鹿畅
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鹿畅,大连理工大学航空航天学院副教授(PI岗)/博士生导师,面向载人航天、探月工程等重大航天工程需求,针对空间电推进数值建模、性能优化、污染评估等相关问题进行了深入研究。与航天五院510所电推进事业部长期保持合作,相关成果用于多款离子推力器,有效支撑了国家重点型号任务研制。入选第八届中国科协青年人才托举工程。主持横纵向科研项目10项,包括国家自然科学基金青年基金、“引力波探测”国家重点研发计划子课题、航天五院510所真空与低温国防重点实验室项目等纵向项目,同时作为课题骨干参与国家重点研发计划课题(课题经费721万)一项。授权国家发明专利6项,第一发明人3项,实现成果转化一项。发表论文20余篇,包括TOP期刊论文6篇。
微小卫星由于体积小、重量轻、发射方式灵活,成本低等特点已经广泛用于军事、交通运输、地质勘探、环境监测 等,并可服务于智能船舶、透明海洋、舰船及电动汽车监测、海洋环保等领域。
作为卫星的关键动力系统,电推进是当前航空宇航科学与技术领域未来十大尖端技术之一,国际宇航界将电推进作为衡量未来大容量、长寿命卫星和深空探测平台先进性的重要“标杆”。我国国防科工局于2007年将电推进列为国防紧缺型学科,并将电推进技术的研究作为今后重要发展的学科方向。
2015年,大连理工大学与中国空间技术研究院北京控制工程研究所创建了“等离子体空间应用技术”校企联合实验室,建成了较完备的高真空电推进实验平台。在科研方面,已与国内主要电推进型号研制和工程应用单位开展了深入的科研项目合作,所开展的研究工作在行业内获得高度认可,在同行中具有较高影响力。
主要学习经历及工作经历
(一)学习经历
2015.09-2019.12 哈尔滨工业大学 动力机械与工程专业 博士
2018.02-2018.06 密苏里科技大学 应用数学专业 访问学者
2013.09-2015.07 哈尔滨工业大学 机械电子与工程专业 硕士
(二)工作经历
2023.05至今 大连理工大学航空航天学院 副教授
2020.03-2023.04 大连理工大学航空航天学院 博士后
主要社会兼职:
2023年至今,《推进技术》青年编委;
2020年至今,中国宇航学会会员、青年科学家;
《Acta Astronautica》、《IEEE Transactions on Plasma Science》、《Vacuum》、《Multiscale and Multidisciplinary Modeling, Experiments and Design》审稿专家。
科学研究:
主要从事空间电推进/微推进数值模拟、低温等离子体数值模拟、界面问题、计算流体力学、计算电磁学等。
代表性论文:
英文期刊论文
[1] Lu Chang, Wan Jie, Cao Yong, He Xiaoming. A fully decoupled iterative method with three-dimensional anisotropic immersed finite elements for Kaufman-type discharge problems[J]. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2020.12(372):113345. JCR Q1(MATHEMATICS, INTERDISCIPLINARY APPLICATIONS) Q1(MECHANICS), IF:6.756(5.602).
[2] Lu Chang, Yang Zhi, Bai Jiwei, Cao Yong, He Xiaoming. Three‐dimensional immersed finite‐element method for anisotropic magnetostatic/electrostatic interface problems with nonhomogeneous flux jump[J]. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 2020, 121(10). JCR Q1(ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY) Q2(MATHEMATICS, INTERDISCIPLINARY APPLICATIONS) , IF: 3.477(2.965).
[3] Lu Chang, Xia Guangqing, Sun Bin, Han Yajie. A particle model of ion thruster plume Mo source based on grid erosion. Acta Astronautica, 177:217-231, 2020. JCR Q1(ENGINEERING, AEROSPACE), IF: 2.413(1.903). SCI索引号:000597824900022, EI索引号:20203209013782
[4] Lu Chang, Xia Guangqing, Sun Bin, Han Yajie. Confinement characteristic of primary electrons with the variation of channel width in the discharge chamber of annular ion thruster[J]. Chinese Journal of Aeronautics, 2021, 5(34):79-92. JCR Q1(ENGINEERING, AEROSPACE), IF:2.769(2.212).
[5] Lu Chang, Luo Yang, Xia Guangqing, GAO Hui, XU Nuo. Numerical study of the grid erosion of field emission electric propulsion. Plasma Science and Technology, 23(2021), 104001, 2021. 中科院二区 JCR Q3(PHYSICS, FLUIDS & PLASMAS), IF: 1.567(1.298).
[6] Lu Chang, Zhao Yide, Wan Jie, et al. Influence of the Decelerator Grid on the Optical Performance of the Ion Thruster[J]. International Journal of Aerospace Engineering, 8916303, 2019. JCR Q3(ENGINEERING, AEROSPACE), IF: 1.158(0.975).
[7] Lu Chang, Zhang T, Qiu P, et al. Barrel Erosion of Ion Thruster Accelerator Grid Under Different Operating Conditions[J]. IEEE Transactions on Plasma Science, 2018, 46(12): 4065-4077. JCR Q3(PHYSICS, FLUIDS & PLASMAS), IF: 1.222(0.998).
[8] Lu Chang, Qiu Pei, Cao Yong, et al. A 3D particle model for the plume CEX simulation[J]. The Aeronautical Journal, 2018, 122(1255): 1425-1441. JCR Q4(ENGINEERING, AEROSPACE), IF: 0.818(0.784).
[9] Lu Chang, Wang Yanlong, Gen Hai, XIA Guangqing, Li Juan. Characteristic and Mechanism Analysis of Aperture Barrel Erosion at Edge of Decelerator Grid of Three-Grid Ion Thrusters, IEEE Transactions on Plasma Science, 2021. JCR Q4(PHYSICS, FLUIDS & PLASMAS), IF: 1.307.
[10] XIA Guangqing, Wang Ziping, Lu Chang*, Sun Bin. The limitation analysis of two dimensional magnetic field configuration in annular ion thruster [J]. International Journal of Aerospace Engineering, 6215047, 2022. JCR Q3(ENGINEERING, AEROSPACE), IF: 1.158(0.975).
[11] Luo Yang, Lu Chang*,XIA Guangqing, GAO Hui, XU Nuo. The Distribution Characteristics of the Multiemitter Field-Effect Electric Propulsion Plume Under Different Working Conditions, IEEE Transactions on Plasma Science,2021. JCR Q4(PHYSICS, FLUIDS & PLASMAS), IF: 1.307.
中文期刊论文
[1] 鹿畅, 夏广庆, 张军军, 孙斌, 李益文. 考夫曼离子推力器放电室数值模拟研究综述及展望. 推进技术, 43(6): 201004, 2022. EI
[2] 鹿畅, 曹勇, 夏广庆. 离子推力器双阶栅极系统引出性能研究. 推进技术, 43 (3): 392-398, 2022. EI索引号:20221111793163
[3] 鹿畅, 夏广庆, 孙斌, 韩亚杰. 碳纳米管阵列推力器放电特性的数值模拟研究. 宇航学报, 42(5):634-641, 2021. EI索引号:20212710577649
[4] 鹿畅, 梁学明, 夏广庆, 关思琦. 环型离子推力器放电机理研究进展. 固体火箭技术, 44(2):215-222, 2021.
[5] 鹿畅,夏广庆,孙斌. 环型离子推力器放电室参数对推力器性能的影响. 真空与低温, 28(1): 39-47, 2022.
[6] 夏广庆, 鹿畅, 孙斌, 韩亚杰. 电推进加速技术现状及展望. 宇航学报, 43(2):143-157, 2022. EI索引号:20221511962274
[7] 范益朋, 夏广庆, 韩亚杰, 鹿畅, 孙斌, 丁亮.离子液体微推进技术研究进展[J].航空动力学报, 2020, 35(06): 1275-1285. EI
[8] 范益朋, 夏广庆, 鹿畅, 孙斌, 丁亮.离子液体推力器性能影响因素仿真研究[J].航天器环境工程,2021,38(04):381-388.
[9] 李嘉惠,韩亚杰,李永,夏广庆,刘旭辉,孙安邦,孙斌,韩道满,鹿畅.射频离子推力器研究进展[J].空间控制技术与应用,2021,47(04):21-30.
国内发明专利
[1] 鹿畅,夏广庆,韩亚杰. 一种无放电阴极的环型离子推力器.专利号: ZL 2019 1 0988194.3, 授权公告日: 2020年12月11日
[2] 鹿畅,夏广庆,孙斌,韩亚杰. 一种霍尔效应环型离子推力器. 专利申请号: 202010727385.7, 授权公告日: 2021年10月15日.
[3] 鹿畅,夏广庆,孙斌,韩亚杰. 一种基于分段阳极的混合效应环型离子推力器. 专利申请号: 202010727391.2, 授权公告日: 2021年7月16日. (已实现成果转化)
[4] 鹿畅,杨峰,夏广庆,孙斌,刘凯,于晓洲. 一种基于人工智能的离子推力器栅极寿命动态预测方法. 专利申请号: 202110551028.4
[5] 陈宗,夏广庆,鹿畅. 一种超音速电热型冲压空天发动机. 专利申请号: 202010180264.5
[6] 陈宗,夏广庆,鹿畅. 一种电热型加力燃烧室及工作方法. 专利申请号: 202010180281.9
[7] 夏广庆,陈宗,鹿畅,孙斌,韩亚杰. 一种螺旋波开口系静电离子推力器. 专利申请号: 202010430035.4
软件著作权
[1] 张军军; 夏广庆; 鹿畅; 孙斌. 射频容性耦合等离子体放电仿真软件 V1.0. 登记号2022SR0639118,2022年05月25日;
[2] 哈尔滨工业大学. 离子推力器放电室混合仿真软件[简称:放电室仿真软件] V1.0. 登记号2018SR844027,2018年10月23日;
[3] 杨智; 白进纬; 鹿畅; 电磁波散射粒子仿真软件 V1.0. 登记号2018SR1006099, 2018年12月11日
学术会议报告
[1] 鹿畅,夏广庆,孙斌. 考夫曼离子推力器放电室数值方法综述[C]// 中国航天第三专业信息网第四十一届技术交流会暨第五届空天动力联合会议(邀请报告), 南京, 2021.9
[2] 鹿畅,夏广庆,孙斌. 考夫曼离子推力器放电室数值方法研究进展[C]// 未来空间技术高峰论坛(邀请报告), 兰州,2021.9
[3] 鹿畅,夏广庆,孙斌. 环型离子推力器放电室参数对放电性能的影响[C]// 第十七届中国电推进技术学术研讨会,兰州,2021.7.
[4] Lu Chang; Xia Guangqing. The influence of cathode position on the performance of Kaufman-type ion thruster[C]// 第十届亚洲推进与动力联合会议(The 10th Asian Joint Conference on Propulsion and Power), Songdo Convensi A, Incheon, Korea, 2021-3-3至2021-3-6. (邀请报告)
[5] 鹿畅,夏广庆,孙斌,韩亚杰. 考夫曼离子推力器放电室数值模拟研究综述及展望[C]//第三届中国空天推进技术论坛, 厦门,2020.11
[6] 鹿畅,夏广庆,孙斌,韩亚杰. 离子推力器双阶栅极系统引出性能的研究[C]// 中国航天第三专业信息网第四十一届技术交流会暨第五届空天动力联合会议. 南京,2020.9
[7] Lu Chang, Xia Guangqing *, Sun Bin, Han Yajie. The confinement characteristic of primary electrons with the variation of channel width in the discharge chamber of annular ion thruster[C]// 未来空间技术高峰论坛. 兰州,2020.9
[8] 鹿畅,夏广庆,孙斌,韩亚杰. 离子液体推进数值模拟研究[C]//第四届空间微推进技术学研讨会. 北京,2020.9
[9] 陈宗,夏广庆,丁亮,张军军,韩亚杰,鹿畅. 一种新型静电离子推力器概念研究[C]// 中国航天第十专业信息网(空间环境专业信息网)2019年学术交流会. 福州,2019.11
[10] Cao Yong, Qiu Pei, Lu Chang, et al. An innovative model for the plume simulation of electric thrusters[C]//International Electrical Propulsion Conference, Austria, 2017
[11] 鹿畅,郭宏辉,曹勇. 基于浸入式有限元算法的考夫曼离子源三维解耦迭代仿真模型[C]// 第十五届中国电推进技术学术研讨会,南京,2019.
[12] 鹿畅,杨智,权路路. 环型离子推力器放电室三维数值仿真计算[C]// 第十二届中国电推进技术学术研讨会,哈尔滨,2016.
[13] 杨智,鹿畅,邱佩. 两阶段三栅极系统的研究[C]// 第十二届中国电推进技术学术研讨会,哈尔滨,2016.
[14] 邱佩,吴坤,鹿畅. 羽流仿真中的若干问题及仿真模型比较[C]// 第十二届中国电推进技术学术研讨会,哈尔滨,2016.
[15] 鹿畅,权路路,龚科瑜. 栅极上游等离子体数密度的不均匀性对栅极腐蚀的影响[C]// 第十一届中国电推进技术学术研讨会,北京,2015.
[16] 鹿畅,权路路,龚科瑜. CEX离子对冲击电流的影响及欠聚焦工况下加速栅极腐蚀机理[C]// 第十一届中国电推进技术学术研讨会,北京,2015.
[17] 鹿畅,单康,楚豫川. Hall 推进器CEX离子对SMART-1航天器的作用与影响的数值模拟[C]// 第十届中国电推进技术学术研讨会,上海,2014.
[18] 鹿畅,权路路,曹勇. 背压和CEX离子对离子推进器栅极腐蚀的研究[C] // 第十届中国电推进技术学术研讨会,上海,2014.
主持及参与的代表性科研项目
[1] 主持国家自然科学基金青年基金项目(编号:12102082):环型离子推力器中高能电子三维多场耦合输运机制研究(研究年限:2021年1月-2023年12月);
[2] 主持国家重点研发计划引力波探测重点专项子课题(编号: 2020YFC2201103):基于气体工质的微牛级推进技术(研究年限:2020年12月-2025年11月);
[3] 主持河北省科技厅基础研究项目子课题(编号:216Z901G):微纳卫星离子液体推进器放电特征及加速机理研究(研究年限:2021年3月-2024年3月);
[4] 主持天琴计划教育部重点实验室 2020 年度开放课题(编号:TQRF-2020-2.5):基于 IFE-PIC 算法的 FEEP 推力器数值模拟研究(研究年限:2020年10月-2021年9月)。
[5] 参与国家重点研发计划引力波探测重点专项课题(编号: 2020YFC2201104):基于气体工质的微牛级推进技术(研究年限:2020年12月-2025年11月);
2015.9 -- 2019.12
哈尔滨工业大学
 动力机械及工程
 博士
2013.9 -- 2015.7
哈尔滨工业大学
 机械电子工程
 硕士
2023.5 -- 至今
大连理工大学运载工程与力学学部 副教授
2020.3 -- 2023.4
大连理工大学 博士后