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现代技术学院特邀浙江师范大学蔡建程教授开展学术交流研讨

来源:现代技术学院 作者:李佳伦 黄晶 发布时间:2025-09-16 浏览量:

为进一步拓宽我院教师学术研究能力及视野,教研相长,深化对振动噪声领域前沿技术的认知,推动相关学科教学与科研水平提升,2025年9月13日上午,开云kaiyun官方网站现代技术学院特邀浙江师范大学工学院蔡建程教授,开展了交流研讨。讲座内容聚焦离心风机非定常流动模拟与圆柱绕流涡激振动分析两大前沿方向,为在场教师带来了一场兼具深度与实用性的学术盛宴。现代技术学院都娟丽院长、人文教研室主任王裕娟、轨道交通教研室副主任李佳伦及全院专职教师参加了讲座及学术讨论环节。

蔡建程教授是工学博士,现任浙江师范大学工学院教授,拥有深厚的学术背景与丰富的科研经验。他毕业于西安交通大学动力工程及工程热物理专业,曾赴澳大利亚西澳大学担任访问学者,长期深耕流体力学、计算流体动力学(CFD)、流体机械振动与噪声控制等领域。在科研方面,蔡教授主持国家自然科学基金项目4项、浙江省自然科学基金项目3项,以及多项市级与横向科研项目,发表学术论文数十篇,其中多篇发表于《Ocean Engineering》《Physics of Fluids》《声学学报》等国内外权威期刊,研究成果在离心风机、离心泵、氢燃料电池空压机等流体机械的优化设计与噪声控制中具有重要应用价值。同时,他还承担《流体力学》《计算流体力学》《工程热力学》等多门本科生与研究生核心课程的教学工作,教学风格严谨且富有启发性,深受学生好评。

讲座中,蔡建程教授首先围绕“离心风机及下游管道非定常流动的分离涡模拟研究”展开分享。他指出,离心风机广泛应用于工业与民用领域,但其内部流场复杂,振动与噪声问题一直是行业痛点。为精准分析这一问题,蔡教授团队采用分离涡模拟(DES)方法,结合滑动网格技术,对三种不同流量工况下离心风机及下游管道的全三维非定常湍流流动进行了数值模拟。

他详细介绍了研究的技术路径:计算域涵盖进口段、叶轮、蜗壳与下游管道四部分,通过建立数学模型与CFD仿真,深入分析了时均流场与脉动流场特性。现场展示的计算结果显示,静压通过叶轮逐渐上升,在蜗壳及出口扩张段进一步提高,随后因摩擦损失略有减小;蜗舌区域压力脉动最大,最大值超过30%参考动压,而气流离开风机后,压力脉动沿下游管道迅速衰减,5倍管道直径后强度已低于1%参考动压。这些精准的数值模拟结果,为离心风机的优化设计与噪声控制提供了重要的理论依据。

随后,蔡教授又分享了“圆柱绕流涡激振动的计算流体动力学分析”研究成果。涡激振动是流体力学领域的经典问题,广泛存在于桥梁、海洋平台、管道等工程结构中。蔡教授团队基于二维流固耦合模型,采用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程结合SST k-ω湍流模型,对不同质量比圆柱的涡激横向振动进行了数值模拟。

他通过对比实验数据,清晰阐述了质量比对圆柱振动响应、频率锁定及涡模式的影响:低质量比(m*=2.4、10.1)时,数值计算结果与实验吻合良好,能成功捕捉初始分支的2S涡模式、上下分支的2P涡模式;而大质量比(m*=248)时,计算得到的振幅偏小,未捕捉到2P涡模式。这一研究不仅验证了CFD方法在涡激振动分析中的有效性,也为工程结构抗涡激振动设计提供了关键技术支撑。

讲座互动环节,在场教师踊跃提问,围绕“分离涡模拟方法的工程应用边界”“圆柱绕流涡激振动的抑制措施”“流体机械噪声控制的实际案例”等问题与蔡教授深入交流。蔡教授结合自身科研与工程实践经验,逐一耐心解答,引导教师从理论与实际结合的角度思考问题,现场学术氛围浓厚。生从理论与实际结合的角度思考问题,现场学术氛围浓厚。

现代技术学院都娟丽院长总结指出:此次讲座的成功举办,不仅为我院教师搭建了与振动噪声领域专家直接交流的平台,更让大家深入了解了该领域的前沿研究动态与技术应用方向。未来,开云kaiyun官方网站现代技术学院将继续加强学术交流与合作,邀请更多行业专家与学者开展专题讲座,为教师提供更多学习与成长的机会,助力学院学科建设与人才培养质量进一步提升。