张旋,工学博士,北京理工大学副教授/博导,2014年和2019年本科和博士分别毕业于北京理工大学和清华大学,之后在清华大学和南洋理工大学开展博士后研究,2022年加入北京理工大学机械与车辆学院能源与动力工程系结霜实验室 。主要致力于传热传质与流动耦合机理及应用研究,尤其是结冰结霜凝固、冷凝蒸发沸腾等相变问题,已在Science、Nature Communications、Cell Reports Physical Science、Nano Letters、Nano Energy、ACS Applied Materials & Interfaces、Chemical Engineering Journal、International Journal of Heat and Mass Transfer、Applied Thermal Engineering、Journal of Colloid and Interface Science、Physics of Fluids、Applied Physics Letters等传热传质和流体力学领域知名学术期刊上发表SCI论文100余篇(其中第一/通讯作者50余篇,入选ESI高被引、Featured、Editor’s Pick、期刊封面、高影响力论文等7篇),出版/参与撰写中英文专著4部,受邀学术报告9次,参编ASTM标准1项,申请/授权专利21项和软著9项。研究成果Google学术总引用2600余次(H因子为30),并被EurekAlert!(美国科学促进会AAAS运营的新闻服务网站)、Phys.org和Tech Xplore(Science X旗下关注科学和技术网站)、The New York Times、Scienmag、Bioengineer、人民日报、光明网、中国能源报、中国青年报、中国科协、环球科学等国内外著名科技媒体报道。入选北京市科协青年人才托举工程、人社部/博管会博士后国际交流计划、清华大学博士后支持计划等人才计划,以及斯坦福大学联合爱思唯尔出版社发布的全球前2%顶尖科学家榜单(2023年至今连续3次)。
主持国家自然科学基金、科技部国家外国专家项目、173计划重点基础研究项目子课题、工信部指导性软课题、北京市自然科学基金、博士后科学基金面上资助、航空科学基金、重点实验室开放基金等10余项科研项目,担任Applied Thermal Engineering(SCI, JCR Q1)、Micromachines(SCI, JCR Q2)、Energies(SCI, JCR Q3)、Thermo(ESCI)等客座编辑,Recent Patents on Mechanical Engineering(EI)主题编辑,Clean Energy Science and Technology (Scopus)、工程科学学报(EI)等青年编委,MSTP-2024、Frosting-icing 2024、CMAAE 2024、MEACM 2024、ICMEM 2023等会议组委会,60余种学术期刊审稿人,以及国家自然科学基金委、教育部学位与研究生教育发展中心、泰晤士高等教育世界大学排名、中国知网、航天科技集团、航空工业集团、北京北燃实业集团、中国汽车技术研究中心等评审专家。曾获中国工程热物理学会吴仲华优秀研究生奖(全国10人)、清华大学优秀博士学位论文、中国动力工程学会青年学术年会高质量论文、日本学术振兴会INTAKE会议最佳报告奖、北京制冷学会青年学术演讲比赛一等奖、国家奖学金(3次)、北京市优秀毕业生(2次)、北京理工大学徐特立奖学金(校级最高学生荣誉)等教学/科研荣誉,以及10余项省部级及以上大学生科创奖励。
主讲《信息检索与利用》、《储能热力学与流体力学》、《信息检索与科技写作》等本科生/研究生课程,主持/参与工信部指导性软课题、北京市科学技术协会智库基地课题、校级研究生教育培养综合改革一般项目、院级教育教学改革一般项目等5项教学项目,曾获教育部国家级一流本科课程(序2)、教育部国家精品在线开放课程(序2)、工信部工程硕博特色优质课程(序2)、北京理工大学优秀班主任、清华大学优秀党建与思想政治工作者等教学荣誉。指导研究生获得研究生国家奖学金、优秀研究生标兵、优秀研究生、日本学术振兴会INTAKE会议最佳报告奖、研究生特等学业奖学金等奖励和荣誉10余人次,指导本科生完成大学生创新创业训练计划项目、专利/软件著作权申请等10余项,指导本科生/研究生前往东京大学、香港科技大学、慕尼黑工业大学、汉阳大学等国际顶尖高校深造。
[官方主页] [Pure主页] [ORCID] [Google Scholar] [Web of Science] [Scopus] [ResearchGate]
一、研究方向
传热传质与流动耦合机理及应用研究,包括但不限于:
[1] 结冰/结霜,防除冰/防除霜,液固与汽固相变
[2] 冷凝/蒸发/沸腾,传热传质与流动强化,汽液相变
[3] 液滴/气泡动力学,润湿与表界面科学
[4] 微纳尺度传热传质与流动,相变材料
二、教育及工作经历
2022.04 – 至今,北京理工大学,机械与车辆学院,预聘副教授/特别研究员
2019.09 – 2022.01,南洋理工大学,机械与宇航工程学院,Research Fellow
2014.09 – 2019.07,清华大学,能源与动力工程系,工学博士
2010.09 – 2014.07,北京理工大学,机械与车辆学院,工学学士
三、课程教学、研究项目及代表性论文
1. 课程教学
[1] 本科生:智能制造之强化传热、信息检索与利用等
[2] 研究生:储能热力学与流体力学、信息检索与科技写作、科技写作实训等
2. 研究项目及代表性论文
获人社部/博管会博士后国际交流计划、北京市科协青年人才托举工程、清华大学博士后支持计划等人才项目,主持国家自然科学基金、科技部国家外国专家项目、173计划重点基础研究项目子课题、北京市自然科学基金、博士后科学基金面上资助、航空科学基金、国家重点实验室开放基金等10余项科研/教学项目,参与国家重点基础研究发展计划(973计划)项目、新加坡教育部Tier 2项目、173计划技术领域基金等10余项。
已在Science、Nature Communications、Cell Reports Physical Science、Nano Letters、Nano Energy、ACS Applied Materials & Interfaces、Chemical Engineering Journal、International Journal of Heat and Mass Transfer、Applied Thermal Engineering、Journal of Colloid and Interface Science、Physics of Fluids、Applied Physics Letters等传热传质和流体物理领域知名学术期刊发表SCI论文100余篇,其中第一/通讯作者50余篇,入选ESI高被引、Featured、Editor's Pick、期刊封面、高影响力论文等7篇,Google学术总引用2600余次(H因子为29)。详见Pure主页https://pure.bit.edu.cn/en/persons/xuan-zhang/publications或ResearchGate主页。
3. 学术报告
[1] ZHANG Xuan, Freezing characteristics of droplets on cold surfaces: Fundamental Study and Engineering Application of Frosting and Icing Seminar in 2024[C]. Beijing, China, 2024-07-27. (Invited Speaker)
[2] 张旋, 冷凝结霜初期液滴冻结特性研究: 第九届热力学与能源利用青年学术论坛[C]. 中国, 西安, 2024-07-27.(特邀报告)
[3] 张旋, 附着水滴结冰研究: 2022年首都科技工作者沙龙(结霜结冰与相变储能研究学术沙龙)[C]. 中国, 北京, 2022-12-28.(主持人、特邀报告)
[4] 张旋, 水滴结冰与碰撞及其耦合特性研究: 多相传热与双碳科技应用国际研讨会暨2022年结霜结冰专题研讨会[C]. 在线会议, 2022-10-30.(特邀报告)
[5] ZHANG Xuan. Experiments and simulations on the impact and freezing characteristics of supercooled water droplets on cold substrates: The 14th International Green Energy Conference[C]. Virtual, 2022-07-05. (Invited Speaker)
4. 专著
[1] ZHANG Xuan, LIU Xin, MIN Jingchun, GUO Yiqing, WU Xiaomin, FEI Yunda. Chapter 6 - Simulation of the impact and icing processes of water droplets on spheres[M]//SONG Mengjie, ZHANG Long. Frosting and Icing for Efficient Energy Use in Engineering Applications. Elsevier, 2025: 109–135. 2025-03-28. ISBN: 9780443154959, 456 pages.
[2] SONG Mengjie, JIANG Zhengyong, ZHANG Xuan, ZHANG Long, LIU Yuanxin, SHAO Keke. Chapter 38 - Mechanism of flow boiling in microchannels and structure optimization of heat changers used in pumped two-phase cooling system for data center cooling[M]//ALOUI Fethi, VARUVEL Edwin Geo, SONTHALIA Ankit. Handbook of Thermal Management Systems. Elsevier, 2023-08-01. ISBN: 9780443190179, 1200 pages.
[3] 张旋. 过冷水滴的结冰与碰撞及其耦合特性研究(清华大学优秀博士学位论文丛书)[M]. 北京: 清华大学出版社, 2022-10-01. ISBN: 9787302606550, 169页.
[4] TRAN Tuan, ZHANG Xuan. Chapter 10 - Process monitoring and inspection[M]//PATEL Chandrakant D., CHEN Chun-Hsien. Digital Manufacturing: The Industrialization of “Art to Part” 3D Additive Printing. Elsevier, 2022-07-06, ISBN: 9780323950626, 482 pages.
5. 专利和软著
已申请/授权专利和软著20余项,代表性专利和软著如下:
[1] 一种弹性可控的高低温热管理结构: 中国, 202510413929.5[P], 2025-04-03.
[2] 一种分层冰体制备方法及装置: 中国, 202411980703.5[P], 2024-12-31.
[3] 一种脉冲热流式结冰探测方法及装置: 中国, 202311825431.7[P], 2023-12-22.
[4] 一种控制冰内气泡类型的方法及装置: 中国, 202311791449.X[P], 2023-12-22.
[5] 一种水下气泡防除冰实验模拟系统: 中国, 202311733045.5[P], 2023-12-15.
[6] 霜冰预测探测用低温平板表面结霜图片特征识别与提取软件: 2024SR0377650[CP]. 2024-03-11.
[7] 结冰预测用复杂表面液滴碰撞铺展特性计算软件: 2024SR0141277[CP]. 2024-01-22.
四、成果及荣誉
1. 科研获奖
[1] 斯坦福大学、Elsevier出版社,全球前2%顶尖科学家(2023至今连续3次)
[2] 中国工程热物理学会,吴仲华优秀研究生奖(2019,全国10人)
[3] 清华大学,优秀博士学位论文(2019)
[4] 中国知网高影响力论文(2025)、中国动力工程学会青年学术年会高质量论文(2024)、日本学术振兴会INTAKE会议最佳报告奖(2024)、《家电科技》期刊封面文章/年度最佳论文等
[5] 《家电科技》期刊优秀创新团队、Physics of Fluids优秀审稿人(2024 – 2021)、北京制冷学会青年学术演讲比赛一等奖(2023)等
[6] 国家奖学金(2018、2012、2011)、北京市优秀毕业生(2019、2014)、北京理工大学徐特立奖学金(2013,校级最高学生荣誉)、全国大学生工程训练综合能力大赛一等奖(2013)、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖(2013)、全国大学生物理竞赛二等奖(2011)等
2. 教育教学
[1] 指导学生获国家奖学金、优秀学生标兵、优秀学生、优秀团员、特等学业奖学金、会议优秀报告等10余人次
[2] 工信部,工程硕博士培养特色优质课程(2024)
[3] 教育部,国家级一流本科课程(2020)
[4] 教育部,国家精品在线开放课程(2018)
[5] 北京理工大学教书育人奖(2025)、优秀班主任(2023),清华大学学堂在线优秀助教(2017)等
[6] 清华大学优秀党建与思想政治工作者(党支部书记)(2019)、优秀研究生党支部书记(2018)、学生社会实践金奖支队(2018)、研究生暑期就业实践金奖支队(2018)、研究生寒假实践银奖支队(2015),北京理工大学优秀实践团队一等奖(2013)等
五、社会职务
[1] 学协会会员:中国制冷学会冰霜雪技术工作组委员/高级会员、中国工程热物理学会、中国制冷学会、中国航空学会、北京制冷学会等
[2] 期刊编辑/编委:Applied Thermal Engineering (SCI, JCR Q1)、Micromachines (SCI, JCR Q2)、Measurement & Control (SCI, JCR Q3)、Energies (SCI, JCR Q3)、Frontiers in Energy Research (SCI, JCR Q3)等客座编辑(Guest Editor)7次,Recent Patents on Mechanical Engineering (EI) 主题编辑(Section Editor),Clean Energy Science and Technology (Scopus)、工程科学学报(EI)等青年编委
[3] 会议组委会:MSTP-2024、Frosting-Icing 2024、CMAAE 2024、MEACM 2024等7次
[4] 期刊审稿人:Applied Thermal Engineering、Chemical Engineering Science、International Communications in Heat and Mass Transfer、International Journal of Heat and Mass Transfer、International Journal of Thermal Science、Journal of Crystal Growth、Acta Mechanica、Langmuir、Physics of Fluids、流体机械、振动与冲击等60余种
[5] 评审专家:国家自然科学基金委、教育部学位与研究生教育发展中心、泰晤士高等教育世界大学排名、中国知网、航天科技集团、航空工业集团、北京北燃实业集团、中国汽车技术研究中心等