施红辉——中国科学院力学研究所研究员

施红辉

1979年9月—1983年7月：西安交通大学能源与动力工程系 学士 。

1983年9月—1986年7月：西安交通大学能源与动力工程系 硕士 。

1986年9月—1989年12月：西安交通大学能源与动力工程系 博士 。

1990年3月—1991年7月：英国剑桥大学卡文迪许实验室 访问学者 。

1991年8月—1992年3月：日本东北大学流体科学研究所 邀请研究员 。

1992年4月—1995年3月：日本东北大学大学院机械工学专攻 博士 。

1995年4月—1997年3月：日本名古屋工业大学机械工程系 助教 。

1997年4月—2001年2月：日本名古屋工业大学机械工程系 讲师 。

2001年3月—2001年4月：澳大利亚新南威尔士大学机械与制造工程学院及澳大利亚昆士兰大学机械工程系 访问学者 。

2001年5月—2002年10月：浙江大学力学系 教授 。

2002年11月—迄今： 中国科学院力学研究所 研究员。

施红辉在学术研究上始终坚持三原则：一、一相信机会。二以我为主、与众不同。三、对新事物新技术敏感。施戏辉不仅在学科领域刻苦钻研，还有许多业余爱好，中国武术八卦掌演练、中国古乐器洞萧吹奏、律诗词赋创作等均有一定的造诣。

社会兼职：

中国科学院力学研究所LNM 研究员 。

美国机械工程师协会（ASME）会员 。

日本流体力学学会会员 。

中国机械工程学会高级会员 。

中国空气动力学学会会员 。

研究方向：

1. 多尺度复杂流体运动的流体力学 。

2. 高速液体射流、气泡动力学及空蚀流 。

3. 激波与多相介质的相互作用 。

4. 固体材料的侵蚀侵彻机理 。

研究成果：

1、高速液体射流发生技术及高速液/固碰撞机理的研究：他研究开发了速度为数十米/秒到5公里/秒的脉冲液体射流的发生技术。研究了喷嘴几何尺寸以及使用金属活塞对射流产生的影响。首次在实验上证实了随着喷嘴出口口径的减小，喷嘴内部压力上升而导致活塞反弹。用火药炮实验装置，获得了创世界记录的每秒4.5公里速度的液体射流.对液体射流在喷射过程中的雾化、激波的影响、剪切层及大规模旋涡构造的形成、自发点火机理、流体的不稳定性等现象，进行了归纳性的研究。建立了计算液滴与固体表面撞击压力和边缘射流速度的力学模型，并扩展了F ield—Lesser模型，得出了计算曲面上撞击压力的公式。施红辉发现在脆性材料的亚表面层里，剪切带的伸展方向与液体的冲击方向一致。研究了倾斜表面、湿表面、复杂形状表面在液体的撞击下，材料的响应和应力波传播的行为。用PVDF压力传感器，首次测到了当水锤压力松弛后，流体质点在因体表面上的滞止压力。

2、激波与多相质的相卫作用的研究：用空气激波管研究了激波与泡沫塑料及固体颗粒群相卫作用时的力学及热力学过程。指出泡沫塑料受激波压缩后硬度增加，其快速接触导致端壁压力突增。实验发现，当激波冲击在泡沫柱上时，泡沫减缓冲击，所以开成了低速和较宽波前的压缩波。并且，具有开放小室的泡沫更具有减缓冲击的效果。当压缩波在泡沫末放射回来时，端壁压力可以达到通常压力的2到5倍。施红辉在泡沫中的空气起着这样的作有：在激波的压缩下，空气的加热维持了已建立起来的压力。在压缩波的反射过程中，不仅接触力学是重要的，而且泡沫的弹性反弹支配着端压力的周期以及反射压缩波的速度。这种反弹类似与Baer提出的在泡沫塑料柱端的弹性波反射机理，但实际上不是这样的。这可以从泡沫柱长度对反射的影响的实验结果中得到解释。数值计算证实了选择Darcy粘性系数和惯性系数的重要性。对于开孔小室泡沫，需要同时考虑粘性系数和惯性系数。发现激波通过固体颗粒群时，内部流场受激波与旋涡的干涉、激波的多次反射、激波的聚焦等非线性气动因素支配。固体球体（颗粒）的直径及其排列组合对激波的衰减有着显著的影响。在超音速气流中，单个球体的阻力系数已有了若干计算式；但对于颗粒群，由于上述的各种非线性气功因素，此时不一定能用单个颗粒的计算公式。激波的聚集能使压力增加1.5倍.在水动力激波管上,研究了用可压缩气体输运气液两相流的技术,发现了界面在激波的诱导下产生的Richtmyer—Meshkov不稳定性的不规律特性。

3．纯体人水与空蚀流的研究：用激光测速法测量了350米/秒速度的弹头在入水后的减速规律，建立了经验方式，并据此预测了水中空洞发生DeepClosure的位置。关于水中弹头偏离轨道的问题，证实了是由于紊流边界层的脱体，诱发三维流场和空洞。解明了水中激波的能量分布、流场所经历过的不同阶段的时间尺度、空洞内的气体的非平衡过程。实验揭示了在入水的全过程中，有一个由于在固体/液体的碰撞时液体的可压缩性引起的高峰值压力；有一个当水中激波从固体表面脱体后经压力释放，膨胀波引起的负压力区；由水中激波诱导的流体质点的显著运动。波的能量在前向较强，在横向较弱。根据实验结果，得知水中激波的能量分布类似与密相介质中的应力波的能量分布。对滞止压力的成功成为可能。对入水钝体的穿透速度。因此，旋转并不会对弹头轨迹的偏离发生显著影响。实验发现，弹头偏离直线轨迹的位置约在水深200毫米到300毫米处。

4．三维紊流边界层：用热线风速仪和干冰气雾可视化方法，在风洞中研究了燃气轮机气膜冷却叶片表面的紊流流场，证实了采用扩散型冷却孔（前向及展向扩散）可以使气膜沿边表面流动，从而起到保护叶片的目的。在水洞中研究了Hairpin旋涡的生成和演化过程。

1．施红辉，激波管喷雾器，中国专利，授权日：2003年4月13日。

2．施红辉，极超音速液体射流发生器，中国专利，授权日：2003年5月3日。

（2000-2004）

1. H.H.Shi and K.Yamamura, The Interaction between Shock Waves and Solid Sphere Arrays in a Shock Tube, Acta Mechanica Sinica, Vol.20, No.3, pp.219-227, 2004.

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9． Shi HH, Hashiura T and Milton BE (2003), Evaluation of the Cumulative Formation of High- Speed Liquid Jets, Journal of Hydrodynamics Ser.B, Vol.15, No.3, pp.57-62.

10． Shi HH and Sakakura T (2003), Study of Fluid Mechanics of Hypervelocity Liquid Jets, Journal of Hydrodynamics Ser.B, Vol.15, No.6, pp.25-31.

11． 施红辉，高速高粘度液体射流的穿甲效果，爆炸与冲击，2003年，23卷，3期，193-199页。

12． 施红辉、岸本薰实，瞬态加速液柱的流体力学问题研究，爆炸与冲击，2003年，23卷，5期，391-397页。

13． 施红辉、高木功司，高分子水溶液射流对铝板的高速撞击侵蚀，第七届全国爆炸力学学术会议论文集，爆炸与冲击，2003年，23卷，增刊，273-274页。

14． 施红辉，气膜冷却紊流流场的可视化，2003’全国流体力学青年研讨会论文集（续篇），236-244页，西安，2003年11月23-25日。

15． 施红辉，用激波管研究超音速气固两相流，应用力学学报，2003年，第20卷，第4期，第41-45页。

16． 施红辉、王天军、理查德•摩根，高焓膨胀波管的气动实验，空气动力学学报，2002年，第20卷，第4期，第483-486页。

17. 施红辉、王晓亮，用激波管驱动水喷雾，流体力学实验与测量，2002年，第16卷,第4期，第13-17页。

18. Shi HH and Sasa S (2002), Study of Turbulent Flow Field of Film Cooling Holes with Lateral Expanded Exits, Chinese Journal of Aeronautics, Vol.15, pp.200-207.

19. Shi HH, Kiriyama K and Itoh M (2002), Effect of Diffusively Shaped Holes on the Turbulent Flow Field of a Film Cooling Plate, Chinese Journal of Aeronautics, Vol.15, No.1, pp.6-11.

20. Shi HH, Kawai K, Itoh M, Yu HR and Jiang ZL (2002), Shock Waves Interaction with Foams in a Shock Tube, Acta Mechanica Sinica, Vol.18, pp.288-301.

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24. Shi HH, Kiriyama K and Itoh M (2001), Hot Wires Measurement of Turbulent Boundary Layer on a Film Cooling Plate with Diffusion Holes, Journal of Hydrodynamics Ser.B, Vol.13, pp.15-23.

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28. Shi HH, Takami T and Itoh M, Measurement of the Underwater Acoustic Field in Water Entry of Blunt Body, 流体力学实验与测量，2001年，第15卷，第2期，第78-84页。

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30. Shi HH, Itoh M and Takami T (2000), Optical Observation of the Supercavitation Induced by High-Speed Water Entry, Trans ASME, J. Fluids Engng., Vol.122, pp.806-810.

资料更新中……

1989年度西安交通大学唐照千力学留学奖学金 。

1992年度日本文部省国费留学生奖学金。

2001年度浙江大学引进人才。

2002年度中国科学院“百人计划”。

名字和自传被美国Marquis《世界名人大全》及《科学与工程名人录》收录 。

资料更新中……

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