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  • 吕元伟 ( 副研究员 )

    的个人主页 http://faculty.nuaa.edu.cn/lvyuanwei/zh_CN/index.htm

  •   副研究员   硕士生导师
  • 招生学科专业:
    航空宇航科学与技术 -- 【招收硕士研究生】 -- 航天学院
    机械 -- 【招收硕士研究生】 -- 航天学院
个人简介

    吕元伟,19907月生,贵州兴义人,南京航空航天大学副研究员,硕士生导师,航天系统工程系副主任。本硕博均毕业于南京航空航天大学,乔治华盛顿大学机械工程系联培博士,2022年至2024年间为清华大学/中国航空工业集团联合培养博士后。从事能热综合管理系统领域超高速气浮轴承技术和高效燃油预冷空气换热器技术研究。主持国家自然科学基金青年科学基金项目(C类)、江苏省自然科学基金青年项目、基础加强计划重点基础研究项目专题、中国航空发动机集团产学研项目、上海航天科技创新基金等横纵向项目数十项。在International Journal of Heat and Mass TransferChinese Journal of AeronauticsAerospace Science and Technology和航空学报等知名传热和航空期刊上发表论文60余篇(SCI一作/通讯20余篇,EI一作/通讯10余篇,论文累计他引用次数超过500次,单篇论文他引用次数超过50次),授权发明专利10余项,研究成果入选航空学报亮点文章和Journal of Physics D:Applied Physics封面文章。获得2025年国防科学技术奖三等奖(3)2024年工程热物理学会科学技术奖一等奖(1)2023年江苏省航空航天学会科学技术奖三等奖(2)等。

研究方向

(1)超高速气浮轴承技术

(2)燃油预冷空气换热器技术

    聚焦航空领域先进飞行器和航天领域太空算力技术发展带来的能源系统多场非定常耦合问题,开展能热综合管理系统中超高速气浮轴承技术和高效燃油预冷空气换热器技术研究,形成一系列成果,支撑了多个重大型号任务研制工作。

招生情况

招收学术型硕士(航空宇航科学与技术、控制科学与工程)和专业型硕士(机械、电子信息)。欢迎相关专业、强自驱力、有团队合作意识,积极向上的学生报考。联系方式:lvyuanwei@nuaa.edu.cn,邮件内容请包含个人简历、本科阶段学习成绩单、各类学术获奖情况等。

主持科研项目

国家自然科学基金青年科学基金项目(C类)

江苏省自然科学基金青年项目

基础加强计划重点基础研究项目专题

航空发动机创新基金

中国航空发动机集团产学研项目

上海航天科技创新基金

论文

[1]   Lyu Y; Tan J; Zhang J; Zhang J; Wang F; Active heat transfer enhancement roles by an acoustic actuator integration into square array of continuous jets in the presence of crossflow, International Journal of Heat and Mass Transfer, 2024, 240(1): 126568.

[2]   Lyu Y; Huang, Pu; Zhang, Jing-yang; Xiao, Siwei; Zhang, Jing-zhou; Wang, Fengming; Chen, Lijun; Cheng, Fengna; Analysis of flow field driven by self-acting pressure difference in taylor-couette flow with micro-scale and hyper-rotate-speed, Aerospace Science and Technology, 2025, 168(1): 110764.

[3]   Lyu Y; Huang P; Zhang J; Liu Y; Zhang J; Aerodynamic characteristic of limited microscale Taylor-Couette flow at hyper-rotate speed, Physics of Fluids, 2024, 36(12): 122002

[4]   Liu Y; Lyu Y; Zhang J; Li C; Zhang J; Huang Z; Measurement of aerodynamic heating of micro-scale rotational shearing flow and its heat flux identification, Chinese Journal of Aeronautics, 2024, 38(4): 103339

[5]   吕元伟; 赵韫铎; 张镜洋; 陈丽君; 肖思维; 多叶波箔型动压气体径向轴承流弹耦合数值分析, 航空学报, 2025, 46(15): 1-16

[6]   Lyu Y, Zhao Y, Zhang J, Liu Y, Huang P, Zhang J. Investigation of flow field and convective heat transfer of narrow-clearance Taylor-Couette-Poiseuille flow with limited axial length[J]. Physics of Fluids, 2024, 36(11):112037.

[7]   Lyu Y, Cheng K, Zhang J, Huang H, Zhang J. Numerical investigation of pressure measurement by pitot tubes in microscale Taylor-Couette flow with hyper-rotate speed and its correction[J]. Physics of Fluids, 2024, 36, 12(1):122012.

[8]   Lyu Y, Zhao Y, Zhang J, Zhang J. Large eddy simulation of impinging heat transfer of pulsed chevron jet on a semi-cylindrical concave plate[J]. Physics of Fluids 2023, 35(2):1-25.

[9]   Lyu Y, Zhao Y, Zhang J, Zhang J. Large eddy simulation of temperature-variation effect of impinging planar lobed synthetic jet on flat plate and the semi-cylindrical concave plate[J]. International Journal of Thermal Sciences, 2023, 184, 107981.

[10]Lyu Y, Zhang J, Zhang J, Shan Y. Numerical investigation of flow field inner cavity of high-temperature Plasma Synthetic Jet actuator[J]. Case Studies in Thermal Engineering, 2022, 35(1):101952-101982.

[11]Lyu Y, Zhang J, Tan J. Impingement heat transfer on flat and concave surfaces by piston-driven synthetic jet from planar lobed orifice[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2021, 167(4):120832-120854.

[12] Liu Y, Lyu Y*, Zhang J. Investigation on thermal characteristics of micro clearance between rotor and stator with high rotational speed[J]. Aerospace Science and Technology, 2026, 168, 112735.

[13] Wang H, Lyu Y*, Zhang J, Liu S. Numerical investigation of inlet distortion in a jet engine coupled with ski-jump of carrier-based aircraft[J]. Thermal Science and Engineering Progress, 2023, 101961.

[14]Tan J W, Zhang J Z, Lyu Y*. Experimental study on convective heat transfer of hybrid impingement configuration by square-array continuous jets and a center-positioned synthetic jet[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2023, 215, 124414.

[15] Zhang, J, Ma Z, Liu Y, Zhu G, Lyu Y*. Flow field and convective heat transfer of small-scale Taylor-Couette flow induced by end leakage[J]. Chinese Journal of Aeronautics, 2023, 36(11):71-90.

[16] Luo, B, Zhang J, Wang H, Cheng F, Lyu Y*. Large-eddy simulation of Taylor–Couette flow in clearance with microscale gap[J]. International Journal of Heat and Fluid Flow, 2023, 101, 109128.

[17]吕元伟, 赵韫铎, 张靖周. 冠齿脉冲射流冲击平直靶板对流换热实验[J]. 航空动力学报, 2023, 38(4):787-794.

[18]吕元伟, 王仁轩, 张镜洋, . 超高速微尺度偏心转-静间隙温压场实验测量研究[J]. 推进技术, 2024, 38(1):1-8.

[19] 侯温馨, 吕元伟*, 张镜洋, . 水滴形热管阵列预冷器综合换热特性数值研究[J]. 推进技术, 2023, 24(2):65-87.

[20] 刘源, 吕元伟*, 马兆坤, 张镜洋, 王佳俊. 有限长偏心转-静微小间隙流动及对流换热实验[J]. 航空动力学报, 2023, 34(1):2-17.

[21]张镜洋, 陈哲, 吕元伟, 等.动压轴承流固界面非一致滑移流动分析方法及分布特征[J]. 航空学报, 2023, 44(11):127639

[22]乔湘云, 张镜洋, 陈卫东, 吕元伟*. 动压气体止推轴承间隙气动热及流动特性分析[J]. 航空动力学报, 2023, 38(4):860-869.

专利和软件著作权

[1]   张镜洋; 马兆坤; 吕元伟; 朱桂平; 刘源.一种微小转静间隙的压力测量装置与方法[P]. ZL202211088774.5

[2]   孟光荣; 张镜洋; 吕元伟; 刘源; 王仁轩.动压气体推力轴承弹性支承箔片结构及其制备方法[P]. ZL202211573198.3.

[3]   张镜洋; 孙义建; 吕元伟; 陈哲; 乔湘云; 沈萍.一种动压气体轴承流固界面非一致滑移的计算方法[P]. ZL113919090B.

[4]   谭钧文; 关瑞卿; 王彬; 侯温馨; 吕元伟; 张靖周.     基于混合合成射流的超声速进气道流场主动流动控制结构[P]. ZL202410722055.7.

[5]   吕元伟; 张靖周; 单勇; 谭晓茗.     一种利用合成射流辅助连续性射流的航空发动机防冰装置[P]. ZL201910283212.8.

[6]   吕元伟; 张靖周; 单勇; 谭晓茗.     一种基于电磁阀的火花型合成射流激发器及其控制方法 [P].  ZL201610885083.6.

[7]   赵韫铎; 吕元伟; 张镜洋; 黄璞.一种用于气体径向轴承的复合箔片、支承结构及其加工方法[P]. CN117780780A.

[8]   王宏伟; 吕元伟; 张镜洋; 刘源; 张靖周.一种动压气体止推轴承的波箔及动压气体止推轴承[P]. CN117212331A.

[9]   李春阳; 吕元伟; 张镜洋; 肖思维.一种动压气体止推轴承弹性支承箔片的冷作模具及制备方法[P]. CN119525368A.

[10]  吕元伟; 王梓彤; 葛思怡; 李少帅; 张镜洋; 李春阳; 王宏伟.机载下波箔型动压气体轴承流热弹耦合模拟方法及产品[P]. CN118260865A.

[11]王宏伟; 吕元伟; 张镜洋; 李春阳.一种多箔叠加的动压气体止推轴承性能测试高速电机试验台[P]. CN118190408A.

[12]王佳俊, 张镜洋,吕元伟. 动压气体轴承流---动力学耦合设计软件[R]. 2024SR0660032.

[13]王佳俊, 张镜洋,吕元伟. 动压气体轴承优化设计软件证书[R].. 2024SR1250715.

教学课程

    空气动力学基础,中俄联合培养二年级班和航空航天工程三年级,春季学期。

学生培养情况

1 指导研究生

2022

赵韫铎,多叶波箔型动压气体径向轴承流热固耦合作用机理研究,在学期间获研究生国家奖学金等荣誉,就职于星际荣耀航天科技。

2023

黄璞,小尺度偏心泰勒-库埃特流流动特性研究,在学期间获研究生国家奖学金等荣誉,就职于上海飞机设计研究院。

2024

肖思维,叠层动压气体推力轴承多场耦合分析及优化设计研究。

2025

毛佳宁,印刷电路板超临界煤油-空气换热研究。

2026

孙萌,基于工质动压润滑原理支承的空间高速两相流驱动泵关键技术研究。

王俊奇,基于热管-PCHE复合芯体的高效低阻换热器设计。

2 协助指导研究生

博士研究生(协助指导)

骆必泰,2020.04-2025.05,多楔形偏心微小间隙Taylor-Couette流动机理变化研究,就职于上海航天805所。

孙义建,2022.04-至今,多楔形偏心微小间隙Taylor-Couette流动机理变化研究。

刘源,2023.04-至今,多楔形偏心微小间隙Taylor-Couette流动机理变化研究。

王宏伟,2024.04-至今,多楔形偏心微小间隙Taylor-Couette流动机理变化研究。

硕士研究生:

2019

孙义建,滑移条件下动压气体径向轴承间隙流动及气动热特性研究,现为南京航空航天大学博士研究生。

徐奔,接触摩擦变化下多叶波箔型动压气体轴承特性研究,就职于中航工业无人机公司。

乔湘云,滑移条件下动压气体止推轴承间隙流动及气动热特性研究,就职于中科院微小卫星研究所。

2020

陈哲,弹性箔片动压气体径向轴承流固耦合数值计算研究,现为北京航空航天大学博士研究生。

孟光荣,基于流弹耦合的动压气体推力轴承静动特性研究,就职于中航工业无人机公司。

2021

刘源,高转速转静微间隙热特性研究,现为南京航空航天大学博士研究生。

王仁轩,波箔型气体动压轴承动静特性及热特性影响计算及试验研究,就职于航天三院301所。

侯温馨,水滴形热管预冷器研究,就职于中国航发商用航空发动机有限责任公司。

2022

王宏伟,高转速转静微间隙热特性研究,现为南京航空航天大学博士研究生。

2023

李春阳,箔片动压气体径向轴承性能数值分析及试验研究,就职于中芯国际集成电路公司。

王佳俊,箔片型动压气体径向轴承多目标优化设计研究,就职于互联网企业。

2024

边疆,小尺度偏心泰勒-库埃特流流动特性研究。

2025

王坦,燃气涡轮起动机涡轮导叶多场耦合失效机理分析与再制造性能评估研究。

陈格,自适应变形水滴形热管高效低阻预冷器设计方法研究。

3 指导本科生科研和竞赛

    指导本科生进行大创和竞赛,多名学生发表高水平学术论文和申请发明专利,资助参加航空航天高水平学术会议。

[1]   2025年,第八届中国国际互联网+”大学生创新创业大赛国赛铜奖。

[2]   陈运泽,伏宇,毛佳宁,吕元伟,张镜洋,谭钧文,周雷,王钧莹.基于直 接数值模拟的微尺度旋转圆柱流动机理研究[J].航空学报,2026

[3]   吕元伟,王梓彤,葛思怡,李少帅,张镜洋,李春阳,王宏伟. 机载下波箔型动压气体轴承流热弹耦合模拟方法及产品. CN118260865A

[4]   郭厚营,吕元伟,张镜洋,王奉明。一种可变形换热器的动态热防护结构及方法. CN 202510383924.2

[5]   Lyu Y, Cheng K, Zhang J, Huang H, Zhang J. Numerical investigation of pressure measurement by pitot tubes in microscale Taylor-Couette flow with hyper-rotate speed and its correction[J]. Physics of Fluids, 2024, 36, 12(1):122012

4 指导本科生毕业设计

张远(学号:021820206),对流换热数值模拟航天机载旋转机构转静子间隙。

边疆(学号:151910217),转静变截面跨尺度间隙热流动机理研究。

王杰(学号:151910218),动压气体轴承弹性箔片焊接技术。

薛泽煜(学号:151910128),集成合成射流激励的阵列射流冲击平直耙板研究。

雷志鹏(学号:151910211),动压气体轴承弹性箔片热成形技术。

方磊(学号:152010127),动压气体轴承弹性箔片性能分析数值模拟。

王坦(学号:152110109),某型燃气涡轮起动机涡轮导叶多场耦合失效机理分析。

丁玲(学号:152110108),动压气体径向轴承弹性箔片力学性能分析。

王昊博(学号:062100308),动压气体轴承变截面通道优化设计数值研究。

毛佳宁(学号:152110112),基于摩擦发电的高速转静间隙能量收集技术验证。

邱轶钒(学号:152110314),学性能动压气体止推轴承弹性箔片力。

王俊奇(学号:152210116),水滴形热管换热器流动换热机。

霍广艺(学号:152210209),基于摩擦发电的高速转静间隙能量收集技术的数值分析验证。

沙城玉(学号:182211724),热管内流动和传热数值分析。


教育经历
  • 2006.9 -- 2009.6

    贵州省兴义一中       普通高中毕业

  • 2009.9 -- 2013.6

    南京航空航天大学       大学本科毕业

  • 2016.9 -- 2020.12

    南京航空航天大学       航空宇航推进理论与工程       博士研究生毕业       博士学位

  • 2013.9 -- 2016.4

    南京航空航天大学       航空宇航推进理论与工程       硕士研究生       硕士学位      航空宇航推进理论与工程

工作经历
  • 2025.7 -- 2026.8

    南京航空航天大学      航天学院          副教授      全职

  • 2022.4 -- 2024.4

    中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心      环控部          工程师      在职博士后      企业在职博士后

  • 2020.12 -- 2025.7

    南京航空航天大学      航天学院          讲师      全职

研究方向
  • [1]非定常射流冲击强化换热技术
  • [2]超高速气浮轴承技术
  • [3]燃油预冷空气换热器技术
飞行器能源与热综...
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