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副高级

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曹强

浏览量：来源： 时间：2021-06-10

姓名： 曹强
性别： 男

出生年月：

 1985-10-23

职称：

 副教授

党政职务：

 无

研究方向：

 低温制冷技术
导师类型： 硕导

通讯地址：

 上海市曹安公路4800号同济大学机械与能源工程学院制冷与低温工程研究所

电子邮箱：

 QiangCao@tongji.edu.cn

教育背景：

2012年 浙江大学 制冷及低温专业，博士
2006年 浙江大学 热能与动力专业（制冷与低温方向），学士
其中2012年2-5月 美国国家标准技术研究院（NIST），访问学者

工作履历：

2013.1 -2014.1 挪威国家科技工业研究院（SINTEF），访问学者

2014.9-2020.12 同济大学 机械与能源工程学院，助理教授，硕士生导师

2020.12至今 同济大学 机械与能源工程学院，副教授，硕士生导师

 

学术兼职：

美国低温学会会员

上海制冷学会会员

研究领域：

交变流动热力学与传热学

回热式低温制冷技术
气体液化技术

在研项目 ：

1. 2016-2018 国家自然科学基金“基于回热制冷系统的直流影响机理与有效利用研究”

2. 2017-2018同济大学中央高校基本科研业务费-学科交叉类项目“超级电容储能系统电-热融合模型与优化管理研究”（与电信学院合作）

3. 2015-2016 同济大学青年优秀人才培养行动计划“回热循环制冷效率研究”

4. 2017-2020：校企合作项目 “斯特林回热器制冷测试系统研制”（甲方：中船重工集团下属企业）；
5. 2020-2023：校企合作项目“大功率液氮温区斯特林制冷机设计技术服务” （甲方：中船集团下属研究所）；

学术成果与奖励：

低温制冷是众多高科技的重要支撑技术。长寿命的深低温空间冷源是国内外航天机构近半世纪以来寻求的一个重要目标。本人在理论与实验方面研究液氦温区斯特林型脉管制冷机理，获得了本领域国际一流成果。师承邱利民教授与甘智华教授，在杰出青年科学基金项目与自然科学基金项目的支持下，自主设计了一台三级斯特林型脉管制冷机，获得了低于5 K的最低温度，在世界上同类型制冷机中首个实现液氦温区制冷。该研究显著推动了斯特林型脉管制冷机的世界前沿，备受国内外同行专家好评。Radebaugh博士（NIST Fellow, 低温制冷机领域领军人物）在合作邀请信中写到“We are eager to collaborate with you... The results you have achieved with helium-4 working fluid are very impressive”。2018年在同济大学实现了3.6 K的深低温，进一步推动了斯特林型脉管制冷机研究的前沿。

实际气体效应是低温制冷机领域的世界难题，该效应可造成液氦温区80%以上的损失，自1990年代世界各国专家纷纷开展研究。本人基于热力学分析，证明国际流传多年的理论的错误，发现了解决实际气体效应问题的真正要素。在国家自然科学基金的支持下，进一步研究了可实现卡诺效率的理论解决方案，相关研究发表在能源领域著名国际期刊《Applied Energy》（影响因子7.90）上。美国NASA艾姆斯研究中心前研究员、著名低温专家Peter Kittel指出该研究“could lead to significant improvements of our understanding of regenerators”。而《Applied Energy》评阅人更是热情洋溢地指出 “It is a very interesting and valuable paper that shows that for temperatures near 4 K, it is possible to greatly increase the COP…The paper may stimulate much additional experimental research for improving regenerative refrigerators”。

论文：

 1. Cao, Q., Attainability of the Carnot efficiency with real gases in the regenerator of the refrigeration cycle. Applied Energy, 2018. 220(15): p. 705–712. (IF=8.85, JCR Q1)
2. Cao, Q., Sun, Z.; Li, Z.; Luan, M.; Tang, X.; Li, P.; Jiang, Z.; Wei, L., Reduction of real gas losses with a DC flow in the regenerator of the refrigeration cycle. Applied Energy, 2019. 235: p. 139-146 (IF=8.85, JCR Q1)
3. Cao Q, Luan MK, Huo B, Li ZM, Sun Z, Li P, et al. Reduction of real gas losses with a DC flow in the practical regenerator of the refrigeration cycle. Applied Thermal Engineering. 2021. 183(Part 1): p. 116123. (IF=4.73, JCR Q1)
4. Cao Q, Luan MK, Li P, Wei L, Wu Y. A critical review of real gas effects on the regenerative refrigerators. Journal of Thermal Science. 2020; doi: https://doi.org/10.1007/s11630-020-1381-4. (IF=1.97, JCR Q2)
5. Wu Y., Gao N., Niu J., Zang J., Cao Q. *, Numerical study on natural ventilation of the wind tower: Effects of combining with different window configurations in a low-rise house. Building and Environment. 2020: https://doi.org/10.1016/
j.buildenv.2020.107450. (IF=4.971, JCR Q1)
6. Cao Q., Li Z., Luan M., Sun Z., Tang X., Li P., Jiang, Z., Wei, L., Investigation on precooling effects of 4 K Stirling-type pulse tube cryocoolers.Journal of Thermal Science, 2019. 28(4): p. 714-726 (IF=1.97, JCR Q2)
7. Wei, L., Wu, M., Yan, M., Liu, S., Cao, Q.*, Wang, H., A Review on Electrothermal Modeling of Supercapacitors for Energy Storage Applications. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 2019. 7(3): p. 1677 - 1690. (IF=4.73, JCR Q1)
8. 曹强，栾铭凯，李子木，陈超杰，霍斌，李芃. 回热器中实际气体相关损失的研究综述,第十四届全国低温工程大会论文集, 2019. 第722-730页
9. 孙正, 曹强, 李子木, 栾铭凯, 李芃, 可控直流对于单级脉管制冷机的影响研究. 低温工程, 2019(1): 第8-12页
10. Huang, C., Cao, Q., Zhi, X., Xia, X., Qiu, L., Effects of DC flow on pulse tube cryocooler working at liquid hydrogen and liquid nitrogen temperatures. Applied Thermal Engineering, 2018. 137: p. 451-460.
11. 唐晓、李镇宇、孙正、曹强*、李芃、李帅, 基于烟线技术的脉管制冷机流动可视化实验研究. 制冷技术, 2018. 38(2): 第33-37页
12. Cao, Q., Real gas effects on the COP of regenerators working at low temperatures, in International Cryocooler Conference. 2016. p. 319-323.
13. 曹强, 邱利民，甘智华, 实际气体效应对回热器温度分布的影响, 第十二届全国低温工程大会论文集，2015，第 28-37页
14. Cao Q, Qiu LM, Gan Z.H. Real gas effects on the temperature profile of regenerators. Cryogenics. 2014; 61: P. 31-37. (IF=1.29, JCR Q2)
15. Cao Q, Qiu LM, Zhi XQ, Han L, Gan ZH, et al. Impedance magnitude optimization of the regenerator in Stirling pulse tube cryocoolers working at liquid-helium temperatures. Cryogenics. 2013; 58: p. 38–44. (IF=1.29, JCR Q2)
16. Qiu LM, Cao Q, Zhi XQ, Gan ZH, Yu YB, Liu Y. A three-stage Stirling pulse tube cryocooler operating below the critical point of helium-4. Cryogenics. 2011;51 (10):609-12.
17. Qiu LM, Cao Q, Zhi XQ, Han L, Gan ZH, Yu YB, et al. Operating characteristics of a three-stage Stirling pulse tube cryocooler operating near 5 K. Cryogenics2012;52 (7-9):382-8.
18. 曹强, 邱利民, 甘智华, 俞益波, 植晓琴. 单级斯特林型脉管制冷机的能量流分析. 工程热物理学报. 2011(6):905-9.
19. Cao Q, Gan ZH, Liu GJ, Li ZP, Wu YZ, Qiu LM, et al. Theoretical and experiment study on a pulse tube cryocooler driven with a linear compressor. Cryocoolers 15: Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York; 2009. p. 149-56.
20. Cao Q, Qiu LM, Gan ZH, Yu YB, Zhi XQ. A Three-stage Stirling Pulse Tube Cryocooler Approaching 4 K. Cryocoolers 16: Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York; 2011. p. 19-26.