导师姓名：窦华书
性别：男
人气指数：333

所属院校：浙江理工大学
所属院系：机械与自动控制学院
职称：教授
导师类型：
招生专业：机械工程
研究领域： 研究领域：流体力学；计算流体力学；流体机械及流体动力工程；流动稳定性及湍流转捩；非
研究领域： 研究领域：流体力学；计算流体力学；流体机械及流体动力工程；流动稳定性及湍流转捩；非 [收起]




通讯方式 :
办公电话：**
通讯地址：浙江省杭州市下沙高教园区浙江理工大学15号楼413室


个人简述 :
基本资料
窦华书，男，1958年出生，山东省淄博市人，博士、教授、博士生导师。窦华书教授是我国文革后恢复高考后的第一届大学生，分别于1982和1984年在东北大学机械工程系获得学士和硕士学位，之后留校任教。然后，1988年考入北京航空航天大学博士研究生，1991年获得空气动力学博士学位。此后，1991年起在清华大学水利水电系做博士后，1993年在清华大学破格晋升为副教授。1994年后窦教授先后在日本东北大学，日本法政大学，澳大利亚悉尼大学和新加坡国立大学从事教学和研究工作长达18年。曾在新加坡国立大学机械工程系为研究生讲授计算流体力学和高等计算流体力学课程，并指导博士生和博士后若干名。2011年入选浙江省引进海外高层次人才“千人计划”，同年辞去海外一切职务，加盟浙江理工大学并全职工作，任特聘教授。目前担任我校流体机械及工程浙江省重点学科负责人，浙江省重点科技创新团队负责人兼首席科学家，浙江省流体机械及工程国际合作中心主任，浙江理工大学高性能计算研究中心主任；兼任浙江理工大学校学术委员会委员及校学位委员会委员。

奖项荣誉

在国际杂志及国际会议发表重要研究论文150篇，申请发明专利20项，已授权13项；授权实用新型专利32项；由国际著名出版社Springer出版合作专著一部。在此之前，曾作为科研项目主要参加人，相继获得过国家机械部科技进步二等奖，国家航空总公司科技进步二等奖，国家自然科学奖三等奖，清华大学清华之友优秀青年教师二等奖等。2011年入选美国航空航天学会AIAA Associate Fellow。2014年，窦华书教授荣获“科学中国人(2013)年度人物”奖。目前担任6个国际杂志的编委，若干国际著名期刊的审稿人，国家科技部项目评审专家，兼任中国海洋工程学会常务理事、中国力学学会激波与激波管专业委员会委员、中国工程热物理学会流体机械专委会委员、第三届中国机械工业教育协会能源与动力工程学科教学委员会动力机械工程分委员会委员等职。在中国科学院力学研究所，浙江大学，东北大学，重庆大学等多所著名大学和科研机构担任兼职教授。

创新科研

窦华书教授长期从事流体力学中的国际前沿课题“流动稳定性和湍流转捩”的研究，创造性地提出了能量梯度理论，此理论与所有能找到的各种各样的流动情况的实验数据符合良好，引起了国际国内同行的强烈关注。这些实验数据包括圆管流动，槽道流动，平面COUETTE流动，Taylor-Couette流动，自然对流，90度及180度的弯管内部流动，离心式压缩机无叶扩压器内的流动，燃烧和爆轰的稳定性等等。从而引起了国际国内若干学术会议的邀请做学术报告；国内外若干著名大学的广泛的邀请做学术讲座。最近6年已在国际会议上作邀请报告20余次，被国内外相关著名大学特邀讲学和讲座40余次，包括英国，美国，日本，澳大利亚和新加坡等国家的大学。

德国一个Navier-Stokes 方程的网站对窦华书“能量梯度理论”的评述。http://www.navier-stokes-equations.com/space-scale-turbulence

窦华书教授同时长期从事流体机械（风机和水泵）专业的教学和产品研发工作，在全国享有很高的知名度。如2013-2015年，连续三年在全国风机学术会议（2013），中国通用机械工业协会行业代表大会（2014），中国通用机械工业协会第二届技术发展工作委员会会议（2015）上作主题报告，引领中国风机行业的技术发展。目前承担的工业研发项目有浙江省高效风机设计技术重点科技创新团队项目，浙江省重大科技专项项目一项，浙江亿利达风机股份有限公司合作项目一项，沈阳鼓风机集团股份有限公司合作项目一项等。目前担任浙江省风机标准化技术委员会主任委员一职，致力推动浙江省及全国的高新技术风机产品的研发和标准化。


科研工作 :
主要研究成就

（1）在流动稳定性和湍流转捩方面，做出了原创性和突破性的进展。基于精确的Navier-Stokes方程，提出了流动失稳和湍流转捩的能量梯度理论，这个理论与所有收集到的流动失稳和湍流转捩的实验数据都吻合非常好。在国际上，分别对压力驱动流动和剪切驱动流动，首次提出了湍流转捩的必要条件和充分条件。前者是在非线性扰动下，平均速度剖面有拐点。后者是在非线性扰动下，平均速度剖面有零梯度点。目前，国内外许多学者正在把这个新的理论推广到其它流动中去。

（2）把自己创立的能量梯度理论成功地应用到了叶轮机械流道内的不稳定流动现象的研究中，比如在离心压缩机无叶扩压器和整个离心通风机及离心泵内的流动不稳定性研究及其改进上。根据研究结果发现，所有的流体机械内部的不稳定流动的发生都是由运动或旋转部件做功引起的。内流装置中做功大的位置，不稳定性大；做功小的位置，不稳定性小。因此，在论文中提出了流体机械内部流动的失稳规律及失稳的控制方法，并用数值模拟进行了验证。

（3）在脉冲爆轰发动机的燃烧和爆轰的数值模拟方面，走在国际前沿。发展了可压缩反应流体的高阶数值方法，进行了“脉冲爆轰发动机”内三维爆轰波演化的数值计算，发现了爆轰波spinning运动的物理机理。把能量梯度理论应用到爆轰中，发现了产生不同爆轰结构的物理机理，即扰动影响下总的能量梯度的时间变化所导致。波面对称的是不稳定的，以90度相位差作spinning运动的爆轰波是稳定的。也就是具有能量梯度最小的爆轰波结构是最稳定的。

（4）发展了非结构网格控制体积不可压缩粘弹流动的分布并行计算方法，对绕圆柱的粘弹流动进行了数值模拟，解释了粘弹流动中的减阻机理。发现了前后驻点附近拉伸流动产生的大压力梯度是阻力减小的主要原因。此方面的论文得到了国内外学者的大量引用。

（5）在非牛顿流体力学的数值模拟和流动物理方面，处于国际领先水平。对粘弹流动中圆柱绕流及圆球绕流后面“负尾迹”的形成机理进行了分析，提出了这个现象的新的准测。并从理论上及数值结果上指出了文献中若干著名学者提出的所有准则都是错误的。后来国外学者，经过大量的实验证明，在若干准则中，只有Dou and Phan-Thien准则才是正确的（见PHYSCS FLUIDS, 2009，Vol 21, No 3）。

（6）进行了三维控制体积并行计算方法和粘弹流动的数值模拟，提出了提高并行效率的策略和方法。在不可压缩全三维粘弹流动的分布并行计算中本人提出了优化选择的并行战略，经算例证明，此算法提高了运算效率。并指出在分块时所有块应尽量成正方体以使边界迭加点数最少。在同样网格点数下，非并行的算法，三维问题比二维问题收敛快。在同样网格点数下，并行的算法，三维问题比二维问题收敛慢。也就是说，二维问题在并行时有优势，这个发现是属首次提出。

（7）首次用LEVEL SET方法对时间决定的纤维悬浮液的自由面流动，进行了模拟。得到了纤维取向与材料的参数关系。本人首次把此方法应用到纤维悬浮液流动的界面并行模拟中。对纤维特性对流动的影响进行了深入研究。发现纤维使近壁流动应力减小速度加快，这样使界面产生了复杂的形状。随纤维浓度增大，和Re数的变化，流动更加复杂。这个复杂的界面形状对塑注产品的强度性能有很大影响。计算结果与实验取得了良好的一致。

(8) 把能量梯度理论用于自然对流的传热问题，发现能量梯度理论能很好的预测自然对流的稳定性问题，此方法的预测结果与基于怒塞尔数的方法得到了良好的一致性。
2012级硕士研究生毕业留影（2015年3月24日、26日），浙江理工大学，杭州


窦华书教授担任研究生培养工作下列职务：

浙江理工大学校学位委员会 委员浙江理工大学校硕士和博士学位评定委员会 委员浙江理工大学校工程硕士专业学位研究生培养指导委员会 委员机械工程学科（博士、硕士）研究生培养指导委员会 委员流体机械及工程学科研究生培养指导委员会 主任动力工程领域专业学位研究生培养指导委员会 主任

研究生培养

2016年指导在籍学生：博士研究生：2013级：肖美娜,Jade Junqua（法国留学生）。2014级：杨徽，郑路路。2015级：李哲弘，许文倩，沈平平。2016级：毛可俊。

硕士研究生：2011级：蒋刚，肖美娜（2名均已经毕业)。2012级：贲安庆，蒋威，马晓阳，牛琳 （4名均已经毕业）。2013级：刘琳， 武林， 周小颖， 张滨炜 （4名均已经毕业）。2014级：陈兴， 姜陈锋，吴阳，徐金秋。2015级：王天垚，张硕，李昆航，迟劭卿，Anisur Rahman（Rossi)。2016级：梁迦贺，马寅辉，张一帆，朱玲玲(副导师),毛涵韬（副导师），金同舟（副导师），AYUKEGBA NGUIMBOUS ACHILLE。

近期成果
李哲弘同学获得浙江理工大学优秀研究生培育基金资助，2016年12月（博士生）。

王天垚同学获得浙江理工大学优秀研究生培育基金资助，2016年12月（硕士生）。

郑路路同学获得“国家奖学金”，2016年12月（博士生）。

陈 兴同学获得“国家奖学金”，2016年12月（硕士生）。

徐金秋同学获得“国家奖学金”，2016年12月（硕士生）。

张滨炜同学获得浙江省及校“优秀毕业生”称号，2016年3月(top 5/100)。

武 林同学获得校“优秀毕业生”称号，2016年3月(top 10/100)。

刘 琳同学获得校“优秀毕业生”称号，2016年3月(top 10/100)。

张斌伟同学硕士学位论文被评为校“优秀学位论文”，2016年3月（top 10/100）。

武 林同学硕士学位论文被评为校“优秀学位论文”，2016年3月(top 10/100)。

肖美娜同学获得“国家奖学金”，2015年12月（博士生）。

张滨炜同学获得“国家奖学金”，2015年12月（硕士生）。

武 林同学获得“国家奖学金”，2015年12月（硕士生）。

郑路路同学获得浙江理工大学优秀研究生培育基金资助，2015年12月（博士生）。

牛 琳同学硕士学位论文被评为校“优秀学位论文”，2015年3月（top 10/100）。

蒋 威同学硕士学位论文被评为校“优秀学位论文”，2015年3月(top 10/100)。

牛 琳同学获得浙江省“优秀毕业生”称号，2015年3月(top 5/100)。

牛 琳同学获得浙江理工大学“优秀毕业生”称号，2015年3月。

贲安庆同学获得浙江理工大学“优秀毕业生”称号，2015年3月。

肖美娜同学获得“国家奖学金”，2012年（硕士生）。

肖美娜同学获得“国家奖学金”，2014年（博士生）。

肖美娜同学硕士学位论文被评为校“优秀学位论文”，2013年。

肖美娜同学获得浙江理工大学“优秀毕业生”称号，2013年。

肖美娜同学获得浙江省“优秀毕业生”称号，2013年。

牛 琳同学获得“健盛卓越奖学金”，2014年。牛 琳同学获得“国家奖学金”，2014年。

牛 琳同学获得浙江理工大学优秀研究生培育基金资助，2013年。

肖美娜同学获得浙江理工大学优秀研究生培育基金资助，2014年（博士生）。

周小颖同学获得浙江理工大学优秀研究生培育基金资助，2014年。

刘 琳同学获得浙江理工大学优秀研究生培育基金资助，2014年。

贲安庆同学获得浙江理工大学优秀研究生创新项目资助，2013年。

武 林同学获得浙江理工大学优秀研究生创新项目资助，2014年。

黄兴安同学获得2014年浙江省大学生科技创新活动计划（新苗人才计划）资助，总编号：2014R406。

郑路路同学在洛阳召开的“第16届全国激波及激波管学术会议”上宣读的论文，获得“优秀论文奖”，2014年7月。

贲安庆同学在兰州召开的“第八届全国流体力学学术会议”上宣读的论文，获得“优秀论文奖”，2014年10月。

研究生团队获得2012年浙江理工大学“优良学风团队”称号。

研究生团队获得2013年浙江理工大学“优良学风团队”称号。

张滨炜同学在2015年9月在成都召开的2015国际风机技术学术会议上荣获中国国际风机学术会议“优秀论文奖”，2015年9月。

培养方法

瞄准国际前沿一流的重大科学问题，开展具有原始创新的基础性研究及具有工业背景的工程应用研究。在研究过程中，导师和学生要有连续的互动和交流，使学生在短短的几年内受到科学研究方法的薰陶，在分析问题和解决问题的能力上得到训练，做出好的成绩，为今后的研究工作和人生打下深厚的基础。对具有发展潜力和成绩优秀的学生，采取和新加坡国立大学，英国Strathclyde大学，澳大利亚悉尼大学，意大利热那亚大学等国外大学进行联合培养的方式，到国外大学进行合作研究及学术交流，扩大国际视野，提高研究生的培养质量。

学术作风：

踏实，低调。认真，敬业。热爱教育工作，献身科学事业。

乐于助人，善于合作。不追求论文数量，而重论文质量。

追求真理，淡泊名利。奋发进取，永不停止。

国际国内学术交流：

课题组每年都邀请若干位国外专家前来讲学，让学生了解本专业国际研究的最新成果。每年都选派优秀学生出国参加国际会议和学术交流。从2011年起，研究室所有的毕业研究生几乎都有出国学术交流的经历。对博士研究生，还要有针对性的送到国外进行联合培养。对于在国内召开的全国性学术会议，每年都选派学生参加，如 ASME Turbo-Expo, ASME Fluid Engineering summer meeting, AIAA Fluid Dynamics congress, ICTAM2012, ICFM(2015), ICCM(2016),APS annual meeting for fluid dynamics,IAHR conference on fluid machinery and systems, ISFMFE2014, ISFMFE2016, Asian conference on Fluid Machinery, ISAIF(2015,2017),International Conference on Pumps and Fans,ICCHMT2017, AJWTF(2014,2016)（1）中国力学大会、（2）全国流体力学学术会议、（3）中国工程热物理学会年会、（4）中国工程热物理学会流体机械会议、（5）全国水力机械学术会议、（6）全国风机技术学术会议、（7）中国力学学会激波与激波管学术会议，等等。
窦华书教授团队研究生学术交流情况
窦华书教授和金英子教授带领研究生到韩国进行中日韩三国学术交流（2013年8月，韩国安东）
窦华书教授，邀请来自英国，印度和澳大利亚的教授学者前来讲学，陈文兴副校长出席（2013年4月杭州）。
2014年9月，窦华书教授率领课题组成员参加在兰州召开的第八届全国流体力学学术会议，其中贲安庆同学获得“优秀论文奖”。
2014年10月，窦华书教授率领课题组成员参加在武汉召开的“第六届流体机械及流体工程国际会议”，并受邀在会议上做大会主题报告。