• 姓名(中文/汉语拼音)苏彩虹
  • 职称副教授,硕士生导师
  • 职务
  • 专业流体力学
  • 所在系、所机械学院力学系
  • 通讯地址天津大学力学系,300072
  • 电子信箱su_ch@tju.edu.cn
  • 办公室电话022-27405022
  • 传真
主要学历:
1999-2003 天津大学工程力学专业 本科
2003-2005 天津大学流体力学专业 硕士
2005-2008 天津大学流体力学专业 博士
主要学术经历:
2008.10-2012.6, 天津大学力学系,讲师;
2012.7-今 ,天津大学力学系, 副教授;
2015.1-2016.1,英国剑桥大学应用数学与理论物理系,访问学者。
主要研究方向:
与边界层转捩有关的问题:边界层的感受性、转捩预测、转捩预测方法的改进;
气动声学:流动产生噪声的机理;
气动光学:高超声速飞行器光学窗口的气动光学效应的研究。
工程应用:高速飞行器和民用航空飞机的转捩相关问题。
研究方法:流动稳定性理论、直接数值模拟等。
主要讲授课程:
工程流体力学,流动稳定性(研究生),可压缩流体的直接数值模拟方法(研究生),气体动力学,材料力学;
张量与场论(从2017年开始)
主要学术兼职:
SCI学术期刊《Sci. China Phys. Mech. Astron》,《Applied Mathematics and Mechanics》,美国航空航天学会《AIAA Journal》审稿人。
主要学术成就、奖励及荣誉:
一、主要学术成果介绍:
1. 转捩预测方法的改进。针对工程上应用最广泛的转捩预测方法,提出了实质上的改进。包括:(1)加入对感受性的考虑。分别针对高空背景扰动很小的情况及噪声风洞中背景扰动以声扰动为主的情况,提出了感受性考虑的方法;(2)新转捩判据的提出。提出一个更有物理依据的转捩新判据。所得结果与实验吻合很好。此成果得到航天单位的高度评价。
2. 转捩位置对入口扰动幅值的响应。飞行器在飞行时经历的环境是变的,边界层所感受到的扰动的大小及性质也是变的。研究了入口扰动幅值的变化对转捩位置的影响,并首次发现了在两段湍流中会夹着一段层流的现象。
3. 可压缩边界层中波包的演化研究,探讨了以线性理论为基础的转捩预测方法的物理内涵。并针对该方法在高超声速多模态共存情况下有时会失效的问题,提出了解决的办法。
4. 发动机尾缘降噪机理的研究。有些现代飞行器发动机尾缘采用裙边设计,与过去喷管尾缘处的尖角设计相比,更加平滑。我们从稳定性的角度解释了其降噪机理。
5. 高速飞行器机载光学窗口的气动光学效应研究。为了防止高温损坏光学窗口,一般采用喷流冷却的方式。而这会导致严重的气动光学效应,使得目标图像发生抖动、模糊、偏移。该工作从稳定性的角度,分析了气动光学效应产生的原因,并对改善光学性能提出了办法:采用氦气代替空气作为冷却工质,可有效降低气动光学效应。
二、获奖:
1. 全国百篇优秀博士论文提名奖(导师周恒院士),天津市百篇优博论文;
2. 高超声速边界层转捩预测的成果获《气体物理》2009年度唯一一篇杰出论文奖(评审会有四位流体力学学科院士(张涵信、俞鸿儒、崔尔杰、李家春)参加);
3. 入选天津大学北洋学者青年骨干教师计划;
4. 与周恒院士等合作出版学术专著一部,该专著涵盖了转捩预测机理和方法方面的最新成果,且80%以上是原创性成果;
5. 2012年天津市高校教师基本功竞赛工科组一等奖;
6. 2016年全国气动声学学会会议优秀论文奖。
三、邀请报告:
2017.6 航天二院,光学窗口气膜冷却中的气动光学效应;
2017.5 第十届全国流体力学青年研讨会,天津,从稳定性的角度看气动声学和气动光学问题;
2017.3 清华大学航空航天学院,北京,高速流中的转捩预测及光学窗口的气动光学问题;
2016.11 西北工业大学航空学院,西安,高超声速层流-湍流边界层的转捩预测;
2016.6 中国空气动力学研究与发展中心,绵阳,发动机裙边尾缘噪声抑制机理;
2015.12 Waves group meeting, Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, Cambridge University, Progress report: The mechanism of noise reduction on trailing edge with serrations.
2015.4 Waves group meeting, Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, Cambridge University, Improvements of the transition prediction methods based on linear stability theory.
2014.5中科院应用数学与理论物理研究所,北京,以线性理论为基础的超及高超声速边界层的转捩预测;
2013.8 An International Workshop on “Hydrodynamic Instability and Laminar-Turbulent Transition: Progress and Challenges”, Tianjin, Improvements of the e-N method for transition prediction of super/hypersonic boundary layers.
2013.7 北京航空航天大学,Transition prediction of super/hypersonic boundary layers based on linear stability theory.
2013.5 第八届全国流体力学青年研讨会,上海,线性理论用于转捩预测时的两个问题及其物理内涵;
2012.7 An International Workshop on “Hydrodynamic Instability and Laminar-Turbulent Transition: Progress and Challenges”, The Reliability of the Improved e-N Method for Boundary
主要科研项目及角色:
作为负责人承担的科研项目:
1. 国家自然科学基金面上项目,高超声速边界层自然转捩中的感受性研究,2015.1-2018.12,资助金额为80万元。
2. 国家自然科学青年科学基金项目,“使转捩预测的e-N方法从半经验方法变得更理性化的研究”,2011.01——2013.12,资助金额20万元。
3. 部委预研基金,××××的研究,2011.6-2013.7,已结题。验收为优秀。
4. 教育部博士点新教师专项科研基金1项,“PSE方法对超音速、高超音速小攻角圆锥边界层的转捩预测”,2010.1——2012.12,资助金额3.6万。
5. 天津大学应用技术,2013.1-2013.12,5万。
6. 天津大学自主创新基金,2015.1-2016.12,8万。

作为研究骨干参与的科研项目
1. 自然科学基金重点项目,《与超声速/高超声速飞行器有关的边界层转捩预测方法及湍流计算的研究》,负责人:罗纪生,资助300万元,项目起止年月:2014年1月至2018年12月。
2. 教育部“创新团队发展计划”,《流动稳定性和层流-湍流转捩》,负责人:吴雪松,资助150万元,项目起止年月:2014年1月至2016年12月。
3. 国家973项目,《飞行器典型流场转捩和湍流结构的数值研究》,负责人:罗纪生,资助450万元,项目起止年月:2009年1月至2013年12月。
代表性论著:
[1] 学术专著:周恒,苏彩虹,张永明,《超声速/高超声速边界层的转捩机理及预测》,科学出版社,2015.3
[2] Su C H. Stability and aero-optical analyses of high-speed flow over an optical window with film cooling, Physics of fluids, 2017, submitted.
[3] Su C H., Geng J L. Interaction of weak free-stream disturbance with an oblique shock: validation of the shock-capturing method, Applied Mathematics and Mechanics (English Edition), 2017?(2)?:1-12.
[4] Su C H. Tentative explanation of the mechanism of noise reduction for jet engine with vhevron at its trailing edge, ICTAM, 21-26 August, 2016, Montreal, Canada.
[5] Su C H. DNS of wave packets in a supersonic boundary layer: a validation for a popular transition prediction method based on linear stability theory, Procedia IUTAM, Volume 14, 2015, Pages 543-552.
[6] Zhang Y M, Su C H. A self-consistent PSE method for compressible boundary layer, Appl. Math. Mech. –Eng. Ed, 2015, 36(7): 835-846. Applied Mathematics and Mechanics (English Edition)
[7] Su C H. Physical implication of two problems in transition prediction of boundary layers based on linear stability theory. Sci. China Phys. Mech. Astron, 2014, 57(5):950-962.
[8] Su C H, Zhou H. The variation of transition location in response to the variation of the amplitudes of initial disturbances. Sci. China Phys. Mech. Astron., 2010, 53(6):1109-1115.
[9] Su C H. The reliability of the improved e-N method for the transition prediction of boundary layers on a flat plate. Sci. China Phys. Mech. Astron., 2012, 55(5):837-843.
[10] Su C H, Zhou H. Transition prediction of the supersonic boundary layer on a cone under the consideration of receptivity to slow acoustic waves. Sci. China Phys. Mech. Astron., 2011, 54(10):1875-1882.
[11] Su C H, Zhou H. Transition prediction for supersonic and hypersonic boundary layers on a cone with angle of attack. Sci. China Phys. Mech. Astron., 2009, 52(8):1223-1232.
[12] Su C H, Zhou H. Transition prediction of a hypersonic boundary layer over a cone at small angle of attack-with the improvement of e-N method. Sci. China Phys. Me