张天汉

教师主页 团队成员 科研项目 研究领域 学术成果 教学 科研分享 新闻动态 疼痛医学中心 成果介绍 软件 毕业去向 加入我们 联系我们 张天汉 Google Scholar ResearcherID 副教授 力学与航空航天工程系 张天汉，南方科技大学副教授，研究员，硕、博士生导师，鹏城孔雀计划特聘人才。本科毕业于北京大学理论与应用力学系，博士毕业于美国普林斯顿大学机械与航天航空工程系，先后师从琚诒光教授和鄂维南院士。2022年5月加入南方科技大学力学与航天航空工程系担任助理教授、博士生导师，2023年12月晋升为副教授、研究员。曾担任全国青年燃烧学术会议专题研讨会、中国机器学习与科学应用大会燃烧分会、中关村论坛工业仿真分论坛等学术会议的召集人，并受邀在全国青年燃烧会议、中国化学年会燃烧化学分会、国际OpenFOAM燃烧会议、国际Fluid Dynamics会议等做特邀报告。 研究兴趣集中在空天发动机中的燃烧机理、数值仿真和机器学习算法驱动的物理模型。主要利用数值模拟和人工智能的方法，围绕先进空天发动机中的基础科学问题，进行燃烧学、流体力学、高性能计算相关研究。在基础科学方面，希望面向重要的工程问题，做“小而美”的科学探索，努力发现“新问题”，发展“新方法”，探索“新结论”。在机器学习方面，着眼于跨尺度建模，强调学科交叉，垂直整合，做有特色、能落地的研究。相关研究工作发表在燃烧学、航空航天领域的权威期刊Combustion and Flame, Proceedings of the Combustion Institute, Fuel, AIAA Journal等，并受到国家自然科学基金重大研究计划等项目的资助。 在学生指导方面，指导的本科生毕业设计先后获得北京大学和上海交通大学的优秀本科生毕业论文奖，硕士研究生获得全国爆炸力学学会最佳海报奖等，课题组研究助理先后赴新加坡国立大学攻读博士学位和在美国阿贡国家实验室继续从事研究工作。在学校担任致诚书院导师和力航系22级本科生班主任。主讲校研究生专业必修课《高等数值分析》。 常年招收硕士生、博士生、博士后，详情见《加入我们》。 个人简介 个人简介 研究领域 一、火焰动力学 近年来，低温化学和冷火焰研究成为燃烧领域热点问题。有别于传统的高温燃烧化学，低温化学温度区间通常低于1000 K，具有独立的链分支反应路径，存在多种特殊的燃烧现象，如冷火焰的温度低、传播慢、产物可燃，点熄火、传播过程与热火焰有本质区别，这给火焰传播速度、火焰结构、火焰模态转捩等研究带来新的研究契机，也为汽油、柴油、航空煤油等重要燃料在发动机工况下的点火特性和传播特点研究拓展了方向。 课题组在火焰动力学，特别是带有低温化学反应的冷火焰动力学方面做出了一系列原创性成果。1）建立临界自着火状态下的火焰传播理论模型；2）揭示了冷火焰、温火焰、冷热双火焰转捩机制；3）在发动机工况的激波管实验中，解释了火焰扭曲和速度随温度的非单调变化等异常实验现象。  二、爆炸力学（爆燃爆轰转捩，爆炸） 增压式发动机，特别是旋转爆轰和脉冲爆轰发动机成为当前空天推进领域的热点问题。从原理上看，爆轰波是激波与自着火的耦合，受控于热释放驱动的压缩波汇聚和受压缩气体加速自着火之间的正反馈机制。起爆机理研究既是燃烧理论研究的基础问题，也对多种先进发动机（均质压燃发动机、旋转爆轰发动机等）的研发具有重要意义。 课题组在爆燃转爆轰机理研究方面，1）提出了燃料浓度梯度诱导爆轰波起爆模型；2）揭示了详细化学反应， 特别是低温化学对于起爆的影响。  三、智能燃烧算法 详细化学反应机理具有预测精度高，覆盖范围广的优势，可以结合瞬态流场模拟准确捕捉点熄火、爆燃转爆轰等重要物理现象，是研究临界条件下复杂燃烧现象的基础，对于先进发动机仿真设计具有重要的意义。但是，详细化学反应机理带来的高维度、强刚性、复杂二元扩散过程是数值模拟的不可承受之重。 围绕上述问题，课题组利用人工智能技术，开展了以下工作：1）在机理简化方面，开发了结合深度神经网络和遗传算法的机理简化方法；2）在替代模型方面，提出了燃烧物理状态数据预处理和多尺度采样方法。 教学 主讲课程 课程信息：MAE5002 高等数值分析（全校研究生专业课，48学时） 学生评价：95.92（2023年春季学期），95.67（2022年秋季学期） 教学内容：This course provides an advanced introduction to numerical analysis suitable for graduate students in mathematics, computer science, physical sciences, and engineering. It covers numerous topics including Interpolation and Polynomial Approximation, Curve Fitting, Numerical Differentiation, Numerical Integration, and Numerical Optimization. Introduction to last development, such as machine learning will also be given. 学术成果 查看更多 [15] Zhiwei Wang, Yaoyu Zhang, Pengxiao Lin, Enhan Zhao, Weinan E, Tianhan Zhang*, Zhi-qin John Xu*, Deep mechanism reduction (DeePMR) method for fuel chemical kinetics, Combustion and Flame (2024) [14] Yiqing Wang, Xuefeng Guan, Shumeng Xie, Mengni Zhou, Zunhua Zhang, Zheng Chen, Tianhan Zhang*, Numerical studies on the ignition and propagation for spherically expanding premixed cool flames under gravitational conditions, Combustion and Flame, 2024, 259: 113194. [13] Shumeng Xie, Xinyi Chen, Yiqing Wang, Tianhan Zhang*, Zheng Chen, Numerical study on forced ignition and flame propagation in a counterflow of nitrogen-diluted hydrogen versus air, Fuel 357, 129863 (2024) [12] R Mao, M Lin, Y Zhang, T Zhang, ZQJ Xu, ZX Chen, DeepFlame: A deep learning empowered open-source platform for reacting flow simulations, Computer Physics Communications 291, 108842 (2023) [11] T. Zhang*, A.J. Susa, R.K. Hanson, Y. Ju, Two-dimensional simulation of cool and double flame formation induced by the laser ignition under shock-tube conditions, Proc. Combust. Inst. 39 (2022)  [10] T. Zhang*, Y. Yi, Y. Xu, Z. X Chen, Y. Zhang, W. E, ZQJ Xu*, A multi-scale sampling method for accurate and robust deep neural network to predict combustion chemical kinetics, Combust. Flame. 245 (2022) [9] X. Mao, H. Zhong, T. Zhang, A. Starikovskiy, Y. Ju, Modeling of the effects of non-equilibrium excitation and electrode geometry on H2/air ignition in a nanosecond plasma discharge, Combust. Flame. 240 (2022). [8] T. Zhang*, Y. Zhang, W. E, Y. Ju, DLODE: a deep learning-based ODE solver for chemistry kinetics, AIAA Scitech 2021 Forum, American Institute of Aeronautics and Astronautics, Reston, Virginia, 2021. [7] T. Zhang*, A.J. Susa, R.K. Hanson, Y. Ju, Studies of the dynamics of autoignition assisted outwardly propagating spherical cool and double flames under shock-tube conditions, Proc. Combust. Inst. 38 (2021) 2275–2283. [6] H. Zhao, C. Yan, T. Zhang, G. Ma, M.J. Souza, C. Zhou, Y. Ju, Studies of high-pressure n-butane oxidation with CO2 dilution up to 100 atm using a supercritical-pressure jet-stirred reactor, Proc. Combust. Inst. 38 (2021) 279–287. [5] H. Zhao, N. Zhao, T. Zhang, S. Wu, G. Ma, C. Yan, Y. Ju, Studies of multi-channel spark ignition of lean n-pentane/air mixtures in a spherical chamber, Combust. Flame. 212 (2020) 337–344. [4] T. Zhang*, Y. Ju, Structures and propagation speeds of autoignition-assisted premixed n-heptane/air cool and warm flames at elevated temperatures and pressures, Combust. Flame. 211 (2020) 8–17. [3] T. Zhang, W. Sun, L. Wang, Y. Ju, Effects of low-temperature chemistry and turbulent transport on knocking formation for stratified dimethyl ether/air mixtures, Combust. Flame. 200 (2019) 342–353. [2] T. Zhang, H. Zhao, Y. Ju, Numerical Studies of Novel Inwardly Off-Center Shearing Jet-Stirred Reactor, AIAA J. 56 (2018) 3388–3392. [1] T. Zhang, W. Sun, Y. Ju, Multi-scale modeling of detonation formation with concentration and temperature gradients in n-heptane/air mixtures, Proc. Combust. Inst. 36 (2017) 1539–1547. 新闻动态 更多新闻 课题组近期工作被燃烧学权威期刊Combustion and Flame接收 2023-12-27 课题组刘兴宇同学获得全国爆炸力学学术会议优秀海报奖 2023-11-20 课题组近期工作被燃烧学权威期刊Combustion and Flame接收 2023-11-03 团队成员 查看更多 PrevNext UpDown 加入团队 课题组经费充裕，办公环境佳，有一流的工作、成长环境。目前提供以下职位：硕士（2024年9月入学，未招满）、博士（2024年9月入学，未招满）、博士后（可与北京大学联合培养）、研究助理教授，同时欢迎校内外本科生加入、交流、学习。有意者请将简历发送至邮箱zhangth[at]sustech.edu.cn，标题注明：姓名+院校+申请岗位。 一、硕、博研究生录取要求在下列至少一个方向，具有扎实学科背景和研究经历（1）物理基础：热力学、流体力学、燃烧学等（2）数值模拟：计算流体力学、数值分析、计算数学等（3）机器学习：应用数学、深度学习、强化学习等 二、博士后、研究助理教授招聘要求（1）具有燃烧学、力学、应用数学、计算机科学、高性能计算等相关专业的博士学位。研究助理教授原则上须博士毕业两年以上，成果突出可以破格录取。（2）从事过燃烧、流体力学或者机器学习相关的研究工作；实验、数值、理论背景均可。（3）具有良好的英语读写能力，可以独立撰写英文论文。（4）踏实，靠谱。 三、博士后待遇与福利（1）博士后聘用期两年，年薪33万元起，含广东省生活补贴15万元及深圳市生活补贴6万元，并按深圳市有关规定参加社会保险及住房公积金。博士后福利费参照学校教职工标准发放。（2）特别优秀候选人可以申请校长卓越博士后，年薪可达50万元以上。（含广东省及深圳市在站生活补贴）。（3）在站期间，可依托学校申请深圳市公租房，未依托学校使用深圳市公租房的博士后，可享受两年税前2800元/月的住房补贴。（4）拥有优良的工作环境和境内外合作交流机会，博士后在站期间享受两年共计5万学术交流经费资助。（5）课题组协助符合条件的博士后申请“广东省海外人才支持项目”。即在世界排名前200名的高校（不含境内，排名以上一年度泰晤士、USNEWS、QS和上海交通大学的世界大学排行榜为准）获得博士学位，在广东省博士后设站单位从事博士后研究，并承诺在站2年以上的博士后，申请成功后省财政给予每名进站博士后资助60万元生活补贴（与广东省及深圳市在站博士后生活补贴不同时享受）；对获得本项目资助，出站后与广东省用人单位签订工作协议或劳动合同，并承诺连续在粤工作3年以上的博士后，省财政给予每人40万元住房补贴。（6）博士后出站选择留深从事科研工作，且与本市企事业单位签订3年以上劳动（聘用）合同的，可以申请深圳市博士后留深来深科研资助。深圳市政府给予每人每年10万元科研资助，共资助3年（以深圳市最新申报要求为准）。（7）根据《深圳市新引进博士人才生活补贴工作实施办法》规定，新引进博士人才生活补贴（10万元）与省市博士后在站生活补贴不同时享受。 四、研究助理教授待遇与福利（1）聘期2年起，年薪35万起，按深圳市有关规定参加社会保险及住房公积金，福利费参照学校教职工标准发放，包括餐补、过节费、计生奖励、年节慰问品等。（2）根据具体科研工作业绩情况，可享受相应的科研绩效奖励。（3）南方科技大学职称认定为副研究员，副高职称。（4）在职期间表现优异、且博士毕业五年以上可推荐协助其申请研究副教授。  查看更多 联系我们 联系地址 广东省深圳市南山区学苑大道1088号工学院北楼628 办公电话 0755-88010075 电子邮箱 zhangth[at]sustech.edu.cn