夏新林科研成果

基本信息 科学研究 论文专著 新页签 新建主栏目 个人简历 名称 男，1966年12月生，河北省阜城县人；中共党员、工学博士、二级教授、动力工程及工程热物理学科博士生导师。 现任哈尔滨工业大学 能源学院 航空航天热物理研究所 所长、“空天热物理”工信部重点实验室主任、“空天热科学与控制技术”专业方向与“高温能量转换与耦合传递”研究团队带头人、本科生《传热学A》与研究生学位课《高等传热学》课程负责人。 长期从事 红外辐射、高温耦合传热及航空航天领域相关应用研究，多项研究成果获得成功应用。曾获 国家自然科学二等奖、部级技术发明二等奖、 黑龙江省科技进步一等奖等科技奖励；是第八届霍英东青年基金获得者、首批教育部新世纪优秀人才。已发表论文300余篇、SCI收录120余篇、EI收录250余篇、SCI他引1100余次；获国家发明专利授权20多项；出版专著（合著）1部。已指导毕业博士生22人、硕士生40多人。 团队成员： 夏新林 教授（博导）http://homepage.hit.edu.cn/xiaxinlin?lang=zh 孙创 副教授（博导）http://homepage.hit.edu.cn/sunchuang?lang=zh 陈学 副研究员（硕导）http://homepage.hit.edu.cn/ChenX?lang=zh 李潇磊 博士后 教育经历 名称 1983.9-1987.7：哈尔滨工业大学 热能工程专业 本科生， 获工学学士学位； 1987.9-1990.3：哈尔滨工业大学工程热物理学科 研究生， 获工学硕士学位； 1992.3-1997.9：哈尔滨工业大学工程热物理学科 博士生（在职），获工学博士学位。 工作经历 名称 时间 工作经历 1990-1997年： 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院 助教、讲师，教研室副主任 1997-2002年： 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院 副教授 2002 -2008年： 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院 教授、博士生导师 2008-2016年：2014.11- 2014.12：2017年— 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院 三级教授、博士生导师英国Extra大学 可再生能源研究所 高级访问学者哈尔滨工业大学能源科学与工程学院 二级教授、博士生导师 主要任职 名称 中国工程热物理学会 第八届传热传质学术分会 委员 中国计算物理学会 理事； 太阳能学报编委； 国家科技奖、教育部科技奖、国家级人才计划、国家自然科学基金等 评审专家； 某国家级科技重点实验室 专家。 科学研究 名称 一、主要研究方向 1、高温热-光-电能量转换与耦合传输的机理及调控理论 飞行器热防护、光电探测、空间太阳能高温转换与利用、高效热光伏、静态热电转换、红外传感器件等领域的技术发展，迫切需要对高温光谱辐射及其与传热、光电转换、光热转换的多场耦合传输与能量转换过程的相关基础科学问题进行深入研究。针对此类高温过程的耦合输运和能量转换问题，本研究方向开展高温能量转换机理、分析模型、数值模拟方法、软件开发、转换与传输调控特性及技术实现方法等应用基础研究，涉及光谱辐射、导热、对流、相变、光伏效应等多物理效应的耦合，是国际前沿性交叉科学研究。 该研究方向，先后获得国家自然科学基金重点项目、基础科研重点项目、专项工程基础理论研究项目的支持。 2、红外热像测温与功能材料光热物性参数测量技术 该研究方向，主要针对应用于高温场合的各种新型热、电、光学材料的开发、器件研制、系统设计对红外热像温度场、光热物性参数数据的基础需求，开展高温下材料的光谱辐射性质参数（表面辐射、介质辐射）、热扩散性质参数（导热系数、热扩散率、渗透率、比热容）、光电特性等参数的精密测量方法与技术、测试系统仿真设计、参数辨识反演方法的研究与相关测试数据分析软件、实验测试装置和器件、设备的开发。涉及激光与热辐射光谱、红外热像、温度、热流、电学信息的非稳态探测，以及辐射传输、辐射-导热瞬态耦合响应、微尺度光热效应、光电转换、信息处理等理论和技术。该研究方向，是多个学科理论研究和能源、动力、航空航天等相关技术发展的基础支撑，也是长期以来热物性测量技术领域的挑战性难题。 该研究方向，先后获得国家自然科学基金重点项目、基础科研重点项目、专项工程基础理论研究项目、及相关院所协作项目支持。获得的部分重要测量数据已应用于多种新型装备的设计和研发。 3、高超声速飞行器先进热防护与热控技术 该方向，针对空天技术新发展，开展各类空天高超声速飞行器的高效热防护材料与结构的精细热设计方法与分析软件的开发，以及轻质高效热防护方法和技术原理创新研究。涉及防隔热、热密封、热控等技术方向，主要包括：材料高效防隔热机理、轻质防隔热材料与结构热性能分析、评价、设计方法与分析软件、发汗冷却等轻质高效热防护新技术，热密封材料与结构的热侵入机理与特性、设计分析方法与分析软件等。涉及高速和高超声速气动对流传热与主被动控制、高超声速流固耦合、微纳孔隙材料与结构的多模式耦合传热、复杂结构内外流的全流域耦合特性及控制、复杂结构封闭系统内外热环境的瞬态耦合特性等，是高速气体动力学、传热传质学、物理化学、高温材料及孔隙结构工艺学等多学科交叉的前沿技术领域。 该研究方向的许多新技术，也可应用于精密光学和红外设备、电子设备及器件、发动机等领域的高效冷却和热防护。 该研究方向，获得专项工程基础理论研究项目、相关院所协作项目支持，部分研究成果已成功应用于新型飞行器和长征五号大推力火箭的研制。 4、核能和太阳能的高效转换与利用技术 该研究方向，针对空间太阳能、核能向电能、动能、高温热能的转换、传输和利用等技术应用，包括空间飞行器太阳能热推进、空间太阳堆、空间核电源、飞行器核动力等，开展空间太阳能的高倍聚集、定向传输、高温热-电联合转换、高温核热转换的新技术原理、系统方案、关键技术研究，以及地面原理样机、演示验证系统与仿真设计软件的研发。涉及热辐射、高温传热学、强化传热、能量转换理论、高速气动力学、核能、材料结构与机电技术的多学科和多技术领域交叉，是能源与动力工程领域的新技术方向。 该研究方向，获得863项目、基础科研重点项目、预研协作等项目支持。 5、红外光学探测系统的杂散光分析及抑制技术 该研究方向，针对各类光学和红外探测跟踪系统的高精度探测分辨能力对杂散光（杂散辐射）的抑制需求，开展光学和红外信号从源到探测系统及至探测阵列的传输过程仿真分析，预测系统的杂散光水平和抑制能力；并以此为工具，综合采用光热辐射传输的相关调控方法，进行探测系统的杂散光抑制设计。所研究的问题，属于跨尺度、复杂系统的微小量光谱辐射定向传输精细分析与调控，主要涉及跨尺度光谱辐射传输理论、高精度的辐射传输仿真分析方法、涂层和低温及多尺度多效应的光谱辐射调控技术、探测系统的光机结构设计与功能元件等。 该研究方向，获得多个项目支持。研究成果，已成功应用于我国资源一号、资源二号、风云三号、风云四号等型号卫星首发星的光学和红外遥感探测设备和系统的设计和研制。 二、国家级重点、重大项目及应用 1、国家自然基金重点项目1项； 2、基础科研重点项目1项； 3、专项工程项目3项； 4、国家自然科学基金面上项目、863项目、973子课题、院所协作项目50余项。 5、研究成果在多种飞行器的研制中获得成功应用。 三、自主研制实验测量装置1、材料表面高温光谱辐射率测试装置（2000K、可见光、红外谱段）； 2、半透明材料的介质高温光谱辐射性质实验测量装置（1800K、红外谱段）； 3、防隔热材料与结构的高温瞬态热响应特性实验测量装置（2300K、10Pa~2bar）； 4、微纳孔隙材料渗透特性参数测试装置（800K）； 5、 开孔泡沫材料与气体对流换热及高温传热额实验测量装置（1200K、20m/s）; 6、氙灯阵模拟聚集太阳能高温热-光-电转换试验台（48kW）; 7、室外二级反射聚集太阳能聚集传输实验系统（66m2）； 8、轴流式高速对流换热实验风洞（140m/s）； 9、飞行器气动热红外特性地面实验测量装置（1.5Ma）。 论文专著 名称 近年发表论文160余篇、SCI收录60余篇、EI收录100余篇、SCI他引1100多次。近5年代表性论文如下： [1]. Xia XinLin, Liu Bo, Chen Xue, Sun Chuang. Prediction of spectral radiative property based on the microscopic ligament morphology and pore-level structure of open-cell alumina foam. INFRARED PHYSICS & TECHNOLOGY, 2022, 126: 104331 [2] Xinlin Xia, Zhenhuan Li, Chao Fan, Xiaolei Li, Chuang Sun. Scale-integrated simulation of coupled radiation and convection in metal foam layer under high-flux irradiation. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2020, 150: 119367 [3] Xin-Lin Xia, Yang Li, Chuang Sun, Qing Ai, He-Ping Tan. Integrated simulation of continuous-scale and discrete-scale radiative transfer in metal foams. Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer. 2018, 212: 128-138 [4] Xin-Lin Xia, Xue Chen, Xiao-Lei Li, Bo Liu, Ya-Fen Han, Experiment and numerical simulation on transient heat transfer from SiC foam to airflow in a high temperature tube, Thermal Science, 2018, 22(2): 597-606 [5] Xinlin Xia，Xue Chen，Chuang Sun，Zhenhuan Li，Bo Liu. Experiment on the convective heat transfer from airflow to skeleton in open-cell porous foams. International Journal of Heat & Mass Transfer, 2017, 106: 83-90 [6] Xiao-Lei Li, Xin-Lin Xia*, Chuang Sun, et al, Chuang Sun, Zhi-Hao Chen. Performance analysis on a volumetric solar receiver with an annular inner window. Renewable Energy, 2021, 170: 487-499 [7] Meng Liu, Xin-Lin Xia*, Qing Ai, et al. Radiative transfer analysis on the internal optical-path of FTIR spectrometer for transmission measurements of absorbing media. Infrared Physics & Technology, 2021, 114:103650 [8] Bo Liu, Xin-Lin Xia*, Xue Chen, et al. Integrated-scale prediction of radiative properties of open-cell metal foam based on the pore-scale transfer and microscopic morphology of ligaments. International Journal of Thermal Sciences, 2021, 163:106750 [9] Jia-Qi Li, Xin-Lin Xia*, You-Wei Yang, et al. Pore scale simulation of spectral radiative properties of Voronoi open-cell carbon foams at high temperatures. Infrared Physics & Technology, 2021, 114(9):103655 [10] Zhenhuan Li, Xinlin Xia*, Xiaolei Li, Chuang Sun. Numerical exploration on the thermal invasion characteristics of two typical gap-cavity structures subjected to hypersonic airflow. Chinese Journal of Aeronautics, 2020, 6: 1589-1601 [11] Yang Li, Xin-Lin Xia*, Chuang Sun, Shun-De Zhang, He-Ping Tan. Integrated simulation of continuous-scale and discrete-scale radiative transfer in an open-cell foam made of semitransparent absorbing-scattering ceramics. Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, 2019, 225: 156-165 [12] Yang Li, Xin-Lin Xia*, Chuang Sun, Qing Ai, He-Ping Tan. Radiative characteristics of Voronoi open-cell foams made from semitransparent media. International Journal of Heat & Mass Transfer. 2019, 133: 1008-1018 [13] Bo Liu, Xin-Lin Xia*, Xiao-Chen Zhang, Chuang Sun. Spectral radiative properties of skeleton inner structure of ceramic foam based on ordered opal structure model. Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer. 2019, 224: 279-288 [14] Xiao-Lei Li, Xin-Lin Xia*, Zhen-Huan Li, Xue Chen. Effects of double windows on optical and thermal performance of solar receivers under concentrated irradiation. Solar Energy. 2019, 184:331-344 [15] Bo Liu, Xin-Lin Xia*, Chuang Sun, Xue Chen. Analysis on spectral radiative properties of micro-scaled rough ligament surface inside open-cell nickel foam. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2019, 145: 118773. [16] Yang Li, Xin-Lin Xia*, Chuang Sun, Jing Wang, He-Ping Tan. Tomography-based radiative transfer analysis of an open-cell foam made of semitransparent alumina ceramics. Solar Energy Materials and Solar Cells. 2018, 118: 164-176 [17] Yang Li, Xin-Lin Xia*, Chuang Sun, Qing Ai, Bo Liu, He-Ping Tan, Tomography-based analysis of apparent directional spectral emissivity of high-porosity nickel foams, International Journal of Heat & Mass Transfer. 2018, 118: 402-415 [18] Zhen-Huan Li, Xin-Lin Xia*, Xiao-Lei Li, Chuang Sun, Discrete vs. continuum-scale simulation of coupled radiation and convection inside rectangular channel filled with metal foam, International Journal of Thermal Sciences, 2018, 132: 219-233 [19] Bo Liu, Xin-Lin Xia*, Chuang Sun, Scattering properties of solid rough surface of nickel skeleton, Infrared Physics &Technology, 2018, 93: 25-33 [20] Yang Li, Xin-Lin Xia*, Qing Ai, Chuang Sun, He-Ping Tan. Pore-level determination of spectral reflection behaviors of high-porosity metal foam sheets. Infrared Physics & Technology, 2018, 89, 77-87