基本信息

杨焱  博士，副研究员

欢迎国内外优秀（你认为的！）有志青年（大多数有高等数学基础的理工科专业和工学背景），包括本科生（大学生研究计划或毕业设计，以及中学生的拓展研究与项目制学习 PBL）、硕士研究生（报考、保送与联合培养）和博士研究生（报考、申请或联合培养）联系、合作开展你想开展的（“志趣相投”、“自我驱动”）研究，也提供博士后与访问学者等研究职位，相关政策见力学所主页（招聘、招生栏）和中国科学院大学招生信息，特别地，联合培养硕士博士生享受中国科学院大学研究生同等待遇；同时欢迎相关工业研发部门（非定常流体力学机理、流动噪声、流固声耦合等方面）的合作。愿景：科学大厦的一块石子，为年轻学子提供满足好奇心、发挥创造力和获得职业提升的平台；尊重个人的（多维）创造性和兴趣，共同开展面向国家需求和学科前沿的（硬核或有趣）科学与应用研究。


  • 课题组与院所内外、国内外多个课题组建立了合作关系，为优秀学子提供向前发展的空间（海天任驰骋）。
  • 主要研究方向包括（不限于）流体力学多个方面与交叉研究：计算流体力学（CFD）、计算气动声学（CAA）及其应用，特别的一个例子是生物运动力学——鱼游和群游行为的水动力学和声学。
  • ResearchGate个人页面链接；Google学术个人页面链接；Orcid主页。
  • 电子邮件: yangyan .AT. imech.ac.cn
  • 电话(办公室): (010) 8254. 3976
  • 北京市海淀区北四环西路15号 中国科学院力学研究所 北京 100190

What's New:


  • 2026.6 --【招生信息】-- 欢迎推荐或自荐 2027届 本科毕业生（全国），参加2026年“优秀大学生力学夏令营”活动（7.13-7.17；申请截止日期：6.22），详见官微、研究生办官网。
  • 2026.2 --【招生与合作信息】-- 欢迎推荐或自荐中国科学院国际访问学生交流计划人选（面向全球顶尖大学和一流科研机构外籍学生，来我院单位开展1-6个月的中短期学术访问与合作研究，全院资助100人）！请有意来本课题组（所在地：北京，执行时间为2026年8月~2027年6月）开展合作研究的相关专业在读国外研究生关注。请发邮件，申请时间截至3.15。
  • 2026.2 -- 【工作进展】德瀚和我们合作的工作（题为Deep reinforcement learning for flow-induced noise control: Multi-objective optimization of acoustic suppression and drag reduction）发表在Physics of Fluids (https://doi.org/10.1063/5.0310175 ），欢迎同行指正与合作！
  • 2025.7 --【招生信息】-- 2026级硕士研究生推免、博士研究生招生等信息，请持续关注力学所研究生教育网站；以及中国科学院大学招生信息网站；欢迎与我取得联系。
  • 2025.7.16-18 -- 参加第四届全国气动噪声及控制技术学术会议，受邀邀请作题为《生物运动力学与流动声学交叉研究进展》的报告，向全国同仁介绍该研究方向以及最新的国内外进展和课题组工作。8月份还参加了在爱尔兰都柏林举行的欧洲流体力学会议（EFD2）。
  • 2024.8.20-8.23 -- 参加了美国工程科学协会 Society of Engineering Science (SES) 在杭州举办的年度会议，2024 SES Annual Technical Meeting，本次会议是该会议第一次在中国境内举行，吸引了1500多人参会。在分会场 Bio-fluid and Bio-inspired Fluid Mechanics 作了题为 Flow-induced sound generated by bio-inspired swimmers 的报告，受到同行关注。期间访问西湖大学工学院、浙江大学相关实验室，并走马观西湖。


  • 2024.8 -- 杨焱作为负责人申请的自然科学基金面上项目“仿生安静游动流动声学机制与标度律”获得资助（53万元，2025.1-2028.12），项目号12472266，该项目的主旨是以流固耦合和计算流动声学数值模拟为主要手段，研究柔性体自主游动的流动发声特性和仿生自主游动发声的尺度律，由此探索自然生物体相对于传统航行器和仿生机器在静音性上的本质要素，深入理解生物体运动的流固声耦合机制和流动、声学控制的奥秘，为仿生机器鱼等仿生机器学提供静音指标和尺度律等前瞻性的新概念和新启示。欢迎对该课题感兴趣的同仁交流、合作，共同推进该方向研究。
  • 2024.2 -- Acta Mechanica Sinica在线发表(2024.7正式出版)了我们的文章"Hybrid approach for simulating flow-induced sound around moving bodies based on ghost-cell immersed boundary method"。该工作详细呈现了运动体流动发声数值模拟方法（DNS-APE），以及一系列流动发声的声场特性，诸如拍翼与波状游动，包括单个和多个（串列）翼型。该工作为探索广泛存在的仿生流动发声的科学问题奠定了基础，可为生物学家（动物声学）和仿生机器学（航行器静音开发和设计）提供流体力学的坚实支持，也可推动硬核的CFD与气动（流动）声学模拟在流-固-声耦合多学科、多物理作用机制与仿生降噪设计方面发挥更大作用。更多的仿生流动发声机制有待进一步研究。详情可见：全文链接。
  • 2023.7~8 -- 参加了中国空气动力学会和气动中心主办“第三届全国气动噪声及控制技术学术会议”（云南昆明，7.19-7.21），作分会报告（回程前匆匆瞻仰了人民音乐家聂耳之墓，回顾了他短暂伟大、才情满溢的一生）；参加中国空气动力学会和香港科技大学主办的“2023年湍流与噪声和CFD方法暑期高级讲习班”（香港科技大学，7.28-8.5），作会场海报展示并主持一个分会（欣赏了东方之珠的高度文明、清水湾美丽景色与美味海鲜，感谢徐昆教授和傅林教授的接待）。

  • 2022.12 -- 新的工作“Sound generated by flow over two traveling wavy foils in a side-by-side arrangement”发表于Physics of Fluids；该工作基于所发展的IBM-APE气动声学高精度混合数值模拟平台，该项工作研究了一种以鱼类波状摆动推进（一对并排的波状摆动翼型）为模型运动的仿生流动的发声机理和声场特性，发现在并列情况下，波状摆动推进产生的声场指向性取决于两个翼型波动的相位差，讨论了其中力能学与噪声产生特性的相关性。课题组近期的一个研究兴趣是探索仿生推进系统（如鱼游）的发声机理与特性，以期为相关应用提供基础理论和新概念; 详情参见：全文链接。
  • 2022.10/2022.11 -- 在线上进行的“中国力学大会2021+1”(11.5~11.10, 成都、北京) 和“第13届亚洲计算流体力学大会”(13th Asian Computational Fluid Dynamics Conference,10.16~10.19, Jeju, Korea)上，分别报告了近期关于IBM计算气动噪声高精度模拟的结果。
  • 2022.8 -- 联合培养博士生赵成参加第二届全国计算声学大会-CCCA2022，并作报告《一种基于IBM的高精度计算气动声学方法》，获“优秀会议论文”（会议共评选出10位获奖者），祝贺赵成。
  • 2022.5 -- 联合培养博士生赵成的博士论文《基于浸入边界法的复杂运动边界流动噪声数值模拟研究》顺利通过答辩，祝贺赵成博士，即将获得华中科技大学博士学位。
  • 2022.4 --  螺控湍流压缩性理论与直接数值模拟工作"Turbulence compressibility reduction with helicity" 发表于Physics of Fluids. 中文报道：螺控湍流压缩性研究取得进展；详情见：全文链接。
  • 2021.8 -- 一种斑马鱼三维机动游动模式的研究，在AIAA Aviation Forum 2021报道， 初步结果表明一种混合波动（hybrid undulation）可提供三维机动所需的纵向力和力矩；全文链接。
  • 2021.5 -- 新型的高精度混合计算气动声学数值方法论文刊于Computer & Fluids；整合了多种高精度计算气动声学（CAA）数值方法和具有锐利边界的浸入边界法，该数值平台具有高精度特征，同时具有处理复杂运动边界能力，适用于广泛的气动、水动力学噪声从非定常流动到声源产生、声波传播的求解，尤其是运动变形体（如生物飞行与游动等）的流动声机理研究，相关工作还在展开中； 全文链接。

部分研究结果展示:


  • 仿生并排翼型同步波动推进的发声（涡、声场、指向性）


  • 仿生串列翼型同步波动推进的发声（涡、指向性、指向性）（前两者包含0、90、180和270度情形；后者包含0和180度两种情形）


  • 一些气动噪声产生与预测：机理及工程应用


  • 典型模型声源声场


  • 典型鱼类推进流动物理

研究领域

生物运动力学，特别是鱼游和群游的流动与声的物理机制与控制

计算流体力学（CFD）、计算气动声学（CAA）和流-固-声（FSA）耦合数值方法

偏微分方程数值格式

流体力学和涡运动

招生信息

   
招生专业
080103-流体力学
招生方向
计算流体力学
流动声学
生物运动力学

教育背景

2002-07--2008-04   中国科学技术大学   博士
1998-09--2002-07   中国科学技术大学   学士

工作经历

   
工作简历
2018-12~2021-01,University of Virginia, 访问学者
2018-01~现在, 中国科学院力学研究所, 高级工程师
2010-08~2017-12,中国科学院力学研究所, 助理研究员
2008-07~2010-08,中国科学院力学研究所, 博士后
社会兼职
2022-10-25-2026-12-30,中国工业与应用数学学会(CSIAM), 会员
2022-09-01-今,中国有色金属学会矿冶过程计算与模拟仿真专业委员会, 委员
2021-07-30-今,AIAA (美国航空航天学会), Member
2007-06-29-今,中国力学学会(CSTAM), 会员

出版信息


发表论文
（1） Deep reinforcement learning for flow-induced noise control: Multi-objective optimization of acoustic suppression and drag reduction, Physics of Fluids, 2026, 第 4 作者  通讯作者
（2） Hybrid approach for simulating flow-induced sound around moving bodies based on ghost-cell immersed boundary method, 力学学报(英文版), 2024, 第 4 作者  通讯作者
（3） Sound generated by flow over two traveling wavy foils in a side-by-side arrangement, Physics of Fluids, 2022, 第 3 作者  通讯作者
（4） Turbulence compressibility reduction with helicity, Physics of Fluids, 2022, 第 1 作者
（5） A study of three-dimensional maneuvering hydrodynamics inspired by a larval zebrafish model, AIAA Paper, 2021, 第 1 作者
（6） A sharp interface immersed boundary method for flow-induced noise prediction using acoustic perturbation equations, COMPUTERS & FLUIDS, 2021, 第 2 作者
（7） Numerical simulation of acoustic scattering and flow-induced noise with sharp interface immersed boundary method, AIAA paper, 2020, 第 1 作者
（8） 等离子体非线性手性：有螺统计及可积结构, Plasma nonlinear chirality:Helical statistics and integrable structures, 中国科学: 物理学 力学 天文学, 2020, 第 2 作者
（9） 栅栏沙丘表面流场的二维数值模拟, Two-dimensional Numerical Simulation of the Airflow Field on a Sand Dune with Fence, 应用基础与工程科学学报, 2019, 第 2 作者
（10） 国内高速列车气动噪声研究进展概述, Overview of the research progress on aerodynamic noise of high speed trains in China, 空气动力学学报, 2018, 第 3 作者
（11） Coupling Analysis for the Thermo-Acoustic-Vibration Response of a Thin-Walled Box with Acoustic Excitations, JOURNAL OF VIBRATION ENGINEERING & TECHNOLOGIES, 2016, 第 1 作者
（12） Coupling Analysis for the Thermo-Acoustic-Vibration Response of a Thin-Walled Box, 10th International Conference on Vibration Engineering and Technology of Machinery, 2015, 第 1 作者
（13） 基于当地流动结构的RANS/LES混合模型, 航空学报, 2014, 第 3 作者
（14） Multistep weighted essentially non-oscillatory scheme, INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN FLUIDS, 2014, 第 3 作者
（15） Three-dimensional aeroacoustic numerical simulation of flow induced noise of mufflers, 26th International Conference on Parallel Computational Fluid Dynamics, ParCFD 2013, 2014, 第 1 作者
（16） New Constructing Method for WENO Schemes, PROCEDIA ENGINEERING, 2013, 第 3 作者
（17） A numerical study on aerodynamic noise sources of high-speed train, 1st International Workshop on High-Speed and Intercity Railways, IWHIR 2011, 2012, 第 1 作者
（18） 应用于计算气动声学的优化有限紧致格式, 中国计算力学大会’2012(CCCM2012), 2012, 第 1 作者
（19） 应用于计算气动声学的有限紧致格式评估, LHD2012夏季学术研讨会, 2012, 第 1 作者
（20） 高速列车声源机理及控制研究, LHD2011夏季学术研讨会, 2011, 第 1 作者
（21） A multi-moment transport model on cubed-sphere grid, INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN FLUIDS, 2011, 
（22） 柱体风吹声的被动控制数值研究, 中国力学大会-2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会, 2011, 第 1 作者
（23） 高速列车气动噪声相关的计算气动声学研究, 博士后论文.北京.中国科学院力学所研究所.2010, 2010, 第 1 作者
（24） A study on flow physics of burst-and-coast swimming of koi carp (Cyprinus carpio koi) based on measurements and numerical simulations, Journal of Aero Aqua Bio-mechanisms, 2010, 第 1 作者
（25） A numerical investigation on the flow physics of koi carp (Cyprinus carpio koi) burst-and-coast swimming, The 4th International Symposium on Aero Aqua Bio-Mechanisms (ISABMEC 2009), 2010, 第 1 作者
（26） Flow Physics of Routine Turns of Koi Carp (Cyprinus Carpio Koi), JAPAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS, 2009, 第 1 作者
（27） Two-dimensional self-propelled fish motion in medium: an integrated method for deforming body dynamics and unsteady fluid dynamics, CHINESE PHYSICS LETTERS, 2008, 第 1 作者
（28） Kinematics, hydrodynamics and energetic advantages of burst-and-coast swimming of koi carps (Cyprinus carpio koi), Journal of Experimental Biology, 2007, 第 1 作者
（29） Routine turning maneuvers of koi carp cyprinus carpio koi: effects of turning rate on kinematics and hydrodynamics, JOURNAL OF EXPERIMENTAL BIOLOGY, 2007, 第 2 作者
（30） Helicity hardens the gas, 第 3 作者

科研活动

   
科研项目
（ 1 ） 仿生安静游动流动声学机制与标度律, 负责人, 国家任务, 2025-01--2028-12
（ 2 ） 可压缩湍流高精度数值研究, 参与, 国家任务, 2019-01--2022-12
（ 3 ） 可压缩流动的高效高分辨率时间推进算法研究与应用, 参与, 国家任务, 2019-01--2022-12
（ 4 ） 充液管道管口噪声的流固耦合效应数值模拟研究, 负责人, 国家任务, 2017-01--2019-12
（ 5 ） 集成, 参与, 中国科学院计划, 2016-01--2017-12
（ 6 ） 耦合, 负责人, 国家任务, 2015-08--2017-07
（ 7 ） 管路系统流场及流噪声数值模拟研究, 负责人, 境内委托项目, 2015-07--2016-06
（ 8 ） 高速列车气动噪声源产生、 分布及传播规律, 参与, 中国科学院计划, 2011-01--2015-12
（ 9 ） 中国博士后基金面上项目：高速列车关键气动噪声机理的数值模拟研究, 负责人, 国家任务, 2009-07--2010-08
（ 10 ） 高速列车空气动力学优化设计及评估技术, 参与, 国家任务, 2009-01--2012-12
会议论文
  • Yang Y, Zhao C, Cui K. Study of the flow-induced acoustics of fish schooling, Joint Conference of APCATS, AJSAE & AAME 2025, Sep. 22-26, 2025, Jinan, China
  • Wang T, Liu X, Cheng W, Yang Y*. Large-eddy simulation of turbulence noise in channel flow at high Reynolds number. Joint Conference of APCATS, AJSAE & AAME 2025, Sep. 22-26, 2025, Jinan, China
  • Yang Y, Zhao C. The optimization of the flow-induced acoustics of a fish schooling model. 2nd European Fluid Dynamics Conference (EFDC2), Aug 26-29, Dublin, Ireland
  • 杨焱. 生物运动力学与流动声学交叉研究进展. 第四届全国气动噪声及控制技术学术会议. 2025年7月16-18日, 西安. (分会邀请报告)
  • 王甜甜, 刘笑, 程万, 杨焱*. 高雷诺数槽道湍流噪声的大涡模拟. 第四届全国气动噪声及控制技术学术会议. 2025年7月16-18日, 西安
  • Yang Y. Zhao C. Flow-induced sound generated by bio-inspired swimmers. 2024 SES Annual Technical Meeting, Hangzhou, China, August 20-23, 2024
  • 杨焱, 赵成, 崔凯. 基于浸入边界的流噪声数值方法研究. 第三届全国气动噪声及控制技术学术会议. 2023年7月19-21日. 云南昆明.
  • 杨焱, 赵成, 张涛, 崔凯. 基于浸入边界法的气动噪声混合模拟. 中国力学大会-2021+1. 2022年11月5-10日, 成都、北京（线上）.
  • Zhao Cheng, Yang Yan, Zhang Tao. A sharp interface immersed boundary method for flowinduced noise with moving boundary. 13th Asian Computational Fluid Dynamics Conference, October 16-19, 2022, Jeju, Korea. (Online Event)
  • 赵成, 张涛, 杨焱, 崔凯. 一种基于IBM 的高精度计算气动声学方法. 第二届全国计算声学大会-CCCA 2022, 2022年8月12-14日. 山东胶州
  • Zhao Cheng, Yang Yan, Zhang Tao, Haibo Dong. Numerical simulation of acoustic scattering and flow-induced noise with sharp interface immersed boundary method. AIAA Scitech 2020 Forum, January 6-10, 2020, Orlando, FL, USA. AIAA 2020-0336. (doi: 10.2514/6.2020-0336) 
  • Yang Y, Li X-L, Zhu J-Z. Theory of “Helicity (Controlling) Sound” and its numerical realizations. 2018 Joint Workshop on Aeroacoustics and Bio-inspired Technology, Xi’an Jiaotong University, 28-29th, August, 2018
  • Yang Yan, Zhu Jian-Zhou. Reducing the Noise Level by Controlling the Degree of Chirality. CCCM-ISCM (Chinese Conference on Computational Mechanics in conjunction with International Symposium on Computational Mechanics) 2016. Hangzhou, China, October 16-20, 2016 
  • Zhang Chunlai, Yang Yan*, Shen Yaping, Kang Liqiang. Numerical simulation of the airflow field over a fence dune . ICAR XI (9th International Comference on Aeolian Research), Mildura Australia, July 3-8, 2016. 
  • Yang Yan, Shen Yiqing. Optimized finite compact schemes applied to aeroacoustic problems. 11th. World Congress on Computational Mechanics (WCCM-ECCM-ECFD 2014), July 20-25, Barcelona, Spain, 2014. 
  • Yang Y., Wu CW. (2015) Coupling Analysis for the Thermo-Acoustic-Vibration Response of a Thin-Walled Box. In: Sinha J. (eds) Vibration Engineering and Technology of Machinery. Mechanisms and Machine Science, vol 23. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-09918-7_49 
  • Yang Y, Sun H. Three-dimensional aeroacoustic numerical simulation of flow induced noise of mufflers. In: Parallel Computational Fluid Dynamics. Li K., et al.: Springer Berlin Heidelberg, 2014, 405: 276-286.
  • Yang 
  • Yang Yan, Yang Guo-wei. 2011. A numerical study on aerodynamic noise sources of high-speed train[C]. The 1st International Workshop on High-speed and Intercity Railways (IWHIR 2011), July 19-22, 2011. Shenzhen and Hongkong, China. 
  • Yang Yan, Wu Guan-hao, Yu Yong-liang, Tong Bing-gang. A numerical investigation on the flow physics of koi carp (Cyprinus carpio koi) burst-and-coast swimming[C]. //The 4th International Symposium on Aero Aqua Bio-Mechanisms (ISABMEC 2009). Aug 29th-Sep 2nd, 2009. Shanghai, China. 
  • Wu Guanhao, Yang Yan, Zeng Lijiang. 2007. Experimental hydrodynamics of turning maneuvers in koi carps (Cyprinus carpio koi)[C].//Proceeding of the Fifth International Conference on Fluid Mechanics, Shanghai, 630-633. 
  • 杨焱, 肖锋, 杨国伟. 2011. 柱体风吹声的被动控制数值研究[C]. 中国力学大会-2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会, 2011年8月22-24日, 哈尔滨, CSTAM2011-E03-1022. 
  • 杨焱, 陈春刚, 肖锋, 荆江, 杨国伟. 高速列车气动噪声的声源及远场噪声数值模拟[C]. //中国空气动力学会第一届气动噪声及控制研讨会. 2009年9月24-26日. 南京. 
  • 杨焱, 吴冠豪, 余永亮, 童秉纲. 2007. 鳕鱼自由巡游的动力学特征研究[C].//全国第十三届计算流体力学会议. 丹东, 800-805. (第十三届全国计算流体力学会议优秀论文奖) 
  • 杨焱, 吴冠豪, 余永亮, 童秉纲. 2007. 变形体动力学与流体动力学的一体化方法[C].//庆祝中国力学学会成立50周年大会暨中国力学学会学术大会’2007. 北京, CCTAM2007-002625. 
  • 吴冠豪, 杨焱, 曾理江. 2007. 锦鲤拐弯时转速对于运动学和动力学参数的影响[C].//庆祝中国力学学会成立50周年大会暨中国力学学会学术大会’2007. 北京, CCTAM2007-002620. 
  • 杨焱, 童秉纲. 2005. 鲫鱼转弯机动的流体力学数值研究[C].//中国力学学会学术大会’2005. 北京, CCTAM2005-001135. 
  • 杨焱, 童秉纲. 2004. 鱼类转弯机动的尾部控制机理研究[C].//全国第十届分离流、旋涡和流动控制会议. 南京, 163-168. 
  • 杨焱, 童秉纲. 2004. 鱼类转弯机动运动机制初探[C].//全国第十二届计算流体力学会议. 西安, 605-610
奖励

2022 第二届全国计算声学大会（CCCA 2022）优秀论文奖（指导教师） “一种基于IBM 的高精度计算气动声学方法” , 2022年8月. 山东胶州

2009 中国博士后基金

2007 第十三届全国计算流体力学会议优秀论文奖 鳕鱼自由巡游的动力学特征研究. 全国第十三届计算流体力学会议. 2007年7月, 辽宁丹东.


指导学生

覃建宇 （2018级硕士研究生）

赵成（2014级硕博连读研究生，华中科技大学联合培养）