张英佳

男， 西安交通大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2002-2006，大连理工大学，动力机械及工程专业，工学学士；
2006-2011，西安交通大学，动力工程及工程热物理，工学博士；
2011-2014，西安交通大学，能动学院，讲师；
2014-2018，西安交通大学，能动学院，副教授；
2015-2017，爱尔兰国立高威大学，物理化学系，博士后研究员；
2018-至今，西安交通大学，能动学院，教授
2024-至今，西安交通大学，国家卓越工程师学院副院长，研究生院培养办副主任

研究领域和兴趣

空天推进热化学

主要业绩

高超声速发动机是突破空中防御、实现全球精准打击的武器装备“心脏”，是未来战场高性能作战武器的核心动力。高超声速发动机内流场来流速度高、驻留时间短，短时高效释能困难，导致掺混差、燃效低，性能表现为“推力小、打不到”、“追不上、逃不了”。解析燃烧流动全过程，涉及微观尺度的分子碰撞行为，介观尺度的颗粒群行为和宏观尺度的场作用行为，在面对多尺度燃烧化学机理核心科学问题不明、流动燃烧时间尺度调控方法缺失、快速高效释能技术尚未攻克的现状，高超声速发动机作战能力极大地受限。
主持国家自然科学基金重点项目、军科委前沿创新项目等多项重要任务，围绕空天发动机多相燃烧反应机理和时间尺度调控技术开展系统研究，自主设计搭建了系列空天发动机宽域燃烧宏微观行为诊断平台，揭示了微观分子间作用行为、介观颗粒群作用行为、宏观场作用行为下的多相多尺度燃烧反应动力学机理，提出了痕量活性组分介入燃烧高效快速释能技术技术，攻克了短驻留时间与长反应时间匹配难题，应用于多型超高声速空天发动机技术验证机部件设计和优化。主要科学发现有：
（1）建立了活性自由基吸收光谱诊断系统，形成了气相燃烧反应时间调控技术，自燃温度下限拓展30%。针对高速来流点熄火过程关键OH基生命周期短、浓度低导致的定量测量难及其形成机制不明问题，在国内率先建立了反射激波结合紫外吸收光谱痕量OH基诊断系统，突破了高压下谱线展宽过大引起的杂光干扰和浓度过高引起的吸收淬灭双重问题，可实现涡轮/冲压两种工作压力下OH基浓度定量测量，阐明了无HO2协同消除效应行为的低温活性自由基富集生成微观动力学机制，建立了自由基介入燃料的气相燃烧反应时间调控技术，为该技术在宽空域高速飞行器中应用提供了实验证据。德国科学院院士Kohse-Höinghaus教授、英国皇家宇航学会会士Hochgreb等在领域权威期刊PECS上连续刊载三篇综述论文持续报道了自由基介入方法，认为“DME介入是研究低活性燃料低温氧化的有效方法”。中航发624所在我国某重大专项TBCC组合动力高速涡轮发动机研制任务中应用该技术，指导了加力燃烧室喷油杆和稳定器距离设计以及稳定器内部结构设计，认为也可支撑其他燃烧室设计。
（2）建立了宽空域点火延迟测量系统，形成了气液两相燃烧反应时间调控技术，点火延迟降低1个数量级。针对高空低温飞行工况燃料较长点火延迟测量及其与高速来流匹配难题，建成了变截面驱动注射式激波管实验平台，突破了传统预混式激波管有效测试时间短的局限，揭示了液滴群作用下硝基官能团低温释放OH基促进点火的介观动力学机理，发明了可溶型高活性组分介入的气液两相燃烧反应时间调控技术。国际燃烧学会会士Petersen教授评价被提名人发展的模型为“描述…的最佳选择（the best choice）”。中航发624所在我国某重大专项TBCC组合动力冲压发动机研制任务中应用被提名人模型，准确评估了宽飞行工况燃料自点火延迟时间，指导了冲压燃烧室喷雾燃烧组织。
（3）构建了铝水多相燃烧反应新模型，提出了多尺度燃烧流动时间耦合调控技术，燃料驻留时间提升2倍。针对固体冲压发动机超高速颗粒喷注与反应时间匹配难题，建立了激波诱导高压热载荷激励纳米颗粒燃烧反应特性可视化诊断系统，定量表征了激发态中间浓度等关键反应特征信息，找出了国外军方在公开发表的模型中隐藏的关键动力学和热力学数据信息，构建了微观层级反应类理论耦合介观凝聚态界面反应力场的铝水多相燃烧反应动力学模型。发现了纳米颗粒载能子有序迁移现象和供氢过渡态壳层形成新途径，建立了梭形钝体后高速水射流多系小涡径向导流方法，形成了纳米铝颗粒微-介-宏观多尺度燃烧流动时间定向调控技术。将层级反应类理论从传统碳氢燃料体系拓展到金属燃料体系，丰富了反应动力学理论内涵。点对点比较，本模型预测精度优于俄罗斯宇航中心模型，突破国际封锁。航天科工六院41所在某重大成果转化应用某型纳米铝基金属燃料高速水下发动机研制任务中应用流动燃烧时间定向调控技术。
创建陕西空天发动机燃烧创新中心，任首任主任。入选国家级青年人才，首届陕西省杰青，获吴仲华优秀青年学者奖、史绍熙人才奖。发表学术论文120篇，授权专利10项，软著4件，国内外学术会议特邀报告30余次。担任中国内燃机学会低空推进技术分会副主任委员，装发、军科委、某军重大工程论证专家。获国家自然科学二等奖1项、省部级自然科学一等奖2项；省部级教学成果特等奖1项、一等奖1项。

代表成果

1. Yingjia Zhang, Zuohua Huang*, Liangjie Wei, Jiaxiang Zhang, C.K. Law, Experimental and modeling study on ignition delays of lean mixtures of methane, hydrogen, oxygen, and argon at elevated pressures, Combustion and Flame, 159(3): 918-931. (ESI Top).
2. Jiangxiang Zhang, Shaodong Niu, Yingjia Zhang*, Chonglong Tang, Xue Jiang, Erjiang Hu, Zuohua Huang, Experimental and modeling study of the auto-ignition of n-heptane/n-butanol mixtures, Combustion and Flame, 160(1): 31-39. (ESI Top).
3. Yingjia Zhang*, Kieran Somers, Marco Mehl, William Pitz, Roger Cracknell, Henry Curran, Probing the antagonistic effect of toluene as a component in surrogate fuel models at low temperatures and high pressures. A case study of toluene/dimethyl ether mixtures, Proceedings of the Combustion Institute, 36(1): 413-421. (ESI Top).
4. Wenlin Huang, Congjie Hong, Wuchuan Sun, Honghuan Wu, Zuohua Huang, Yingjia Zhang*, On tert-butyl hydroperoxide in ignition intensification of n-heptane under engine-relevant condition, Combustion and Flame, 251: 112663.
5. Xin Zhang, Zilong Feng, Congjie Hong, Wuchuan Sun, Zuohua Huang, Yingjia Zhang*, OH˙ insights into the interaction of hydrogen-rich methane and water: Laser absorption experiments and chemical kinetics, Combustion and Flame, 278: 114251.
6. 张英佳, 黄文林, 洪聪结, 孙五川, 黄佐华; 一种高活性燃料诱发强激波的实验装置及方法, 2025, ZL202111402429.X.
7. 张英佳, 张与阳, 黄佐华; 一种激波热加载液滴高温自点火诊断方法和装置, 2025, ZL202111400831.4.
8. 张英佳, 碳氢燃料低温自燃行为的研究现状、应用和挑战, 2019, 第五届全国青年燃烧学会议, 北京.
9. Yingjia Zhang, Chemical Kinetics for Fuel Combustion from Hydrogen to Larger Hydrocarbons, 5th Edition of Renewable and Sustainable Energy, 2023, Webiner.
10. Yingjia Zhang, Towards Sustainable Aviation: Investigating the ignition, oxidation, and combustion kinetics of SAF, Photon Tools for Sustainable Energy Conversion 2025, Hefei.

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