自然科学奖公示信息

自然科学奖公示信息一、项目名称高热流密度微型换热器热设计方法及其关键技术研究二、提名者及提名意见提名单位：中共陕西省委军民融合发展委员会办公室提名意见：我单位认真审阅了该项目提名书及附件材料，确认全部材料真实有效，并按照要求对该项目的基本情况进行了公示，公示期间无异议。已对申报人参评资格、思想政治、科研诚信等情况进行审查；本提名书内容属实，符合本届陕西省自然科学奖相关规定；人员排序无异议，无知识产权纠纷。根据《陕西省科学技术厅关于做好2023年度省科学技术奖提名工作的通知》，参照自然科学奖评定条件和评定标准，提名该项目参评陕西省科学技术二等奖。三、项目简介主要研究内容本项目属于高热流密度微型器件对流传热强化技术领域。针对MEMS、大功率激光器等系统中高功率密度电子元器件高效散热的难点问题，基于计算流体力学与传热学、应用数学等学科的理论体系，对微通道换热器设计理论、方法及其关键技术应用开展了深入、系统的研究。项目主要研究内容包括：基于仿生微通道构形理论的结构优化设计方法高热流密度微通道强化换热理论及其计算方法双层交错微通道结构热设计及其强化传热机理基于熵产最小化高热流密度微通道热力学分析科学发现点(1)结合仿生构形理论与拓扑优化技术，创新性提出一种仿生仿树状网拓扑优化结构；(2)考虑多要素耦合的高热流密度微通道换热性能计算方法，获得微通道能量方程解析解；(3)创新性提出双层交错微通道结构概念，揭示了该结构流动阻力特性与强化传热机理；(4)结合热力学第二定律，创新性提出适用于双层高热流密度微通道结构的熵产最小化模型。科学价值以上研究工作着眼于微尺度换热器换热特性研究，多方向拓展了微通道换热理论与设计思路，系统发展了高效换热器换热机理与优化方法，揭示了整体式结构布局优化的对流动强化传热的影响，提出了微尺度换热器换热能量方程解析解和强化对流换热机理，实现高热流密度微型换热器设计从传统经验设计到科学理论设计的本质提升。对高流速换热器工业设计提供重要参考价值，为多尺度紧凑高效换热器提供科学指引。为微尺度高效换热器精密设计与优化提供了引导方向。同行引用及评价项目工作得到了中国科学院赵天寿院士、中国科学院何亚玲院士、国家杰出青年基金获得者清华大学刘静教授、国家杰出青年基金获得者华北电力大学王晓东教授、973首席专家海军工程大学陈林根教授、国家优秀青年基金获得者西安电子科技大学张逸群教授、Int.J.HeatandMassTransfer编委美国加州大学河滨分校K.Vafai教授、ASMEFellow瑞典隆德大学B.Sunden教授、ASMEFellow罗彻斯特技术学院S.G.Kandlikar教授IEEE期刊副主编新加坡国立大学P.S.Lee教授、国立台北理工大学W.M.Yan教授等国内外著名研究学者的高度评价。发表著作及他引概况本项目具有丰富的学术成果和鲜明的学术创新性，在传热传质、动力能源等领域国际顶级期刊InternationalJournalHeatandMassTransfer,Energy,AppliedThermalEngineering,InternationalJournalofThermalSciences,NumericalHeatTransferPartA-Applications,ASMEJournalofThermalScienceandEngineeringApplications上发表相关SCI学术论文累计30余篇次，其中，4篇曾入选ESI高被引论文；相关文章被SCI引用179次，WebofScience核心合集被引频次189次，相关工作具有相当的学术价值，在国内外同行业领域产生了积极且重要的影响。工程应用情况项目研制的分布式微通道热控技术、微通道换热器底板温度均匀性设计方法及技术在中国电科相关研究所得到了应用，典型的应用有：1)中国电科38所：“Ka频段通信相控阵天线结构热控一体化高效散热”。将微通道/迷你通道散热应用于相控阵雷达T/R组件散热，利用拓扑优化手段，有效解决了相控矩阵多离散点热源均匀性问题，38所认为：“有效解决了相控阵天线多离散热源的均匀性问题，在相控阵天线热控技术方面取得了突出成绩”；2)中国电科18所：“锂原电池热特性测试与热设计”。针对锂原电池在高倍率放电的物性参数测试及发热量测试难题，项目组使用多入口多出口的设计手段，利用双蛇形微通道换热器来测试锂原电池高倍率放电发热量的新测试方法，有效消除了绝热环境下测试时电池温度过高而潜在的安全隐患问题，解决了ARC设备无法准确跟踪电池非线性温度的难点问题，18所认为：“该成果有效解决了电池高倍率放电发热量测试中所存在的电池过热问题”。四、客观评价1.论文发表和他引概况本项目的研究工作已发表SCI收录论文5篇，单篇最高影响因子8.857。所发表论文已被学术界广泛引用，论文WebofScience核心他引总数达到165次，单篇最高SCI他引42次，其中5篇论文单篇SCI他引次数超过10次。2.论著及研究内容被国内外同行引用和评价情况本项目的研究论文发表后产生了较大的国际影响，论文已被相关学科领域的国内外学者广泛引用和高度评价。引用及评价被来自15余个国家和地区的学者，分布在30余个期刊上。3.代表性引用和评价本项目的研究工作得到国际及国内著名学者的广泛引用，以下是国际著名学者的公开评价情况：(1)香港科技大学能源研究院院长赵天寿院士在2021年发表于Energyresearch的论文Novelbatterythermalmanagementsystemwithdifferentshapesofpinfins中引用了代表性论文1.他们评价说：“在牺牲合理的压降损失的情况下，通过研究通道的个数、流道方向、形状可获得了获得了好的换热性能”。“Inaddition,channelnumber,flowdirection,coldplatethickness,mini-channelwidth,andtheshapeofminichannelhadalsobeenextensivelyinvestigatedtoobtainthefavorablethermalbehaviorswithacceptablepressureloss.”;(2)国家杰出青年基金获得者、著名生物传热学专家，清华大学医学院生物医学工程系刘静教授在2019年发表的论文中引用了代表性论文2，并给与高度评价：“刘焕玲等人提出了一种基于GaInSn冷媒的T-Y型微通道热沉，得到了强化换热效果”。“Liuetal.developedaT-Y-typemicrochannelheatsinkusingGaInSncoolantandanenhancedheattransferwasachieved.”。;(3)代表性论文3被台北理工大学Yan,Wei-Mon教授于2020年1月发表于InternationalCommunicationsinHeatandMassTransfer的论文引用，得到了其高度评价，“新提出的环形通道中的倾斜通道可以提供更好的温度均匀性”｡“Theyusedtheobliquechannelinthemicro-channelheatsink.Theirresultsshowedthatthenewdesignofthemicro-channelheatsinkprovidesbettersubstratetemperatureuniformityincomparisonwiththeconventionalone.”;(4)国际Rafee教授团队在其论文Numericalinvestigationintothethermos-fluidperformanceofwavymicrochannelswithsuperhydrophobicwalls,InternationalJournalofThermalSciences,132(2018)578-588中高度评价本项目代表性论文4(国际传热传质top期刊，SCI大类二区)：“作者展示了一项非常有意义的工作，使用内部分级流翅片提高单层微通道热沉，观察到压降略有增加的同时有效降低热沉热阻”。且此代表性论文的盲评专家认为：“该研究工作从科学角度来看，具有重要的意义(thestudyissignificantfromscientificandtechnicalpointsofview)”。(5)国家杰出青年基金获得者、华北电力大学工程热物理研究中心主任、王晓东教授在其2022年发表的论文Heattransferenhancementofsymmetricandparallelwavymicrochannelheatsinkswithsecondarybranchdesign中引用了代表性论文5，并给与评价。“沈汉等人提出了一种新的交错流动交替结构，该结构可以有效地提高双层微通道散热器的整体热性能，并具有可接受的压降损失”。“Shenetal.proposedanovelstaggeredflowalternationstructure,whichcaneffectivelyimprovetheoverallthermalperformancewithacceptablepressuredroppenaltyfordouble-layeredmicrochannelheatsinks”。五、代表性论文专著目录序号论文专著名称刊名作者年卷页码(xx年xx卷xx页)发表时间(年月日)通讯作者(含共同)第一作者(含共同)国内作者他引总次数检索数据库知识产权是否归国内所有1TheperformancemanagementofaLi-ionbatterybyusingtree-likemini-channelheatsinks:ExperimentalandnumericaloptimizationEnergyHuanlingLiu,HangboShi,HanShen,GongnanXie2018年189卷1161502019年9月17日GongnanXieHuanlingLiu刘焕玲，师航波，沈汉，谢公南40WOS核心是2HeattransferperformanceofT-Ytypemicro-channelheatsinkwithliquidGaInSncoolantIJTSHuanlingLiu,XiaokangAn,CongsiWang2017年120卷203-219页2017年6月12日Huan-LingLiu、Cong-SiWangHuanlingLiu刘焕玲、安小康、王从思28WOS核心是3AnexperimentalandnumericalinvestigationofheattransferenhancementinannularmicrochannelheatsinksIJTSHuanlingLiu,DonghaoQi,XiaodongShao,WeidongWang2019年142卷106-120页2019年4月4日Huan-lingLiu，Xiao-dongShaoHuanlingLiu刘焕玲、齐东浩、邵晓东、王卫东30WOS核心是4AparametricstudyonthermalperformanceofmicrochannelheatsinkswithinternallyverticalbifurcationsinlaminarliquidflowIJHMTHanShen,Chi-ChuanWang,GongnanXie2018年117卷487-497页2018年12月28日GongnanXieHanShen沈汉，王啟川，谢公南45WOS核心是5Thenumericalsimulationwithstaggeredalternationlocationsandmulti-flowdirectionsonthethermalperformanceofdouble-layermicrochannelheatsinksATEHanShen,GongnanXie,Chi-ChuanWang2019年163卷1143322019年12月09日GongnanXieHanShen沈汉，谢公南，王啟川22WOS核心是

六、主要完成人情况姓名刘焕玲性别女排名1国籍中国出生年月1976.03出生地陕西渭南民族汉族身份证国人员是□否归国时间2018.08技术职称副教授最高学历研究生最高学位博士毕业学校西安电子科技大学毕业时间2010年06月所学专业机械电子工程电子邮箱hlliu@办公电动电讯地址陕西省西安市太白南路2号邮政编码710071工作单位西安电子科技大学行政职务无二级单位机电工程学院党派无党派完成单位西安电子科技大学所在地陕西西安单位性质高等院校参加本项目的起止时间2012年5月1日至2021年4月30日对本项目主要学术贡献：全面负责项目的总体规划、设计、实施与组织，主持项目技术研究工作、专利和论文撰写工作。对重要科学发现中的创新点1,2,3,4均有重要贡献。提出了一种基于拓扑优化的仿生微通道设计方法，通过构架仿生正六边形设计域以及流热固耦合设计准则构建多目标函数。是代表性论文1,2,3的第一作者，代表性论文1,2,3的通讯作者，对研究成果中所列科学发现均有创造性贡献。曾获科技奖励情况：2023年4月荣获《陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖》声明：本人同意完成人排名，遵守《陕西省科学技术奖励办法》及其实施细则的有关规定，承诺遵守评审工作纪律，保证所提供的有关材料真实有效，且不存在任何违反《中华人民共和国保守国家秘密法》和《科学技术保密规定》等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议，保证积极配合调查处理工作。如有材料虚假或违纪行为，愿意承担相应责任并接受相应处理。承诺该项目是本人本年度被提名的唯一项目。本人签名：年月日完成单位声明：本单位确认该完成人情况表内容真实有效，且不存在任何违反《中华人民共和国保守国家秘密法》和《科学技术保密规定》等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议，愿意积极配合调查处理。工作单位声明：本单位对该完成人被提名无异议。单位(盖章)年月日姓名谢公南性别男排名2国籍中国出生年月1980.10出生地广东河源民族汉族身份证国人员□是否归国时间技术职称教授最高学历研究生最高学位博士毕业学校西北工业大学毕业时间2007.09所学专业动力工程及工程热物理电子邮箱xgn@办公电动电讯地址陕西省西安市碑林区友谊西路127号邮政编码710071工作单位西北工业大学行政职务无二级单位航海学院党派无党派完成单位西北工业大学所在地陕西西安单位性质高等院校参加本项目的起止时间2012年5月1日至2021年4月30日对本项目主要学术贡献：具体负责项目的设计、实施与组织，主持项目技术研究工作、专利和论文撰写工作。对重要科学发现中的创新点1,3,4均有重要贡献。创新性提出空间交错微通道结构，解决了高热流密度芯片结温过高以及热应力失调问题；探明了冷却工质在空间交错构形内的流动机理与强化传热机制，验证了散热机构的力热协同散热效果。是代表性论文4,5的通讯作者。曾获科技奖励情况：2017年10月荣获《黑龙江省科学技术奖》2020年4月荣获《陕西省高等学校科学技术奖》声明：本人同意完成人排名，遵守《陕西省科学技术奖励办法》及其实施细则的有关规定，承诺遵守评审工作纪律，保证所提供的有关材料真实有效，且不存在任何违反《中华人民共和国保守国家秘密法》和《科学技术保密规定》等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议，保证积极配合调查处理工作。如有材料虚假或违纪行为，愿意承担相应责任并接受相应处理。承诺该项目是本人本年度被提名的唯一项目。本人签名：年月日完成单位声明：本单位确认该完成人情况表内容真实有效，且不存在任何违反《中华人民共和国保守国家秘密法》和《科学技术保密规定》等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议，愿意积极配合调查处理。工作单位声明：本单位对该完成人被提名无异议。单位(盖章)年月日姓名沈汉性别男排名3国籍中国出生年月1990.08出生地重庆巫山民族汉族身份证国人员□是否归国时间技术职称讲师最高学历研究生最高学位博士毕业学校西北工业大学毕业时间2021.06所学专业航空宇航制造工程电子邮箱shenhan@办公电动电讯地址陕西省西安市雁塔区太白南路2号邮政编码710071工作单位西安电子科技大学行政职务无二级单位机电工程学院党派中国共产党完成单位西安电子科技大学所在地陕西西安单位性质高等院校参加本项目的起止时间2016年9月1日至2021年4月30日对本项目主要学术贡献：具体负责项目技术研究工作、专利和论文撰写工作。对重要科学发现中的创新点3,4均有重要贡献。揭示了空间交错微通道结构重叠率对微通道基底局部结温调控所起的关键作用，通过数值与实验的方法验证了冷却工质上进下出逆向流工况的导流效果，实现高热流密度芯片结温调控的需求。是代表性论文4,5的第一作者。曾获科技奖励情况：2023年4月荣获《陕西省高等学校科学技术奖》2020年4月荣获《陕西省高等学校科学技术奖》声明：本人同意完成人排名，遵守《陕西省科学技术奖励办法》及其实施细则的有关规定，承诺遵守评审工作纪律，保证所提供的有关材料真实有效，且不存在任何违反《中华人民共和国保守国家秘密法》和《科学技术保密规定》等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议，保证积极配合调查处理工作。如有材料虚假或违纪行为，愿意承担相应责任并接受相应处理。承诺该项目是本人本年度被提名的唯一项目。本人签名：年月日完成单位声明：本单位确认该完成人情况表内容真实有效，且不存在任何违反《中华人民共和国保守国家秘密法》和《科学技术保密规定》等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议，愿意积极配合调查处理。工作单位声明：本单位对该完成人被提名无异议。单位(盖章)年月日姓名邵晓东性别男排名4国籍中国出生年月1970.05出生地浙江绍兴民族汉族身份证号33060219700510031归国人员□是否归国时间技术职称教授最高学历研究生最高学位博士毕业学校西北工业大学毕业时间1999年12月所学专业机械电子工程电子邮163.com办公电动电讯地址陕西省西安市太白南路2号邮政编码710071工作单位西安电子科技大学行政职务无二级单位机电工程学院党派无党派完成单位西安电子科技大学所在地陕西西安单位性质高等院校参加本项目的起止时间2012年5月1日至2021年4月30日对本项目主要学术贡献：具体负责项目技术研究工作、专利撰写工作。对重要科学发现中的创新点1,2均有重要贡献。揭示了诸如速度滑移、温度跳跃、粘度耗散、轴向热传导等多因素耦合作用下对微通道换热性能的影响机理；基于数学物理方法与分离变量解析法积分推导获得了高热流密度圆形微通道能量方程解析解。曾获科技奖励情况：2023年4月荣获《陕西省高等学校科学技术奖》声明：本人同意完成人排名，遵守《陕西省科学技术奖励办法》及其实施细则的有关规定，承诺遵守评审工作纪律，保证所提供的有关材料真实有效，且不存在任何违反《中华人民共和国保守国家秘密法》和《科学技术保密规定》等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议，保证积极配合调查处理工作。如有材料虚假或违纪行为，愿意承担相应责任并接受相应处理。承诺该项目是本人本年度被提名的唯一项目。本人签名：年月日完成单位声明：本单位确认该完成人情况表内容真实有效，且不存在任何违反《中华人民共和国保守国家秘密法》和《科学技术保密规定》等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议，愿意积极配合调查处理。工作单位声明：本单位对该完成人被提名无异议。单位(盖章)年月日姓名师航波性别男排名5国籍中国出生年月1995.09出生地陕西咸阳民族汉族身份证国人员□是否归国时间技术职称中级工程师最高学历研究生最高学位硕士毕业学校西安电子科技大学毕业时间2020年6月所学专业机械工程电子邮箱hangboshi@办公电动电讯地址西安市长安区信息大道26号西岳电子公司邮政编码710119工作单位西安微电子技术研究所行政职务无二级单位计算机设计二部党派无党派完成单位西安电子科技大学所在地陕西西安单位性质高等院校参加本项目的起止时间2017年9月1日至2020年6月30日对本项目主要学术贡献：具体负责论文撰写工作。针对创新点1，引入罚函数、体积约束、均温项、流动耗散以及热膨胀系数等流热固耦合拓扑优化约束项，实现拓扑优化控制方程组的进一步修正。曾获科技奖励情况：声明：本人同意完成人排名，遵守《陕西省科学技术奖励办法》及其实施细则的有关规定，承诺遵守评审工作纪律，保证所提供的有关材料真实有效，且不存在任何违反《中华人民共和国保守国家秘密法》和《科学技术保密规定》等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议，保证积极配合调查处理工作。如有材料虚假或违纪行为，愿意承担相应责任并接受相应处理。承诺该项目是本人本年度被提名的唯一项目。本人签名：年月日完成单位声明：本单位确认该完成人情况表内容真实有效，且不存在任何违反《中华人民共和国保守国家秘密法》和《科学技术保密规定》等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议，愿意积极配合调查处理。工作单位声明：本单位对该完成人被提名无异议。单位(盖章)年月日姓名齐东浩性别男排名6国籍中国出生年月1994.01出生地辽宁铁岭民族汉族身份证国人员□是否归国时间技术职称助理研究员最高学历硕士研究生最高学位硕士毕业学校西安电子科技大学毕业时间2020.06所学专业机械电子工程电子邮箱1820164824@办公电话16643080955移动电话16643080955通讯地址吉林省长春市二道区营口路77号孵化器A座邮政编码130000工作单位中国科学院长春光学精密机械与物理研究所行政职务无二级单位精密仪器与装备研发中心党派无党派完成单位西安电子科技大学所在地陕西西安单位性质高等院校参加本项目的起止时间2017年9月1日至2020年6月30日对本项目主要学术贡献：具体负责论文撰写工作。针对创新点3，结合具体工况及尺寸因素影响，采用平均换热系数、平均努塞尔数和管道壁面交换热量对换热能力进行评价，同时给出工程上需要考虑轴向热传导及粘度耗散的应用条件。曾获科技奖励情况：声明：本人同意完成人排名，遵守《陕西省科学技术奖励办法》及其实施细则的有关规定，承诺遵守评审工作纪律，保证所提供的有关材料真实有效，且不存在任何违反《中华人民共和国保守国家秘密法》和《科学技术保密规定》等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议，保证积极配合调查处理工作。如有材料虚假或违纪行为，愿意承担相应责任并接受相应处理。承诺该项目是本人本年度被提名的唯一项目。本人签名：年月日完成单位声明：本单位确认该完成人情况表内容真实有效，且不存在任何违反《中华人民共和国保守国家秘密法》和《科学技术保密规定》等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如产生争议，愿意积极配合调查处理。工作单位声明：本单位对该完成人被提名无异议。单位(盖章)年月日七、主要完成单位情况单位名称西安电子科技大学排名1法定代表人张新亮所在地陕西省西安市单位性质学校传政编码710126通讯地址陕西省西安市太白南路2号联系人李鹏单位电动电子邮箱lipeng@对本项目主要学术贡献：西安电子科技大学作为本项目第一完成单位，全面负责项目的总体规划、设计、实施与组织，为本项目提供了大力支持和充分保障，确保了项目的顺利进行，在本项目四个重要科学发现点中，西安电子科技大学提出了基于仿生微通道构形理论的拓扑优化设计方法和高热流密度微通道强化换热理论及其计算方法。项目组突破了考虑多因素耦合下微通道换热性能计算方法、高热流密度优化控制方程组修正、考虑轴向传热及粘度耗散的热量交换应用条件等多项关键技术，发表了相关的中科院SCI检索论文18篇，其中3篇列为代表性论文(详见附件1.1、1.2、1.3)、获得授权发明专利2项。将高热流密度微型换热器热设计方法应用于教学工作中，实现了科研进学校、进课堂，实现了科研反哺教学，教学效果良好。同时将高热流密度微型换热器热关键技术研究在军工电子行业和新能源电池行业进行了成功推广应用。声明：本单位同意完成单位排名，遵守《陕西省科学技术奖励办法》及其实施细则的有关规定，承诺遵守评审工作纪律，保证所提供的有关材料真实有效，且不存在任何违反《中华人民