徐娜
博士硕士生导师
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学 科：
过程装备与控制工程
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研究方向：
化工过程中的热质传递特性及过程强化
1. 宏观尺度（米级）：多相流体传热传质特性及过程强化
（1）借助PIV等可视化实验测试手段，耦合数值模拟，探索流体传热传质特性。
（2）设计、改进流体流动通道结构，优化操作条件，强化流体传热传质性能。
（3）湍流减阻研究，重点是湍流减阻机理及减阻模型。
2. 介观尺度（微米级）：微反应器传热传质特性及结构优化
（1）介观尺度流体流动特性表征方法研究，重点是CFD及LBM数值模拟模型开发及图像识别技术开发。
（2）基于微流体流动特性表征，结合机器学习方法，建立微尺度传热传质模型，优化微反应器结构及反应条件。
3. 微观尺度（纳米级）：黏弹性高分子体系流变特性
（1）通过实验及分子动力学数值模拟，研究高分子物质体系的流变特性，包括体系的微观结构、分子间自组装行为、黏弹性、剪切流变特性等。
（2）纳米颗粒体系分散稳定性及其调控方法。
（3）新型、高效煤炭铁路运输抑尘剂研发。
- 邮箱：naxu_xjtu@163.com
- 地址：太原理工大学迎西校区煤化机楼202
1.教育经历
2014年10月至2015年10月 Tokyo University of Science，Department of Mechanical Engineering 公派联合培养（导师：Yasuo Kawaguchi）
2010年09月至2016年12月 西安交通大学能源与动力工程学院动力工程及工程热物理专业 工学博士（导师：魏进家教授）
2003年09月至2007年06月 兰州交通大学化学与生物工程学院化学工程与工艺专业 工学学士
2.工作经历
2024年01月至今 太原理工大学化学工程与技术学院 副教授
2019年01月至2023年09月 南风化工集团股份有限公司/太原理工大学 博士后
2017年07月至2023年12月 太原理工大学化学工程与技术学院 讲师
2007年07月至2008年01月 云天化股份有限公司 员工
1.课题组简介
（微）化工设备及智能控制课题组，以化工设备（包括常规设备和微设备，微设备如微反应器、微换热器、微混合器、微分散器等）及其系统为研究对象，研究（微）流动控制下的传热传质规律、反应规律以及控制策略，进而优化（微）设备结构设计及其系统集成。具体研究内容可分为三个尺度：（1）宏观尺度上，借助实验测试及数值模拟研究化工设备内多相流体传热传质特性及过程强化手段，实现化工系统的智能集成、系统建模及优化，建立化工过程检测与控制方法；（2）介观尺度上，开发介尺度传递过程数值模拟表征方法及图像识别技术，结合机器学习方法，对介尺度传递及反应过程进行建模，优化介尺度化工设备结构，结合介尺度流控技术，实现介尺度化工过程强化（3）微观尺度上，通过分子动力学数值模拟及流变实验测试，研究高分子体系的流变特性，主要开展了表面活性湍流减阻机制、纳米颗粒分散稳定性及其调控、煤炭铁路运输抑尘剂开发等方面的研究。
课题组共有研究生导师4名，在读博士研究生5名，在读硕士研究生40余名。课题组获国家自然科学基金面上项目及青年项目、山西省重点研发计划项目、化学工程联合国家重点实验室开放课题等项目的支持，共发表国内外高水平科研论文100余篇、授权国家发明专利10余项，并实现多项发明专利的工业应用转化（单项达到100万元），累计培养研究生100余名。基于研究成果，与多个企业（镇海炼化，山东京博石化，广西华谊新材料等）进行科研合作及研究生联合培养，满足企业技术需求和人才需求的同时，实现科研成果转化。
2.开设课程
研究生课程《高等工程流体力学》
本科生课程《工程流体力学》、《过程流体机械》
一、基金项目
1. 专利转化，系列抑尘剂产品的应用开发，100万元，主持，2024.1.1-2029.12.31
2. 专利转化，一种基于 Martini 力场的色素炭黑粗粒化模型建立方法，10万元，主持，2023.05-2026.05
3. 高校横向课题，表面活性剂湍流减阻失效实验测试，5.15万元，主持，2023.04-2023.08
4. 国家自然科学基金面上基金，22178241，微尺度下气液磺化合成阴离子表面活性剂过程的智能建模，60万元，主要参与人，2022.01-2025.12
5. 企业博后横向课题，表面活性剂棒状胶束自组装机制及模型研究，13万元，主持，2021.12-2022.12
6. 国家自然科学基金青年基金，21908152，“经验关联法”耦合“多尺度特性”的表面活性剂湍流减阻机制及模型研究，23万元，主持，2020.01-2022.12
7. 太原理工大学校基金，减阻用表面活性剂溶液流动特性的多尺度数值模拟研究，2万元，主持，2018.01-2020.12
二、代表性论文
1. Xiang Ma, Gege Song, Hongqiang Chen, Yonghai Zhang*, Na Xu*, Jinjia Wei. Experimental investigation and correlation analysis of pool boiling heat transfer on the array surfaces with micro-fins using FC-72 for the electronic thermal management[J]. Applied Thermal Engineering, 2024, 236: 121755.
2. Shuai Wang, Xiang Ma*, Quan Gao, Jinyu Wang, Na Xu*, Yonghai Zhang, Jinjia Wei, Jianfu Zhao, Bin Li. Preparation and performance characterization of copper and diamond filled composite thermal conductivity materials[J]. Microgravity Science and Technology, 2023, 35: 57.
3. Wei Zhao, Zilu Liu, Song Yang*, Na Xu, Xiaokun Li, Gan Luo, Zhenjiang Wu, Shoujun Liu, Chao Yang. Mechanism of the effect of esterified modified polystyrene-maleic anhydride on the dispersion and stability of carbon black in colour paste[J]. Progress in Organic Coatings, 2023, 183: 107745.
4. Xiaokun Li, Mingyi Wang, Zilu Liu, Song Yang*, Na Xu*, Wei Zhao, Gan Luo, Shoujun Liu. Alleviation of the plastic deformation of gel ink under strong stress through an esterification of xanthan gum reinforcing its double helix structure[J]. Chinese Journal of Chemical Engineering, 2023.
5. Xin Xu#, Na Xu#, Wei zhang*, et al. Mass transfer mechanism and relationship of gas-liquid annular flow in a microfluidic cross-junction device[J]. Chinese Journal of Chemical Engineering, 2023, 64: 37-48. （共同一作）
6. 刘培卓, 徐娜*, 许鑫, 等. 十字微通道内大气液流速比下液相微分散特性[J]. 工程热物理学报, 2023.
7. Na Xu, Zilu Liu, Fei Liu*, et al. Impacts of Iron Rust Particle and Weak Alkalinity on Surfactant Micelle Structure and Drag Reduction Ability[J]. Physical Chemistry Chemical Physics, 2023, 25: 6002-6008.（期刊热点文章）
8. Na Xu*, Zilu Liu, Yaodong Lv, et al. Improved Coarse-Grained Model for Nanoparticles Based on the Martini Force Field and Its Application in Molecular Dynamics Simulation on Gel Ink[J]. Langmuir, 2022, 38(46): 14172-14184.
9. Wei Tian, Mingjun Pang*, Na Xu*. Experimental Investigation on Drag Reduction of Mixed PEO and CTAC/NaSal Aqueous Solution in A Rotating Disk Apparatus[J]. Frontiers in Heat and Mass Transfer, 2021, 16(13): 1-12.
10. 张瑾渊, 徐娜*, 贺文云, 等. 消防用 PEO/OTAC/NaSal 减阻体系的介观分子动力学分析[J]. 化工学报, 2022, 73(3): 1157-1165. （期刊封面文章）
11. 吕耀东, 徐娜*, 刘子璐. 湍流减阻型聚/表复配体系分子自组装结构及机理的介观分子动力学模拟[J]. 高校化学工程学报, 2022, 36(5): 665-674.
12. 孔祥旭; 张玮*; 胡恒; 于嘉朋; 张坤; 徐娜; 工业制SO3气体浓度实时检测及多元非线性回归建模, 化工进展, 2022, 41(11)：5737-5745.
13. 贺文云; 徐娜*; 李小坤; 张瑾渊; 吕耀东; 张兴芳; 消防减阻用聚合物/表面活性剂复配体系实验探索, 日用化学工业, 2022, 52(9)：913-919.
14. 李俊; 张兴芳; 张成伟; 徐娜*; CTAC/NaSal表面活性剂棒状胶束自组装行为的介观布朗动力学模拟, 日用化学工业, 2020, 50(4)：213-219.
15. 冯海波; 袁玫; 张玮*; 张坤; 郑洁茹; 孔祥旭; 徐娜; T型微反应器中气液磺化制备十二烷基苯磺酸的研究, 现代化工, 2022, 42(11)：117-121.
16. 魏进家*, 黄崇海, 徐娜. 表面活性剂湍流减阻研究进展[J]. 化工进展, 2016, 35(6): 1660-1675.
17. Na Xu; Jinjia Wei*; Yasuo Kawaguchi; Dynamic and energy analysis on the viscosity transitions with increasing temperature under shear for dilute CTAC surfactant solutions, Industrial & Engineering Chemistry Research, 2016, 55(8): 2279-2286.
18. Na Xu; Jinjia Wei*; Yasuo Kawaguchi; Rheology test on shear viscosity of surfactant solution: characteristic time, hysteresis phenomenon and fitting equation, Industrial & Engineering Chemistry Research, 2016, 55(20): 5817-5824.
19. Na Xu; Jinjia Wei*; Time-dependent shear induced nonlinear viscosity effects in dilute CTAC/NaSal solutions: mechanism analyses, Advances in Mechanical Engineering, 2014, 2014: 1-8.
20. 徐娜; 魏进家*; 剪切和温度作用下表面活性剂溶液流变特性, 工程热物理学报, 2014, 35(2): 278-281.
21. Yingbo Zhou; Na Xu; Ning Ma; Fengchen Li; Jinjia Wei; Bo Yu; On relationships among the aggregation number, rheological property, and turbulent drag-reducing effect of surfactant solutions, Advances in Mechanical Engineering, 2011, 2011: 1-5.
三、授权专利
1. 徐娜、高帆，低温快速凝结的高效铁路煤炭高速运输抑尘剂及制备方法，中国，CN202410058731.5
2. 徐娜、李鑫，高温快速凝结的高效铁路煤炭高速运输抑尘剂及其制备，中国，CN202410050303.8
3. 徐娜、刘子璐、吕耀东、张瑾渊、贺文云，一种基于Martini力场的色素炭黑粗粒化模型建立方法，中国，CN202110128421.2