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博士生张宝收:勇攀学术高峰 争创航海一流
发布时间:2020-01-08     作者:侯思宇   分享到:

张宝收,视讯游戏平台2015级博士研究生(本科直博生),导师为宋保维教授。博士期间,他先后荣获国家奖学金、吴亚军奖学金、工信部创业奖学金、“研究生标兵”、“学术之星”等多项奖励和荣誉。2019学年,张宝收综合测评成绩为744分,连续三年在年级排名第一,并担任了多个SCI期刊审稿人。2019学年,张宝收撰写SCI论文4篇,其中1篇发表在能源领域Top期刊《Energy》上并被SCI检索,属于中科院JCR分区1区;另1篇发表在海洋工程领域顶级期刊《Ocean Engineering》,发表时索引同属于中科院JCR分区1区;另有在审和在修SCI论文3篇。目前,他已经成功申请到国家留学基金委CSC的公派留学资助,在美国休斯顿大学进行博士联合培养,继续从事海洋可再生能源收集技术的研究。

推陈出新,日积月累见成绩

博四这一学年,是张宝收博士研究成果产出的主要时段。作为本科直博生,他深知要取得学业成果,必须惜时如金,加倍努力。经过博士第一年的蛰伏,第二年的沉淀,第三年的感悟,他对海洋动能发电的基本原理以及数学理论有了深入了解,并以CFD数值研究为基础,找到了学术突破口。首先,张宝收紧跟国际研究前沿,基于数值仿真,研究具有创新性的理论问题,撰写学术论文。围绕博士研究课题“基于流致振动原理的海流能收集技术”,本学年他以第一作者公开发表学术论文1篇,发表在能源领域Top期刊《Energy》上。论文中研究了不同截面长宽比柱体的流致振动响应特性和能量转换性能,研究成果引起国外学者关注与咨询。他根据矩形截面柱体的振动响应特点,推导了脱涡模态的统一量化公式,该公式为首次提出;在涡激振动范围内,柱体能量转换效率最高;在弛振范围内,柱体振动功率最大。本篇论文也在今年被SCI检索,分区为中科院JCR 1区,影响因子4.968。他的另一篇被索引的论文研究了紧密排布振子流致振动的海流能收集特性研究,首次提出了菱形布局振子的尾流交互影响,发表在海洋工程领域顶级期刊《Ocean Engineering》。本篇论文在同年被SCI检索,根据发表时检索的分区数据也为中科院JCR 1区。

本学年,张宝收还研究了近水面流致振动的海流能转换特性。他根据之前实验发现,近水面条件下流致振动会引起显著的自由液面变形,并降低海流能转换的效率,研究发现,在涡激振动范围内,当淹没比较大后,柱体的涡激振动基本不受影响。在弛振范围内,在保证柱体不突破自由液面的情况下,柱体振动受自由液面影响可以忽略。据此,他研究撰写论文2篇,目前处于在审在修状态。

天道酬勤 科研项目攒经验

张宝收在参与国家自然基金项目(尾流动态特性对海流能发电多机组阵列布局的影响研究)工作时,初期研究遇到困难——多机组阵列布局难以达到较高的单位体积功率。因为研究思想一直被当今主流多机组阵列布局理论影响,即发电机尾流被视为有害影响,应该将阵列发电机前后布局尽量离远,但这大大降低了单位体积海流所能提供的功率。后来,他受到大雁排布迁徙的启发,即大雁有意排列成“一字形”或“人字形”,下游大雁飞行在上游大雁的后侧,是为了利用前面大雁产生的尾流压力差,提供额外升力。由此,他根据这个尾流能量再利用的思想,继续研究了基于“雁行式”布局的涡激振动多机组布局优化方案,并尝试通过合理的“雁行式”布局,减少尾流对下游涡激振动机组的有害影响。根据此项研究成果,他撰写学术论文1篇。

张宝收与导师宋保维教授合影

学海无涯 国外联培展视野

在休斯顿大学博士联合培养期间,张宝收参与了美国导师的美国国家科学基金项目,研究了浅水域波浪(涌浪)消除的方法。在初期,他进行了实验装置的设计和加工,之后再分析不同截面柱体栅栏在浅水域的消波效果。首先进行了基于VOF方法的CFD仿真模拟,初步确定最优的消波结构。之后,他在休斯顿大学土木工程系造波水槽进行了消波效果的验证,发现栅栏式消波对高频波浪的消波效果较好。根据实验结果,他后提出了利用柔性结构和植被覆盖等方式,消除近岸波浪的思路,将在下一步进行相关实验。

总结过去,张宝收常常以“为者常成,行者常至,思者常达”来激励自己。在学术和科研活过程中,他注重知行合一,从细节着手,山高不厌攀,学精不厌苦。虽然基本完成了预定的目标,但张宝收认为自己还是有很多可以改进的地方。展望未来,他说:“我将在博士的收尾阶段--博五期间,更加努力,惜时如金,勇攀学术高峰 争创领域一流。”