag model applicable for gas-solid turbulent beds and cocurrent downers, CHEMICAL ENGINEERING SCIENCE, 2019, 第 2 作者 通讯作者(20) 预燃低氮燃烧技术在燃煤工业链条排炉中的应用, Application of low?nitrogen pre?combustion technology in coal?fired industrial chain boiler, 煤炭加工与综合利用, 2019, 第 5 作者(21) Extremum characteristics of energy consumption in fluidization analyzed by using EMMS, CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, 2018, 第 4 作者 通讯作者(22) Quantifying cluster dynamics to improve EMMS drag law and radial heterogeneity description in coupling with gas-solid two-fluid method, CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, 2017, 第 2 作者 通讯作者(23) Gas penetrating flow through dynamic particle clusters, POWDER TECHNOLOGY, 2016, 第 1 作者 通讯作者(24) Modeling the hydrodynamics of cocurrent gas���solid downers according to energy-minimization multi-scale theory, PARTICUOLOGY, 2016, 第 3 作者 通讯作者(25) Computer virtual experiment on fluidized beds using a coarse-grained discrete particle method-EMMS-DPM, CHEMICAL ENGINEERING SCIENCE, 2016, 第 7 作者(26) CFD optimization of feedstock injection angle in a FCC riser, CHEMICAL ENGINEERING SCIENCE, 2016, 第 5 作者(27) Extension and application of energy-minimization multi-scale (EMMS) theory for full-loop hydrodynamic modeling of complex gas���solid reactors, CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, 2015, 第 1 作者 通讯作者(28) Numerical simulation of loop seal for a circulating fluidized bed based on an improved EMMS bubbling model, POWDER TECHNOLOGY, 2015, 第 3 作者 通讯作者(29) Hydrodynamic Modeling of Gas-Solid Bubbling Fluidization Based on Energy-Minimization Multiscale (EMMS) Theory (vol 53, pg 2800, 2014), INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH, 2015, 第 1 作者 通讯作者(30) 微型流化床等温微分反应分析方法研究与应用, 中国分析测试协会科学技术奖发展回顾, 2015, 第 7 作者(31) Hydrodynamic Modeling of Gas-Solid Bubbling Fluidization Based on Energy-Minimization Multiscale (EMMS) Theory, INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH, 2014, 第 1 作者 通讯作者(32) EMMS-based discrete particle method (EMMS-DPM) for simulation of gas-solid flows, CHEMICAL ENGINEERING SCIENCE, 2014, (33) Steady-state modeling of axial heterogeneity in CFB risers based on one-dimensional EMMS model, CHEMICAL ENGINEERING SCIENCE, 2013, 第 2 作者 通讯作者(34) Torrefaction of sawdust in a fluidized bed reactor, BIORESOURCE TECHNOLOGY, 2012, 第 2 作者(35) Parametric effects of superficial gas velocity and cluster internal voidage on the penetrating flow through clusters, POWDER TECHNOLOGY, 2012, 第 2 作者 通讯作者(36) Harnessing the Power of Virtual Reality, CHEMICAL ENGINEERING PROGRESS, 2012, 第 1 作者(37) Pelletization of torrefied sawdust and properties of torrefied pellets, APPLIED ENERGY, 2012, 第 2 作者(38) Discrete particle simulation of gas���solid two-phase flows with multi-scale CPU���GPU hybrid computation, CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, 2012, 第 3 作者(39) Meso-scale oriented simulation towards virtual process engineering (VPE)-The EMMS Paradigm, CHEMICAL ENGINEERING SCIENCE, 2011, 第 11 作者(40) High density and high solids flux CFB risers for steam gasification of solids fuels, FUEL PROCESSING TECHNOLOGY, 2010, 第 2 作者(41) 从多尺度到介尺度——复杂化工过程模拟的新挑战, From multi-scale to meso-scale:new challenges for simulation of complex processes in chemical engineering, 化工学报, 2010, 第 2 作者(42) U形流化床流体动力学特性, Fluid dynamics in laboratory U-shaped fluidized bed, 化工学报, 2010, 第 4 作者(43) 微型流化床动力学分析仪的研制与应用, 中国仪器仪表学会第十一届青年学术会议论文集, 2009, 第 5 作者(44) 干燥/热解与半焦气化解耦的生物质气化特性, Characteristics of Biomass Gasification by Decoupling Drying/Pyrolysis and Char Gasification, 过程工程学报, 2009, 第 3 作者(45) 微型流化床反应动力学分析仪的研制与应用, Development and application of micro kinetic analyzer for fluidized bed gas-solid reactions, 化工学报, 2009, 第 5 作者(46) Buildup of High Solids Flux Conveying Flow by Coupling a Moving Bed to the Riser Bottom, AICHE JOURNAL, 2009, 第 1 作者(47) Fluidization of extremely large and widely sized coal particles as well as its application in an advanced chain grate boiler, POWDER TECHNOLOGY, 2008, 第 1 作者(48) High Solid-Flux Concurrent Conveying Flow Realized by Coupling a Moving Bed to the Bottom Section of a Riser, INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH, 2008, 第 1 作者(49) 解耦热化学转化:方法、技术与研发现状, 中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(下), 2008, 第 3 作者(50) Micro fluidized beds: Wall effect and operability, CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, 2008, 第 1 作者(51) 循环型高通量输送床的建立与控制, Buildup of high particle flux circulating conveying flow, 化工学报, 2008, 第 3 作者(52) Effect of particle acceleration/deceleration on particle clustering behavior in dilute gas-solid flow, CHEMICAL ENGINEERING SCIENCE, 2006, (53) 气固循环流化床提升管环核区颗粒质量传递系数的估计, Prediction of Core-Annulus Solids Mass Transfer Coefficient in Gas-Solid Fluidized Bed Risers, 中国化学工程学报:英文版, 2005, 第 1 作者(54) 气固流化床中颗粒的团聚与横向迁移, 2005, 第 1 作者(55) 循环流化床中颗粒团聚物性质的PDPA测量, 化工学报, 2004, 第 1 作者
发表著作
( 1 ) 从介尺度模拟到介科学, From Multiscale Modeling to Meso-Science: A Chemical Engineering Perspective — Principles, Modeling, Simulation, and Application, Springer, 2015-07, 第 5 作者
科研活动
科研项目
( 1 ) 煤炭热解清洁高效燃烧技术与示范, 参与, 中国科学院计划, 2023-01--2027-02( 2 ) 散煤低NOx解耦燃烧技术与示范, 负责人, 中国科学院计划, 2018-04--2023-04( 3 ) 基于介尺度结构的复杂气固反应器全循环稳态建模与验证, 负责人, 国家任务, 2014-01--2017-12( 4 ) 基于介尺度动态结构的气固EMMS模型扩展, 负责人, 国家任务, 2014-01--2016-12( 5 ) 煤流化床燃烧和气化实验与模拟及技术经济分析, 负责人, 中国科学院计划, 2012-01--2016-12
参与会议
(1)Modeling the gas-solid flow in diameter-changing fluidized beds 2016-05-22(2)Numerical simulation of dense gas-solid flow in a loop seal based on an improved EMMS bubbling model 2015-05-18(3)Extension and application of the EMMS model for full-loop hydrodynamic modeling of complex gas-solid reactors Xinhua Liu, Shanwei Hu, Yuefang Jiang, and Jinghai Li 2014-09-07(4)Steady-state modeling of complex gas-solid reactors based on the EMMS theory X.H. Liu, S.W. Hu, Y.F. Jiang, J.H. Li 2014-05-09(5)Experimental characterization of the penetrating flow through dynamic clusters in gas-solid fluidized beds X.H. Liu, Y.F. Jiang, Y.P. Yue 2012-09-08(6)Fast prediction of voidage distribution in an industrial FCC riser by using the GPU-accelerated global EMMS model X.H. Liu 2010-05-05