师资

刘宇
副教授
0755-88018187
liuy@sustech.edu.cn

研究方向

钝体流动与噪声主被动控制
高效低噪无人机螺旋桨
湍流边界层诱发结构噪声
翼型失速气动噪声
先进流场与声场测试技术
声学超构表面

 

教育背景

1997 – 2001 北京航空航天大学,飞行器动力工程,学士
2001 – 2004 北京航空航天大学,航空宇航推进理论与工程,硕士
2004 – 2008 英国剑桥大学 工程系,航空工程,博士

 

工作经历

2008/09 – 2009/02 美国伊利诺伊大学香槟分校 高级火箭模拟中心,博士后
2009/11 – 2012/09 英国剑桥大学工程系 声学实验室,博士后
2012/10 – 2016/09 英国萨里大学 机械工程科学系,航空工程助理教授
2016/11 至今 南方科技大学 力学与航空航天工程系,副教授

 

所获荣誉

2018 深圳市南山区“领航人才”
2016 第23届国际声与振动大会“最佳学生论文”提名奖
2008 国家优秀自费留学生奖学金
2004 – 2008 剑桥大学盖茨学者奖学金
2004 – 2007 英国政府海外研究生奖励计划

 

专业资历

2014/08 至今 美国航空航天学会,高级会员
2014/12 至今 英国高等教育学会,会士
2015/10 至今 科研基金评审
英国工程与物理科学研究委员会 (EPSRC),荷兰科技基金委员会 (STW),
英国剑桥大学丘吉尔学院初级研究会士
2011/04 至今 学术期刊及会议 (>10) 审稿人
AIAA J, J Sound Vib, J Fluid Struct, J Propul Power, Aerosp Sci Technol, Compos Struct,
AIAA Aeroacoustics, ASME Turbo Expo, etc.

 

科研基金

主持及主研国家级、省部级、市级各类基金项目。

国家自然科学基金,面上项目 (N0. 11772146),“多孔材料耦合吹吸气流控制钝体流动与噪声的研究”,2018/01–2021/12,68万元,主持
国家自然科学基金,“湍流结构的生成演化及作用机理” 重大研究计划重点项目 (No. 91752204),“湍流结构与气动噪声频谱相似率关系研究”,2018/01–2021/12,370万元,主研
广东省高水平理工科大学专项资金,“气动与声学风洞建设”,2017/01–2019/12,1400万元,主持
深圳市科技创新委员会,基础研究学科布局项目 (No. JCYJ20170817110605193),“小型无人机气动噪声机理与抑制方法研究”,2018/03–2021/03,200万元,主持
深圳市海外人才,科研启动配套基金,“钝体流动与噪声主被动耦合控制研究”,2018/01–2022/12,400万元,主持

 

研究方向

钝体流动与噪声主被动控制

通过主被动流动控制实现减阻降噪是未来5-10年航空气动与声学研究的热点方向。本项目采用多种主被动耦合控制方法(多孔材料、锯齿尾缘、小肋及沟槽、吹吸气流、等等)以有效稳定表面剪切层、抑制涡脱落产生、调控尾迹流场,从而实现从源头上降低气动阻力与气动噪声的目的。同时结合数值模拟和3D打印技术对控制结构进行优化与定制,从平板、圆柱等经典钝体形状的机理研究出发,最终推广到飞机缝翼、机翼尾缘、起落架、风力发电机叶片、以及高速列车等工程应用。

获国家自然科学基金面上项目和重点项目(合作方北京航空航天大学)资助。

高效低噪无人机螺旋桨

通过理论、数值与实验的系统化研究,以低雷诺数流动(104-105量级)对噪声机理及降噪方法的影响与作用机制为重点,深入揭示小型无人机螺旋桨的气动噪声特性与物理机理,发展快速准确的噪声预测模型与数值程序,并在此基础上探索基于仿生学的噪声抑制方法(例如多孔、锯齿或柔性叶片尾缘)与低噪声优化设计,为下一代高效低噪无人机的发展奠定理论与实验基础,促进低噪声、低排放的绿色无人机概念的实现。

获深圳市科技创新委员会基础研究学科布局项目(合作方西北工业大学)资助,拟于大疆创新开展深入合作。

湍流边界层诱发结构噪声

研究飞机巡航真实流动(湍流边界层诱发结构振动)和复杂声源(单极子、偶极子、四极子及其耦合)对机舱隔声性能的影响。这涉及到气动声学与振动声学的交叉领域,也是目前的研究空白。目标为发展模拟真实情况下的气动噪声隔声与控制方法,改善机舱结构的声学设计,最终应用于降低飞机机舱、高速列车车厢、以及潜艇内部噪声,提高乘客舒适性并减轻舱体结构的声疲劳。

拟与中国商飞以及中船重工701所合作申请科研资金。

翼型失速流动特征及气动噪声机理

中低雷诺数下(105量级)机翼及螺旋桨的翼型大攻角失速将导致升力急剧减小以及气动噪声增大,通过对翼型大攻角条件下的前缘剪切层、后缘脱落涡、中间二次涡的速度场测量,采用时间-空间-模态相互关联研究,补充与发展过去对于局部点流动测量的结论,并分析噪声产生的物理机理。拟与大疆创新进行合作。

先进流场声场测试技术研究

1) 在传统的麦克风“听噪声”方法的基础上,发展将流场与声场测试相结合的“看噪声”方法。结合远场声压、表面压力脉动、以及流场结构(高频层析PIV)的同步测试,对流场与声场在时域和频域进行关联性分析,从而确定非定常流动结构对噪声频谱的影响。

2) 麦克风阵列与噪声源重构技术,例如基于麦克风逐步移除的高精度阵列设计方法、有限数量麦克风的声源重构算法、等等。

对以上各研究方向提供充分有力的实验支持、以及创新的测试手段。拟与荷兰代尔夫特理工大学开展合作交流。
Pubulications

  1. Arcondoulis EJG, Liu Y*. (2018) An iterative microphone removal method for acoustic beamforming array design. Journal of Sound and Vibration, under review.
  2. Shen C, Catalan J-C, Liu Y*. (2018) Effects of external and air gap flows on sound transmission through finite clamped double-panel sandwich structures.Composite Structures, 203: 286-299. DOI.
  3. Arcondoulis EJG*, Zander AC, Brooks LA, Doolan CJ, Liu Y. (2018) An investigation of dual acoustic feedback mechanisms of airfoils at low-to-moderate Reynolds number. AIAA Journal, under review.
  4. Liu Y*, Daudin C. (2017) Analytical modelling of sound transmission through finite clamped double-wall panels lined with poroelastic materials.Composite Structures, 172: 359-373. DOI
  5. Liu Y*, Catalan J-C. (2017) External mean flow influence on sound transmission through finite clamped double-wall sandwich panels. Journal of Sound and Vibration, 405: 269-286. DOI
  6. Liu Y*. (2016) On the space-time correlation of heat release rate in turbulent premixed flames. Combustion Science and Technology, 188 (2): 166-189.DOI
  7. Liu Y*, He C. (2016) Analytical modelling of acoustic transmission across double-wall sandwich shells: Effect of an air gap flow. Composite Structures, 136: 149-161. DOI
  8. Liu Y*, He C. (2016) Diffuse field sound transmission through sandwich composite cylindrical shells with poroelastic core and external mean flow.Composite Structures, 135: 383-396. DOI
  9. Liu Y*, He C. (2015) On sound transmission through double-walled cylindrical shells lined with poroelastic material: Comparison with Zhou’s results and further effect of external mean flow. Journal of Sound and Vibration, 358: 192-198. DOI
  10. Liu Y*. (2015) Two-time correlation of heat release rate and spectrum of combustion noise from turbulent premixed flames. Journal of Sound and Vibration, 353: 119-134. DOI
  11. Liu Y*, Sebastian A. (2015) Effects of external and gap mean flows on sound transmission through a double-wall sandwich panel. Journal of Sound and Vibration, 344: 399-415. DOI
  12. Liu Y*. (2015) Sound transmission through triple-panel structures lined with poroelastic materials. Journal of Sound and Vibration, 339: 376-395. DOI
  13. Liu Y*, Dowling AP, Swaminathan N, Morvant R, Macquisten MA, Caracciolo LF. (2014) Prediction of combustion noise for an aeroengine combustor.Journal of Propulsion and Power, 30 (1): 114-122. DOI
  14. Liu Y*. (2013) Assessment of surface roughness for a ‘silent’ aircraft. The Aeronautical Journal, 117 (1189): 283-298. DOI
  15. Liu Y*, Dowling AP, Swaminathan N, Dunstan TD. (2012) Spatial correlation of heat release rate and sound emission from turbulent premixed flames.Combustion and Flame, 159 (7): 2430-2440. DOI
  16. Liu Y*, Quayle AR, Dowling AP, Sijtsma P. (2008) Beamforming correction for dipole measurement using two-dimensional microphone arrays. Journal of the Acoustical Society of America, 124 (1): 182-191. DOI
  17. Liu Y*, Dowling AP, Shin HC. (2008) Measurement and simulation of surface roughness noise using phased microphone arrays. Journal of Sound and Vibration, 314 (1-2): 95-112. DOI
  18. Liu Y*, Dowling AP. (2007) Assessment of the contribution of surface roughness to airframe noise. AIAA Journal, 45 (4): 855-869. DOI
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