一、项目简介

　　该科研项目以燃料电池汽车用离心空压机为研究对象，旨在让学生建立分析问题解决问题的逻辑思维能力，适合于对机械行业感兴趣或计划申请机械、航空航天和能源专业进行深入学习的同学。燃料电池被广泛应用于车辆、航天器、潜艇和家庭的能源系统。课程以离心空压机理论为基础结合燃料电池动系统性能需求特性和流体力学知识进行离心空压机的结构设计和性能分析。通过本次课程的学习，学生能够基本掌握车用和航空用离心空压机的设计方法、设计流程和基于计算流体力学(CFD)的性能计算分析。课程分为理论学习、结构设计和CFD性能计算分析。学生需要良好的自学钻研能力，届时导师将布置探索性课题以供学生培养起良好的科学研究素养。本项目着重提升学生科学问题的提炼、技术方案的制定能力，培养科学思维，实习结束后，导师会根据学生表现出具推荐信。

　　二、项目课程内容

　　课程主要内容包括：

　　. 离心空压机基础理论学习。具体为离心空压机的结构和工作原理，以及关键结构参数对离心空压机性能的影响。

　　. 离心空压机关键结构参数的设计。根据设计目标及燃料电池的供气特性，以热流体力学三大定律为基础结合离心空压机结构及进出口速度三角形，在Mathematica环境中进行关键结构参数计算。

　　. 几何建模。根据计算得到离心空压机结构参数，在CFTurbo设计软件中完成几何造型，并输出将计算域离散为网格所需的几何结构文件。

　　. 计算域离散。在Autogrid或者ICME中将设计的离心空压机离散为满足计算所需的网格文件。

　　. CFD性能预测。在ANSYS/CFX环境下对所设计的空压机进行性能计算分析，以检测是否满足设计目标。并对内流场进行分析，进而提出性能优化方案。

　　三、师资背景

　　任职教师为麻省理工航空航天学院博士后研究员，从事透平泵的非稳态流动分析和气蚀的动力学特征研究。所在实验室是美国最为知名和悠久的航空航天研究机构，注重将理论运用于解决实际工程问题，深度参与NASA、美国空军、GE、RR和PW等的航天器开发设计过程中。

　　四、招生对象及要求

　　计划申请机械、航空航天和能源相关专业的优秀本科生，有流体动力学基础者更佳。为了让学生可以更好的完成科研项目，项目组会以笔试和面试的形式对学生进行筛选。

　　五、项目形式

　　远程科研指导项目时长一个月，具体时间可根据学生需求以及项目进度进行安排。该项目优点在于对有足够长申请时间的学生而言，导师可以帮助学生更加深入、更加全面、更加系统地完成一项或几项专业领域科研任务，让学生亲身参与到整个科研项目开展的过程，体验解决科研难题的成就感，同时可以让学生了解到该领域背景及前沿动态等。除了定期科研项目讨论课程之外，项目周期内学生可以随时向导师请教相关问题，得到导师的专业指导，让学生提前体验到一名研究人员真实的工作和生活状态。具体课程安排如下：