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教学团队
郑坤灿
2020-09-22 19:45     (点击: )

郑坤灿 197111月生于四川遂宁,2012年北京科技大学动力工程及工程热物理专业博士毕业,目前任教于澳门官方彩票网站,教授,硕士生导师。主讲流体力学、传热传质学和工程热力学等基础课程。多年来一直从事工业过程及自然界中流动、传热和传质等方面的机理及应用研究工作。教学方面曾获得过澳门官方网站平台教学大赛第一名和多媒体教学大赛二等奖,获得过澳门官方网站平台教坛新星教学优秀奖等荣誉称号。科研方面完成多项内蒙古自然科学基金、内蒙古创新基金和国家自然科学基金项目,曾经完成与清华大学、云南阳光基金合作项目1项,完成与北京工业大学973合作项目1项。目前在研国家自然科学基金2项。研究过程中编写了结晶器凝固流动传热、沉淀池固液两相流、多孔介质图像处理等多款程序,开发了流场三维截面显示软件和高温散体多孔介质冷却取风计算软件。近年来一直从事多孔介质流动传热方面的理论和实验研究工作。目前已发表学术论文30多篇,其中包括传热传质、化工、钢铁领域高水平国际期刊《International Journal of Heat and Mass Transfer》、《Industrial & Engineering Chemistry Research》和《ISIJ International》等。

教学理念:学高为师,身正为范,珍爱学生,教学相伴,鼓励个性,健康发展;

学术理念:大胆质疑,小心求证,好之乐之,自由灵魂;

研究兴趣:多孔介质流动与传热

 

 1 自然和工程多孔介质

个人认为,多孔介质是宇宙万物的基本构架。大到宇宙和星系本身,星系和星云构成宇宙的骨架,同时又由相对稳定的恒星支撑,星际物质和电磁波穿行其间,可以称为宇观多孔介质;其次是宏观多孔介质,如星球上的山系沟壑,风水奔流而过,以及身边堆积的沙石、土壤、工业原料和产品等等,气可以通过,水可以渗流;还有,尺度在微纳米范围的介关多孔介质,像微米纳米的颗粒堆物体和微纳米材料等;另外,从构成物质的基本单位来看,分子和原子构成物质骨架,电磁波在其间的空隙中穿梭并与其相互作用,这可以称为微观多孔介质。因此,对多孔介质的研究对于认识宇宙和物质的构形及构造具有深刻的意义。

  1. 湍流之谜与宇宙之奥

    湍流问题曾被称为经典物理学最后的疑团。它对数学、力学、物理、非线性科学和复杂系统等基础科学有着深刻影响,是自然科学中重要的基础科学研究。而在航空航天、地面和水下航行、流体机械、大气和海洋、能源开发、建筑、环境科学和仿生学等众多学科领域中,湍流同时是众多工程问题的公共的瓶颈性基础难题。另外宇宙天体、其内和其间的物质流动何尝不与湍流有关,所以揭示湍流之谜可以部分揭示宇宙起源及其运动规律。

     

    2 自然界中迷美的流动

  2. 新热质学说

    热的本质是什么,最开始就有热质说和热动说两种解释,后来由于伦福特钻炮筒实验和戴维的磨冰实验热动说被大家普遍接受。然而,过增元院士根据爱因斯坦质能方程重新提出了热质说理论,并进一步发展为能质理论,这引发了科学界对热的本质重新思考。基于此,包括热在内的能量传递过程就是能质的流动过程,能质如何流动,遵循什么规律,能质流动受到了什么力的作用,它们之间有何关系,这些都是值得探索的课题。

    受教育经历

    1990/09-1994/07,山东矿业学院,化工工艺,学士

    1997/09-2000/06,包头钢铁学院,冶金工程,硕士

    2007/09-2012/01,北京科技大学,动力工程及工程热物理,博士

    研究经历

    1997/09-2000/06,包头钢铁学院,冶金工程,硕士

    2006-2007年在清华大学热能系做访问学者

    2007/09-2012/01,北京科技大学,动力工程及工程热物理,博士

    2012/01-今,澳门官方网站平台热能与动力工程专业,教授

    工作经历

    1994/07-1997/09,内蒙古煤炭工业学校煤化工专业任教

    1997/09-2014/03,澳门官方网站平台环境工程系任教

    2014/03-至今,澳门官方网站平台能源与动力工程系任教

    研究项目

    2002-2004年完成内蒙古自然科学基金项目-“反向凝固数值模拟及机理研究,主要完成人。

    2003-2006年,参与任雁秋导师的博士课题非稳态中间包钢液流动与传热计算机仿真研究,主要完成三维仿真图形处理与分析,最终运用VB开发出三维流场图形软件;

    2008-2009年完成宝钢合作项目“1880加热炉全炉燃烧过程数值模拟研究,主要完成人;

    2009-2012年完成与清华大学、云南阳光基业合作项目水泥、烧结余热发电取风模型及其参数优化,同时完成博士论文《基于分形理论的高温散体对流换热研究》,主要完成人;

    国家自然科学基金项目,51166010气固两相流在穿越液池过程中的气固分离及规律研究 2012/01-2015/12,已结题,主要成员;

    内蒙古应用技术研究与开发资金计划,20130310,煤基化工-动力多联产技术研究,2013-2015,主要成员;

    内蒙古高校创新团队研究计划,NMGIRT1406,煤基多联产技术研究(注:含褐铁矿磁化焙烧技术),2014-2016,主要成员;

    与北京工业大学973合作课题--基于多孔介质材料传热传质特性分析(2012-2016,项目编号:2012CB720402),主持;

    国家自然科学基金(20):改性Fe Dol Ben催化的高温蒸汽生物质富氢气化及焦油裂解研究 (项目批准号:51768054),主要成员;

    国家自然科学基金(2018-2021):烧结矿类多孔介质湍流机理和传热传质规律研究(项目批准号:51764046,主持。

    学术论文发表:

  3. 王颖文, 张欣, 孙建平, 郑坤灿, 刁福广,高凯. -38.8344156.5985℃温区温标偏差方程外推和内插研究. 计量学报, 201839(06), 66-71.

  4. Zheng K C, Wang T, Luo H C, et al. Fractal analysis of flow resistance in random porous media based on the staggered pore-throat model[J]. International Journal of Heat & Mass Transfer, 2017, 115:225-231SCI000413131200021.

  5. 付承鹭, 郑坤灿, 王景甫,. 微距粒子图像测速法测量球床多孔介质单孔流场实验[J]. 科学技术与工程, 2017(27).

  6. 王彤, 郑坤灿, 贾宇鹏, 付承鹭, 龚志军, 武文斐. Experimental study and theoretical analysis of fluid resistance in porous media of glass spheres.中国物理b:英文版,201726(7), 228-233SCI000405130700001.

  7. 贾宇鹏,王景甫,郑坤灿,张兵,潘刚,龚志军,武文斐. 叉排玻璃球(20 mm)多孔介质内流态特征的实验研究.科学技术与工程,2016(5): 1671-1815

  8. 贾宇鹏,郑坤灿,张兵,李保卫,温少波,武文斐. 应用粒子图像测试技术测量球床多孔介质单相流动的流场.物理学报,2016(10): 106701-1SCI000380363900034

  9. 温少波,王景甫,郑坤灿,任雁秋,李保卫,张兵,武文斐. 包钢白云鄂博矿浆弯管流动特性数值模拟.煤炭技术,2015(12):277-278

  10. 张兵,王景甫,郑坤灿,任雁秋,李保卫,温少波,武文斐. 20mm玻璃球床多孔介质流态演变的研究.科学技术与工程,2015(12): 129-131

  11. 于华伟,王景甫,郑坤灿,任雁秋,李保卫,石莹莹,武文斐.单颗粒煤孔隙结构的扫描电镜研究及分形重构.科学技术与工程,2014(26).

  12. 郑坤灿,温治,刘训良等.高温散料气-固换热过程通用数学模型的研究.冶金能源,2010(2): 27-30

  13. 郑坤灿,侯戎彬,王景甫,任雁秋,李保卫,姜亚玲,武文斐.基于孔喉模型的多孔介质对流换热系数的分形研究.科学技术与工程,2014(28)81-86

  14. 郑坤灿. 基于分形理论的高温散体对流换热研究(博士学位论文). 温治, 指导. 北京: 北京科技大学, 2012.

  15. Zheng Kuncan, Wen Zhi, Liu Xunliang,Ren Yanqiu, Qiu haibo. Research Status and Development Trend of Numerical Simulation on Blast Furnace Lining Erosion. ISIJ International,Vol.49(2009),No.9,pp. 1277–1282 (SCI: 000270127000001)

  16. 郑坤灿,温治,刘训良等.高温散料气-固换热过程通用数学模型的研究.冶金能源,2010(2): 27-30

  17. 郑坤灿, ,刘训良等. 高炉炉衬侵蚀数值模拟的研究现状及其发展趋势.钢铁研究学报,2010(3)1-5

  18. 郑坤灿,温治,刘训良等.蓄热式步进加热炉炉内流动特性的数值模拟.工业炉,2010(1)4-7

  19. 郑坤灿,刘训良,温治. 基于传热反问题的高炉炉衬侵蚀厚度的数值模拟方法研究.冶金能源,20092:27-30.

  20. Zheng Kuncan, Wen Zhi, Liu Xunliang, Wu Wenfei, Huang Xialan, Wang Yanfeng . Research on the Flow Character of Regenerative Heating Furnace Affected by the Switching Model. Advanced Materials Research,2012,v 383-390, p 6210-6214. (ISTP:000309016403059)

  21. Zheng Kuncan, Wen Zhi, Wang Zhansheng, Huang Xialan, Wang, Li Yike. 3-D Numerical Research on Combusting in the Whole Regenerative Heating Furnace.Advanced Materials Research,2011,233-235, 1310.(ISTP:000303359000265)

  22. 郑坤灿, ,刘训良等. 高炉炉衬侵蚀数值模拟的研究现状及其发展趋势.钢铁研究学报,2010(3).

  23. 郑坤灿,温治,刘训良等.蓄热式步进加热炉炉内流动特性的数值模拟.工业炉,2010(1)

  24. Zheng Kuncan, Wen Zhi, Liu Xunliang,Ren Yanqiu, Qiu haibo. Research Status and Development Trend of Numerical Simulation on Blast Furnace Lining Erosion. ISIJ International,Vol.49(2009),No.9,pp.1277–1282. (SCI: 000270127 000001)

  25. 郑坤灿,刘训良,温治. 基于传热反问题的高炉炉衬侵蚀厚度的数值模拟方法研究.冶金能源,20092:27-30.

  26. 郑坤灿,武文斐,李义科等. 反向凝固母带拉速对结晶器流场的影响的数值模拟.特种铸造及有色合金,2002(5).EI: 2002487246054

  27. 郑坤灿,温治,王占胜等.工业高温散体对流换热模型及其解析解. ICEE 2011,2011,01. (EI)

  28. Zheng Kuncan,Wen, Zhi,Liu, Xunliang, Wu Wenfei, Huang, Xialan, Wang Yanfeng, Huang Kui. Numerical simulation on the heating process of regenerative heating furnace affected by buoyancy force. 2011 2nd International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering, MACE 2011: 1447-1451.(EI20114314453290)

  29. 郑坤灿,刘训良,温治等.蓄热式步进加热炉炉内流动特性的数值模拟.十三省区市机械工程学会第五届科技论坛,2009.11.

  30. 郑坤灿,李义科,武文斐等.反向凝固结晶器中流动与传热的计算机仿真研究.钢铁钒钛,2002

  31. 武文斐,郑坤灿,李义科等. 用数值模拟方法研究反向凝固主要工艺参数对母带厚度的影响.铸造,2003(2).

  32. 李义科,武文斐,郑坤灿等.反向凝固结晶器中流动与传热的数值模拟,炼钢,2003(2).

  33. 武文斐,郑坤灿,李义科等. 数值模拟研究钢液入口速度对结晶器流场的影响.铸造技术,2003

 

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