航空动力与燃烧多相流研究团队立足国家战略需求与世界科学前沿，依托进排气高空全环境模拟的航空发动机试车平台（国际唯一可模拟尾迹云演变）、CNAS和CMA双证认证的微纳多相流表征洁净实验室、原子级微观结构光学检测及详细化学组分表征平台（STM、HRTEM、ESEM、RAMAN-AFM、2D-GCMS）、高性能超级计算集群、特色风洞实验中心（大型亚、跨、超声速连续式风洞、高亚声速变密度连续式风洞）、民用航空综合大数据中心等，主要围绕传统航空学科与其他学科（人工智能、大气气候、健康与环境、物理化学等）交叉的新兴研究方向，主要研究内容：
基于自主研制的国际首台宽温纳米颗粒计数系统，开发满足最新国际民航组织（ICAO）适航标准的测量系统，主持制定相关国家标准，并向ICAO提出中国适航条款；
制备与表征绿色航空新能源燃料，在航空发动机高空台下验证其燃烧及排放特性，支撑形成符合中国能源结构的航空新能源发展路线图；
建立精准全球航空排放清单数据库，探究航空活动对全球气候变化规律，助力实现“双碳”目标；
面向航空尾迹云形成机理不明的国际难题，构建高精度、跨尺度、变工况的原位多相流表征平台，开发基于量子力学的微观多相流理论模型；
探索无人及通航发动机、TBCC、RBCC、掺氢、电推进等先进空天动力的关键技术并支撑整机研制。
研究团队目前在过渡校园拥有实验平台面积约2000平方米，现已投入4000余万元用于购置及搭建各种实验设备，单价超过300万的设备包括：进排气高空全环境模拟的航空发动机试车平台（国际唯一）、航空发动机非挥发性颗粒物测量系统、低温可控湿度环扫微纳成像仪、拉曼-原子力显微镜联用系统、扫描隧道显微镜、连续自动化冰核测试系统、二维气相色谱质谱分析仪、1 nm颗粒粒径谱仪、纳米级颗粒发生稀释与粒径检测系统、HTDMA-PAM颗粒演变联用分析系统等设备仪器。
一、团队成员
航空动力与多相流团队以北京航空航天大学能源与动力工程学院优秀教师派驻为基础，引进海外杰出人才和培养有学术潜力的青年人才并举，建设高水平专职科研教职梯队。团队现有北航派驻教师5人、属地化专职教职和科研人员10余人、硕博研究生20余人，其中包含1名国家优秀青年基金获得者。先后承担或参与国家自然科学基金优秀青年基金、重点项目和面上项目、973课题、863、预研等国家和省部级科技项目20余项。
团队负责人：
陈龙飞，北京航天航空大学教授，博士生导师，国家优秀青年基金获得者，入选北京市科技新星，荣获中国内燃机学会史绍熙人才奖。担任国际民航组织排放标准委员会SAEE31工作组成员和欧盟车辆排放PMP工作组成员，参与下一代国际航空与机动车颗粒排放法规制定；任中国内燃机学会航空内燃机分会秘书长和《内燃机工程》特邀编委等。主要研究领域为燃烧污染物检测与多相流热物理学。面向高温污染源PM2.5数目浓度精确检测国际难题，研制出国际首台宽温PM2.5数目浓度检测仪，在中国原子能研究院、清华大学、北京大学、东风汽车公司等单位成功示范应用，将纳米颗粒数目检测从常温拓展到高温，推动高温颗粒多相流理论发展。
团队成员：
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于振鸿，高级研究员。具有物理化学和高分辨光谱学的教育与研究背景，曾参与国际民航组织的新航空排放认证标准的制定研究，并在NASA和美国能源部的资助下研制了多种测量大气中气溶胶光学性质的仪器。 |
徐晶磊，副教授。长期致力于湍流理论、湍流模式和CFD数值模拟技术的研究，先后参与国家973与国防973项目、国自然基金多项。 |
郭隽，副教授。参加多项国家自然科学基金、A计划、国防973等科研项目。 |
覃道亮，讲师。先后承担或参与两机重点专项、航空科学基金等国家和省部级科技项目10余项。 |
彭榕，讲师。主要从事航空材料设计优化及制造加工等研究工作。 |
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徐征，博士后。主要从事通用航空、微小型航空活塞发动机的基础和应用研究等工作。 |
朱美印，博士后。主要从事航空发动机及高空台建模与控制、航空发动机排放测试及其环境气候影响等工作。 |
张斌，博士后。主要从事航空发动机结构寿命评估、高空结冰机理及适航安全性研究等工作。 |
李光泽，博士后。主要从事航空发动机液体燃料雾化、蒸发及燃烧的实验和数值仿真等工作。 |
钟生辉，博士后。主要从事新型低碳燃料湍流燃烧数值模拟和实验研究等工作。 |
团队进行科研工作
二、实验室
（一）进排气高空全环境模拟的航空发动机试车平台
进排气高空全环境模拟的航空发动机试车平台（国际唯一可模拟尾迹云演变）聚焦下一代新型航空动力领域的国际前沿基础科学和国家重大发展战略，主要面向纳米含能流体燃料、生物质燃料等低碳绿色航空替代燃料雾化燃烧排放特性、高空增压气动特性与性能恢复、绿色能源模式能量转换性能及高空适航符合性验证等研究方向，主打“民航缩比，通航整机”的小型化技术路线。该平台已配备航空发动机非挥发性颗粒物测试系统、雾化燃烧可视化系统、高速瞬态采集系统、燃烧分析仪、排放分析系统、世界通航飞机使用最多的航空重油发动机CD-100系列以及微型涡喷/涡轴发动机，具备160kW功率、200kg推力以下通航动力测试与基础研究试验条件，积极推动通航动力研究成果转化。
平台原理图
平台实拍图
航空发动机非挥发性颗粒物测试系统支撑自主研发满足最新国际民航组织（ICAO）适航标准认证的排放取样和测量系统，助力国产航空发动机和大飞机自主研制和适航认证，突破国外相关仪器设备的技术封锁，促进绿色航空技术的发展。
系统实拍图
（二）CNAS和CMA双证认证的微纳多相流表征洁净实验室
微纳多相流表征洁净实验室聚焦微纳尺度下航空颗粒排放物的检测及表征研究。现有设备包括1 nm颗粒粒径谱仪、加湿串联差分迁移分析仪(HTDMA)、二次颗粒物氧化生成反应器(PAM)、空气动力学气溶胶筛分仪（AAC）、黑碳仪、激光粒度仪、扫描电迁移率粒径谱仪（SMPS）。
团队成功研制出国际首台宽温纳米颗粒数目浓度检测仪，将纳米颗粒数目检测从常温拓展到高温，推动高温颗粒多相流理论发展，同时服务于我国航空发动机和国产大飞机的适航取证。研制的颗粒检测样机在中国原子能研究院、东风汽车有限责任公司、清华大学、北京大学等单位成功应用。该仪器荣获中法团队合作创新研发奖、亚洲气溶胶大会优秀报告奖等。
实验室实拍图
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| 1nm颗粒粒径谱仪 |
加湿串联差分迁移分析仪(HTDMA) |
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| 二次颗粒物氧化生成反应器(PAM) |
空气动力学气溶胶筛分仪（AAC） |
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| 黑碳仪、激光粒度仪 |
扫描电迁移率粒径谱仪（SMPS） |
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| 二维气相色谱质谱分析仪（2D-GCMS） |
自主研制的宽温纳米颗粒发生、稀释及计数系统 |
（三）原子级微观结构光学检测及详细化学组分表征平台
原子级微观结构光学检测及详细化学组分表征平台主要面向航空碳烟颗粒及其二次演化物微观理化性质、航空碳烟颗粒微观凝冰机理、航空尾迹云及其全球气候影响机制等研究方向，旨在揭示航空排放凝冰/成云机理，为减缓、遏制全球变暖提供支撑，助力实现“双碳”目标。该平台已配备扫描隧道显微镜、透射电子显微镜、环境扫描电子显微镜、拉曼-原子力显微镜联用系统等高精度先进检测设备，具备单原子到亚毫米级的跨尺度、高精度的原位表征能力。
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| 扫描隧道显微镜 |
拉曼-原子力显微联用系统 |
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| 环境扫描电子显微镜 |
光学暗室
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