1987年—1992年 清華大學(xué)熱能系，本科。

1992年—1996年 清華大學(xué)熱能系，博士，導(dǎo)師：葉大均教授，岳光溪教授。

1996年—2001年 清華大學(xué)熱能系教師。

2001年－2006年 清華大學(xué)熱能系 副教授。

2006年－現(xiàn)在 清華大學(xué)熱能系 研究員。

1999年日本福井大學(xué)進(jìn)修PIV測(cè)量技術(shù)。

1999年 法國(guó)杜埃礦業(yè)研究院 博士后。

2002年美國(guó)華盛頓州立大學(xué)訪問(wèn)學(xué)者。

煤燃燒及污染防治、多相流動(dòng)理論、新能源（生物質(zhì)、天然氣水合物、太陽(yáng)能)。

主要學(xué)術(shù)成果1: 燃煤污染控制。

作為2個(gè)973項(xiàng)目子課題負(fù)責(zé)人和1項(xiàng)國(guó)際合作項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人，在發(fā)展適合我國(guó)國(guó)情的高效、低費(fèi)用、低耗水的中溫干法煙氣脫硫原理與技術(shù)方面取得了重要成果。

發(fā)現(xiàn)并證實(shí)了一系列重要的脫硫反應(yīng)機(jī)理。諸如：(1) 提出脫硫劑顆粒濃度分布是影響干法/半干法煙氣脫硫的關(guān)鍵參數(shù)，由此開發(fā)出若干新型的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，研究成果在國(guó)際著名雜志（簡(jiǎn)寫ES&T）上發(fā)表；(2) 確定了影響煙氣脫硫過(guò)程的關(guān)鍵因素——煙氣中CO2對(duì)脫硫過(guò)程的作用程度和溫度范圍，發(fā)現(xiàn)并確定了碳酸鹽類產(chǎn)物的中溫脫硫效應(yīng)，澄清了長(zhǎng)期以來(lái)的模糊認(rèn)識(shí)。由此提出實(shí)際過(guò)程中避免煙氣中CO2對(duì)系統(tǒng)脫硫效率影響的規(guī)律，使干法煙氣脫硫技術(shù)具有更好的工程應(yīng)用效果。

在煙氣污染物治理中，先進(jìn)干法吸收劑的研究是影響該技術(shù)推廣應(yīng)用的核心之一。在以往研究中，利用水合放熱反應(yīng)釋放的熱量作為動(dòng)力，成功開發(fā)出鈣基吸收劑高效微�；�原理與技術(shù)，將吸收劑顆粒尺度縮小到幾微米量級(jí)，降低了氣體在產(chǎn)物層內(nèi)擴(kuò)散對(duì)吸收劑利用率的影響，極大地增強(qiáng)了中溫脫硫反應(yīng)效果。同時(shí)，與國(guó)際同類產(chǎn)品相比，大大減少了制備時(shí)間（同類產(chǎn)品的1/6），具有更大的工程可行性與經(jīng)濟(jì)型，對(duì)于完善干法煙氣脫硫技術(shù)具有重要工程意義。正以此為契機(jī)，開發(fā)微米與亞微米級(jí)吸收劑顆粒的制備原理與技術(shù)。從文獻(xiàn)報(bào)道上看，國(guó)際上尚未發(fā)現(xiàn)類似研究成果。

在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開展了基于鏈?zhǔn)矫摿蚍磻?yīng)原理的示范性工程工藝研究，獲得了最佳運(yùn)行參數(shù)與條件，得到了關(guān)鍵構(gòu)件對(duì)煙氣脫硫過(guò)程的影響規(guī)律，研究成果可直接應(yīng)用于中溫干法煙氣脫硫技術(shù)的工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行，為該技術(shù)的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。研究成果在國(guó)際著名雜志上發(fā)表。國(guó)際上同類研究仍不多見(jiàn)。

以上研究在973項(xiàng)目“燃煤污染防治的基礎(chǔ)研究”結(jié)題評(píng)審中，專家組給予了高度的好評(píng)，并成為后續(xù)滾動(dòng)973項(xiàng)目的重要研究?jī)?nèi)容。同時(shí)，以上成果均具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)（申請(qǐng)多項(xiàng)核心發(fā)明專利），有望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

主要學(xué)術(shù)成果2: 稠密氣固兩相流體力學(xué)

研究背景為干法、半干法煙氣脫硫反應(yīng)器、循環(huán)流化床鍋爐等系統(tǒng)內(nèi)所涉及的稠密氣固兩相流動(dòng)過(guò)程。

稠密多相流動(dòng)問(wèn)題是多相流研究領(lǐng)域的一個(gè)前沿性難題，顆粒間距離的縮小導(dǎo)致了很多不確定影響因素的存在。在多相流理論中，很多規(guī)律與模型來(lái)自于宏觀研究，其適用性受到很大限制。可以說(shuō)，多相流理論的發(fā)展情況，類似于上世紀(jì)80年代湍流模型的研究狀況，因缺少微觀研究的支持而很難深入開展下去，所以當(dāng)時(shí)才迫切需要開展湍流的直接數(shù)值模擬研究，以期在湍流最小渦團(tuán)尺度上充分地認(rèn)識(shí)湍流結(jié)構(gòu)特性，從而提出更加符合實(shí)際物理過(guò)程的湍流模型與規(guī)律。針對(duì)多相流發(fā)展的現(xiàn)狀，本申請(qǐng)者以往的研究強(qiáng)調(diào)從微觀層次（顆粒尺度）出發(fā)，以建立完善的宏觀稠密兩相流理論，從而指導(dǎo)實(shí)際工業(yè)過(guò)程的設(shè)計(jì)與運(yùn)行。

提出了氣固多相流無(wú)網(wǎng)格直接數(shù)值模擬方法，解決了現(xiàn)有多相流移動(dòng)網(wǎng)格直接數(shù)值模擬方法無(wú)法克服的網(wǎng)格畸變和顆粒無(wú)法真正碰撞的問(wèn)題，為多相流動(dòng)的直接數(shù)值模擬提供了一種有效的研究方法。文獻(xiàn)檢索中尚未發(fā)現(xiàn)類似研究，該研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。

在多相流可視化PIV測(cè)量方法研究方面，將人工智能原理與技術(shù)引入到顆粒識(shí)別與配對(duì)算法中，提高了算法的準(zhǔn)確性與效率。改進(jìn)的圓弧識(shí)別算法能夠更準(zhǔn)確地進(jìn)行曲線分割，并且能對(duì)充滿噪音并相互重疊的顆粒圖像給出較好的識(shí)別結(jié)果，有效地解決了稠密顆粒測(cè)量中的顆粒重疊問(wèn)題，使PIV這一個(gè)先進(jìn)測(cè)量技術(shù)可用于稠密流動(dòng)的測(cè)量。該方法已成功地用于顆粒碰撞、沙漠沙粒起跳規(guī)律、可吸入顆粒物運(yùn)動(dòng)的研究中，所開發(fā)的軟件獲得國(guó)家軟件著作權(quán)登記。

發(fā)現(xiàn)了國(guó)際通用的以氣體分子運(yùn)動(dòng)論為基礎(chǔ)的顆粒碰撞公式存在本質(zhì)性的誤差，其原因在于實(shí)際過(guò)程中顆粒濃度與速度分布在時(shí)間與空間上的不均勻性造成的，進(jìn)而提出了合理的修正關(guān)系。研究成果在國(guó)際著名多相流雜志上發(fā)表，該文為當(dāng)年的唯一國(guó)內(nèi)論文。后續(xù)研究成果被 錄用，審稿意見(jiàn)提及：“Over the last 15 years, there has been a lot of debate about the nature of particle interactions in collisional flows. Much of the debate has been around theory and/or in the form of numerical simulations. The authors of the current work are to be commended for bringing forward an experimental component”。表明該研究能夠得到國(guó)際上同行的認(rèn)可。

主要學(xué)術(shù)成果3:可吸入顆粒物運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究

燃燒源可吸入顆粒物所造成的污染問(wèn)題越來(lái)越引起全世界的重視。對(duì)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究是控制可吸入物排放技術(shù)開發(fā)的重要理論基礎(chǔ)。由于顆粒尺度非常小，所以造成對(duì)該問(wèn)題的研究必須深入到微米甚至納米尺度進(jìn)行。針對(duì)這一問(wèn)題，本申請(qǐng)者在微米尺度上對(duì)可吸入顆粒物運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)與理論研究工作，主要研究成果如下：

顯微PIV系統(tǒng)的研制與建立：考慮可吸入顆粒物尺度較小的原因，建立了基于顯微攝像原理的PIV系統(tǒng)，用于研究可吸入顆粒物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。通過(guò)對(duì)尺寸為1?m顆粒運(yùn)動(dòng)的測(cè)量，對(duì)不同數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行了檢驗(yàn)，結(jié)果表明：所建立的顯微PIV系統(tǒng)可有效獲得微觀流體流動(dòng)的圖像并可準(zhǔn)確進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，該系統(tǒng)完全可用于微觀流體流動(dòng)的測(cè)量。類似的研究方法與成果以往在國(guó)際上極少有文獻(xiàn)報(bào)道。

實(shí)現(xiàn)了可吸入顆粒物近壁運(yùn)動(dòng)的直接數(shù)值模擬：在可吸入顆粒物治理的研究中，由于絕大多數(shù)可吸入顆粒物運(yùn)動(dòng)都處于流體（如空氣）流動(dòng)環(huán)境下，并且它的尺寸比較小，因此，包含可吸入顆粒物運(yùn)動(dòng)的流體流動(dòng)與我們常見(jiàn)的大顆粒兩相流動(dòng)必然存在較大的差別，例如顆粒受力方面、湍流運(yùn)動(dòng)特征等。對(duì)尺度如此小的顆粒進(jìn)行氣固兩相流動(dòng)數(shù)值計(jì)算，如果采用湍流模型進(jìn)行模擬，必然有一定的誤差存在。這主要在于顆粒的尺度遠(yuǎn)小于湍流最小尺度，因此，顆粒的湍流擴(kuò)散行為是無(wú)法準(zhǔn)確模擬出來(lái)。本研究者采用湍流直接數(shù)值模擬方法對(duì)近壁附近可吸入顆粒的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行了詳細(xì)的研究，數(shù)值模擬準(zhǔn)確再現(xiàn)了近壁面附近的湍流流動(dòng)特征，以及可吸入顆粒的運(yùn)動(dòng)行為。模擬出顆粒在壁面附近的聚集現(xiàn)象，以及不同尺寸顆粒的分布情況。

采用自主研制的顯微可視化技術(shù)(Micro-PIV)對(duì)可吸入顆粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)了亞微米顆粒間存在著傳統(tǒng)受力模型不能解釋的“吸引－旋繞－排斥”特殊運(yùn)動(dòng)規(guī)律，提出了除靜電庫(kù)侖力、范德華力等之外，顆粒間還存在誘導(dǎo)偶極子作用力的推論和全新的顆粒受力模型，并用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。該研究成果對(duì)揭示可吸入顆粒物的微觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其控制具有非常重要的意義，在國(guó)際上尚未發(fā)現(xiàn)類似的成果。

主要學(xué)術(shù)成果4: 煤礦瓦斯治理與利用

煤礦瓦斯災(zāi)害已經(jīng)成為困擾我國(guó)采煤業(yè)的頭等大事。2004年起，在學(xué)術(shù)興趣與學(xué)者責(zé)任的驅(qū)使下，在工程熱物理學(xué)科內(nèi)較早地開展了煤礦瓦斯災(zāi)害發(fā)生的原理與防治技術(shù)研究，并取得了一定的研究成果：開展了煤礦災(zāi)害條件下瓦斯氣體在通風(fēng)空氣中的擴(kuò)散規(guī)律基礎(chǔ)研究，理論研究與上百次爆炸試驗(yàn)均證明：所開發(fā)的抽吸式礦井通風(fēng)方式具有優(yōu)于壓入式通風(fēng)方式的優(yōu)點(diǎn)。正積極聯(lián)系國(guó)內(nèi)煤礦企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與推廣。由于我們?cè)诿旱V瓦斯治理方面取得的成績(jī)能夠得到國(guó)內(nèi)煤礦安全研究人員的關(guān)注，后續(xù)研究得到了2006年開始的“十一五”科技支撐計(jì)劃的資助，將進(jìn)行煤礦瓦斯災(zāi)害防治的深入研究。該研究為工程熱物理學(xué)科的外延發(fā)展拓展了方向。

我國(guó)615處國(guó)有重點(diǎn)煤礦每年排放到大氣中的礦井排風(fēng)甲烷量約為50億立方米，折合標(biāo)準(zhǔn)煤炭量約為600萬(wàn)噸，相當(dāng)于一個(gè)國(guó)有大型煤礦的年產(chǎn)量。由于通風(fēng)氣體中甲烷含量低（體積濃度<1%，國(guó)內(nèi)煤礦多<0.5%），如何高效利用該能源資源、減少其對(duì)溫室相應(yīng)的影響，已經(jīng)成為一個(gè)世界關(guān)注的難題。在近兩年的國(guó)內(nèi)外實(shí)地考察與理論研究基礎(chǔ)上，提出了通風(fēng)甲烷氣體用于燃煤鍋爐輔助燃燒技術(shù)，該技術(shù)具有甲烷氧化率高、能源利用率高、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)環(huán)保與節(jié)約資源的雙重目的，與國(guó)際上廣泛研究的低濃度甲烷氣體高溫氧化（或催化氧化）技術(shù)相比，具有更大的工程可行性與經(jīng)濟(jì)性。正積極與國(guó)內(nèi)煤礦企業(yè)合作進(jìn)行示范性試驗(yàn)研究工作。

以往研究中，恪守“為學(xué)先為人”的學(xué)者規(guī)范，嚴(yán)格本著“嚴(yán)謹(jǐn)、勤奮、求實(shí)、創(chuàng)新”的態(tài)度，從基礎(chǔ)、應(yīng)用基礎(chǔ)等多個(gè)層面開展交互式研究，不僅重視發(fā)展基礎(chǔ)理論，而且注重工程背景，應(yīng)用目的明確�；�礎(chǔ)研究成果能夠得到國(guó)際上同行的認(rèn)可，技術(shù)發(fā)明力爭(zhēng)取得具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性成果。