曹强教师主页

个人简介 Personal Profile 曹强，副教授，博导，制冷与低温专业，深入研究交变流动低温制冷工作机理，使斯特林型脉管制冷机实现3.60 K最低温度。深入研究液氦温区实际气体效应，解决了这个困扰业内三十年以上的难题难题，取得了原创性成果。在业内提出分布式热力循环理论，并具有提高低温气体液化效率提高50%以上的技术潜力。 研究方向Research Directions 制冷与低温工程 2. 机电结构优化与控制 研究内容：在对机电结构进行分析和优化的基础上，运用控制理论进行结构参数的调整，使结构性能满足设计要求。1. 仿生结构材料拓扑优化设计, 仿生机械设计 研究内容：以仿生结构为研究对象，运用连续体结构拓扑优化设计理论和方法，对多相仿生结构(机构)材料进行2. 机电结构优化与控制 研究内容：在对机电结构进行分析和优化的基础上，运用控制理论进行结构参数的调整，使结构性能满足设计要求。1. 仿生结构材料拓扑优化设计, 仿生机械设计 研究内容：以仿生结构为研究对象，运用连续体结构拓扑优化设计理论和方法，对多相仿生结构(机构)材料进行整体布局设计。 整体布局设计。 团队展示 优秀毕业生1.   孙正（2019届），“同济大学优秀硕士学位论文”获得者2.   李子木（2020届），“同济大学优秀硕士学位论文”、“同济大学优秀硕士奖学金” 获得者3. 栾铭凯（2021届），“同济大学优秀硕士学位论文”获得者 报考意向 招生信息 机械与能源工程学院 硕士研究生 序号 专业 招生人数 年份 1 动力工程及工程热物理 1 2024 2 能源动力 1 2024 博士研究生 序号 专业 招生人数 年份 1 动力工程及工程热物理 1 2024 2 能源动力 1 2024 博士1： 制冷低温及热管理技术博士2： 储能科学与技术博士3： 制冷低温及热管理技术博士4： 储能科学与技术 报考意向 姓名: 手机号码： 邮箱： 毕业院校： 所学专业： 报考类型： 博士 硕士 个人简历*： 上传附件 支持扩展名：.rar .zip .doc .docx .pdf .jpg .png .jpeg 成绩单*： 上传附件 支持扩展名：.rar .zip .doc .docx .pdf .jpg .png .jpeg 其他材料： 上传附件 支持扩展名：.rar .zip .doc .docx .pdf .jpg .png .jpeg 备注： 提交 科研项目 主持国家自然科学基金2项、上海市自然科学基金1项、校科研计划2项、校企合作项目4项。1.     2022-2025 国家自然科学基金面上项目“深低温回热式制冷系统中实际气体效应损失的削减方法研究”；2.     2016-2018 国家自然科学基金青年项目“基于回热制冷系统的直流影响机理与有效利用研究”；3.     2023-2026 上海市自然科学基金，“温位分布式回热制冷循环理论与氢气低温冷却技术研究”；4.     2017-2018同济大学中央高校基本科研业务费-学科交叉类项目“超级电容储能系统电-热融合模型与优化管理研究”（与电信学院合作）；5.     2015-2016 同济大学青年优秀人才培养行动计划“回热循环制冷效率研究”；6.     2017-2020：校企合作项目 “斯特林回热器制冷测试系统研制”（甲方：中船重工集团下属企业）；7.     2020-2023：校企合作项目“大功率液氮温区斯特林制冷机设计技术服务” （甲方：中船集团下属研究所）；8.     2020-2021：校企合作项目“新型换热器设计技术开发”（甲方：上海一家著名节能科技有限公司）；9.     2023-2024：校际合作项目“热声驱动脉冲管制冷机的模拟与制造技术”（甲方：北京一家985高校）； 研究成果 一、深入研究交变流动低温制冷工作机理，实现3.60 K最低温度低温制冷是众多高科技的重要支撑技术。长寿命的深低温空间冷源是CNSA、NASA、ESA等航天机构半世纪以来寻求的一个重要目标。本人在理论与实验方面研究液氦温区斯特林型脉管制冷机理，获得了本领域国际一流成果。师承邱利民教授（杰青、长江）与甘智华教授，在杰出青年科学基金项目与自然科学基金项目的支持下，自主设计了多级斯特林型脉管制冷机，获得了低于5 K的最低温度，在世界上同类型制冷机中首个实现液氦温区制冷，该研究显著推动了可应用于空间的脉管制冷机的世界前沿。Radebaugh博士（NIST Fellow, 低温制冷机领域领军人物）在合作邀请信中写到“We are eager to collaborate with you... The results you haveachieved with helium-4 working fluid are very impressive”。2018年在同济大学实现了3.6 K的深低温，进一步推动了空间用脉管制冷机研究的前沿。二、交变流中微量直流的精确控制与测量技术交变流中的直流对于制冷性能和制冷机的稳定运行影响巨大。由于直流的大小是交流峰值的1/1000量级,且受温度、压力等参数影响，自1990年双向进气发明以来，传统的测动态质量流，以及测温度分布的间接指示等方法均无法精确测量和控制直流。本人提出独特方法，实现直流与交流的完全分离，首次实现直流的精确测量，精度可达1/10000量级，达10 μg/s。并且具有长期稳定的突出优点。在25 K温区实现制冷温度降6 K且制冷效率提高1.5倍的优点。通过发明专利“一种可提高制冷效率的可控直流装置及改进型脉管制冷机”（专利号：ZL201510155086.X）可实现长寿命稳定运行，应用于空间用制冷机。三、深入研究实际气体难题，取得了原创性成果实际气体效应是低温制冷机领域的世界难题，该效应可造成液氦温区80%以上的损失，自1990年代世界各国专家纷纷开展研究。本人基于热力学分析，证明国外流传多年的理论的错误，发现了解决实际气体效应问题的真正要素。在国家自然科学基金的支持下，提出了可实现卡诺效率的原创性理论方案，相关研究发表在能源领域著名国际期刊《Applied Energy》（影响因子9.75）上。美国NASA艾姆斯研究中心前研究员、著名低温专家Peter Kittel指出该研究“could lead to significantimprovements of our understanding of regenerators”。而《Applied Energy》评阅人更是热情洋溢地指出 “It is a veryinteresting and valuable paper that shows that for temperatures near 4 K, it ispossible to greatly increase the COP…The paper may stimulate much additionalexperimental research for improving regenerative refrigerators”。进一步推导了直流相关理论模型。在临界温度以下温区，最大可得到40%以上的相对卡诺效率。该部分被能源领域著名杂志” AppliedEnergy”（ 影响因子9.75）收录。该研究为提高液氢温区、液氦温区的制冷效率和液化效率打下了重要理论基础。四、气体液化与储运前沿研究（及招生）氢能是未来的绿色能源，是“双碳”战略的必经之路，氢的液态储运（-253℃）是最高效的储运方式，同时也是最具挑战的技术。基于实际气体效应原创性理论和国家自然科学基金支持（2022年1月正式启动），本小组正在开展大幅提高液化效率、存储效率的研究，热忱欢迎有志青年报考、推免研究生、博士生、博士后，携手创造无愧于时代的前沿科技！ 学生信息 当前位置：教师主页 > 学生信息 入学日期 所学专业 学号 学位 招生信息 当前位置：教师主页 > 招生信息 招生学院 招生专业 研究方向 招生人数 推免人数 考试方式 招生类别 招生年份