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  • Chen Chong
  • Doctoral Degree
  • 力学与航空航天学院
 

 

Personal Information

陈冲,博士,讲师,硕士生导师,毕业于西北工业大学航空宇航推进理论与工程专业,主要从事空间微推进(电喷雾推进)方面研究工作,参与并主持自然科学基金等项目十余项,在Physics of Fluids、Acta Astronautica等期刊或会议上发表论文十余篇。

微纳卫星、空间引力波探测等航天任务开展,对推进系统提出高精度微牛级别的推力需求。且随着卫星的组网化、微型化、低廉化、快速迭代化等新趋势,推进系统需要在保持高性能的前提下越来越小、越来越轻、越来越低廉。在这些因素的严格限制下,电喷雾推进(Electrospray Propulsion)表现出独特优势,并在空间微推进领域获得共同关注。

本人在JKW国防科技创新特区项目(评优)、北京控制工程研究所横向课题、北京机械设备研究所横向课题等项目(课题)支持下,作为主要参与人或负责人开展电喷雾推进样机设计、诊断测试与数值仿真方面研究工作,并于2018–2019年与西安航天动力学研究所科研人员共同进行电喷雾推进工程化相关工作,在电喷雾推进方面积累了丰富的研究经验。

本人联合西北工业大学、西安航天动力学研究所发展了一款多孔陶瓷基底电喷雾推力器样机。该样机可提供最大100 μN推力,比冲在3000 s左右,体积仅为3.0×3.0×2.7 cm3,有望解决当前微纳卫星姿轨控任务缺乏高性能推进的问题。针对该样机,本人搭建了一套综合测试系统,具体包括推力器伏安特性、羽流组分、羽流能量分布、发射点分布等测试装备。其中的羽流组分飞行时间质谱 装置性能优越,可对10 nA级的高频(1 MHz)羽流信号进行高信噪比(>10)测试,并先后为西安航天动力学研究所、北京机械设备研究所等国内多家科研单位提供测试服务。


本人在国际上率先开展了关于电喷雾推进的数值求解器开发工作。电喷雾推进的核心工作过程是一个高度复杂的多尺度、多场耦合界面问题,涉及液体推进剂(离子液体)被动供给,自由液面变形、失稳与破碎,多相静电场,电荷对流、传导与跨界面传输,界面力驱动流等复杂现象,且在时、空跨度上分别相差至少3、6个数量级。围绕该问题,本人独立开发了一套电流体动力学求解器——ASSES (Adaptive, Sharp, Second-order, Electrohydrodynamics Solver)。该求解器集成了目前计算数学领域多种前沿技术(包括四/八叉树网格、水平集、浸入界面法等),在网格生成器、浸入界面法内核与公用函数库的底层框架上,内置了界面处理、Navier-Stokes方程求解、电荷传输、电场求解多个功能模块,可求解包含离子液体场蒸发与Rayleigh破碎在内的多种电流体动力学问题。在求解器开发中,本人解决了不规则几何下复杂边界条件Navier-Stokes方程求解含场蒸发表面电荷传输方程求解 等关键数值方法问题。

本人在国际上率先开展了关于电喷雾推进的瞬态数值分析工作。基于ASSES数值求解器,本人同时考虑场蒸发(field evaporation)与 Rayleigh破碎 两种发射机制,分别对微纳米尺度离子液体悬浮液滴、附着液滴以及有源弯月面进行了瞬态分析。这些工作揭示了Rayleigh破碎与场蒸发之间的竞争与促进关系,纯离子发射模式封闭弯月面结构与混合发射模式射流结构形成机制等重要物理问题,对于理解电喷雾推进发射机理具有重要意义。



工作经历

2022-08 至 今, 大连理工大学, 力学与航空航天学院, 讲师

 

教育经历
(1) 2017-03 至 2022-06, 西北工业大学, 航空宇航推进理论与工程, 博士

(2) 2014-09 至 2017-03, 西北工业大学, 航空宇航推进理论与工程, 硕士

(3) 2010-09 至 2014-06, 南京理工大学, 武器系统与工程, 学士

讲授课程
航空发动机原理,本科生课程,32学时,春季学期

科研项目
(1) 大连理工大学, 中央高校基本科研业务费, 伴随离子蒸发的电喷雾推力器弯月面结构演变瞬态仿真, 2022-10 至 2025-12, 在研, 主持

(2) 北京控制工程研究所, 一般横向, 面向超低轨卫星应用的电推进技术研究, 2023-01 至 2023-12, 结题, 主持

(3) 北京控制工程研究所, 先进空间推进技术实验室开放基金, 惯性静电约束电推力器放电机理研究, 2023-01 至 2023-12, 在研, 主持

(4) 国家自然科学基金委员会, 面上项目, 含复杂界面粘弹性材料热-机械耦合断裂力学方法研究, 2024-01-01 至 2027-12-31, 在研, 参与

(5) 北京控制工程研究所, 一般横向, 低密度大气工质高效电离机制研究, 2023-08 至 2025-08, 在研, 参与

(6) 中国航空工业集团有限公司, 一般横向, 多体制等离子体诊断设备研制, 2023-12 至 2024-12, 在研, 参与

(7) 沈阳飞机设计研究所扬州协同创新研究院有限公司, 一般横向, 碱金属增强等离子体隐身技术研究及性能评估, 2023-10 至 2025-12, 在研, 参与

(8) 中共河北省委军民融合发展委员会办公室, 河北省军民两用关键技术和产品研发专项项目, 小型航天器用环型离子推力器关键技术研究, 2022-03 至 2023-12, 结题, 参与

(9) 北京机械设备研究所, 一般横向, 微电推羽流特性仿真分析, 2020-12 至 2022-03, 结题, 参与

(10) 北京控制工程研究所, 一般横向, 离子液体电喷雾推力器发射机理及交变控制技术研究, 2020-09 至 2021-10, 结题, 参与

(11) 北京控制工程研究所, 一般横向, 表面发射试验研究, 2020-09 至 2021-09, 结题, 参与

学术论文

(1) Chong Chen; Yipeng Fan; Guangqing Xia; Chang Lu; Bin Sun; Yajie Han ; Ion evaporationinduced tip streaming from liquid drops of ionic liquids, Physics of Fluids, 2024, JCR: Q1 (期刊论文)
(2) Chong Chen; Maolin Chen; Wei Fan; Haohao Zhou ; Effects of non-uniform operation of emission sites on characteristics of a porous electrospray thruster, Acta Astronautica, 2021, 178: 192-202, JCR: Q1 (期刊论文)
(3) Chong Chen; Maolin Chen; Haohao Zhou ; Characterization of an ionic liquid electrospray thruster with a porous ceramic emitter, Plasma Science & Technology, 2020, 22(9): 094009-094009, JCR: Q3 (期刊论文) (2020 Highlights) (2022年度最具影响力论文)

(4) Chong Chen; Chang Lu; Guangqing Xia; Maolin Chen; Bin Sun ; A sharp immersed method for electrohydrodynamic flows accompanied by charge evaporation, International Journal for Numerical Methods in Fluids, 2024, JCR: Q3 (期刊论文)

(5) 陈冲; 夏广庆; 康会峰; 范益朋; 鹿畅; 孙斌 ; 电喷雾推力器单发射点电流模型及稳定性分析, 推进技术, 2023, 卓越计划 (期刊论文)

(6) Hanwu Jia; Maolin Chen; Xuhui Liu; Chong Chen; Haohao Zhou; Hao Zhao; Zhicong Han ; Experimental study of a porous electrospray thruster with different number of emitter-strips, Plasma Science & Technology, 2021, 23(10): 1-7 , JCR: Q3 (期刊论文)

(7)  Maolin Chen; Anbang Sun; Chong Chen; Guangqing Xia ; Particle simulation of grid system for krypton ion thrusters, Chinese Journal of Aeronautics, 2018, 31: 719-726, JCR: Q1 (期刊论文)

(8) 陈冲 ; 伴随离子蒸发的电流体动力学瞬态模拟, 第二十届全国计算流体力学会议, 哈尔滨, 2023 (会议论文)

(9) 陈冲 ; 电喷雾推力器理论分析与数值模拟, 中国第十八届电推进学术年会, 西安, 2023 (会议论文)

(10) 陈冲; 陈茂林; 贾翰武; 韩志聪; 赵豪 ; 一种拟用于电喷霸推进的全sharp浸入式电致界面流求解器, 中国第十七届电推进学术研讨会, 兰州, 2021 (会议论文)

(11) 陈冲; 陈茂林; 周浩浩 ; 一种被动供液式电喷推力器羽流TOF分析, 中国第十五届电推进学术研讨会, 南京, 2019 (会议论文)

(12) 陈冲; 苏冬冬; 陈茂林 ; 强电场中悬垂液滴的雾化与放电, 中国第十三届电推进学术研讨会, 北京, 2017 (会议论文)


  • Gender:Male
  • Alma Mater:西北工业大学
  • Degree:Doctoral Degree
Address: No.2 Linggong Road, Ganjingzi District, Dalian City, Liaoning Province, P.R.C., 116024 Click:
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