近日，我院首位海外引进高层次人才、先进飞行器与空天动力创新研究中心全职副研究员万凯迪博士，获批2020年国家自然科学基金面上项目，项目题为“基于机器学习反应建模的固体燃料湍流燃烧高效高精度模拟方法研究”，获批经费58万元。该项目是我院自2018年成立以来，全职研究人员获批的首个国家自然科学基金面上项目！

该项目针对固体燃料清洁高效利用的国家重大需求，拟利用详细机理计算得到固体燃料燃烧反应样本数据集，训练神经网络学习燃烧反应的非线性响应规律，建立燃烧的机器学习模型，模型将具有接近详细机理的计算精度。同时，由于机器学习模型内部是多层神经元的纯线性计算，因此具有计算CPU耗时少、内存占用少、计算效率高的优点。通过耦合高效的机器学习反应模型和高精度的湍流直接数值模拟手段，建立固体燃料多相湍流燃烧的高效高精度数值模拟新方法。该项目对于今后开展大规模、复杂工况下固体燃料湍流燃烧及污染物生成转化的全三维高精度数值模拟具有重要的技术支撑意义。

图1基于反应数据集训练卷积神经网络示意图

图2燃料湍流燃烧的卷积神经网络燃烧模型-直接数值模拟结果

固体燃料清洁高效利用技术属于宁波“科技创新2025”重大专项中“新能源与节能环保”专项的重要研究方向。该项目落地研究院，将依托先进飞行器与空天动力创新研究中心建立机器学习与湍流燃烧交叉融合的智能高精度计算平台，其研究成果可为宁波能源、电力、航空航天等技术产业提供有力支撑，精准聚焦宁波“246”万千亿级产业集群，推进宁波“科技创新2025”重大专项的实施，助力宁波相关产业发展进步。

研究院先进飞行器与空天动力创新研究中心依托北航两个国家“双一流”建设学科——航空宇航科学与技术（A+）、力学（A-），在首席科学家闫楚良院士、中心主任文东升教授、杨立军教授的带领下，大力开展先进飞行器、空天动力技术以及相关领域的科技研究及产业转化工作，力争把中心打造成地方产业升级的技术支持基地、高校科技成果的产业转化基地、先进空天技术的研究开发基地、产业可持续发展的人才培养基地。

该项目负责人万凯迪为研究院首位海外引进高层次人才，是先进飞行器与空天动力创新研究中心的全职副研究员。2011年获得浙江大学工学学士学位，2016年获得浙江大学工学博士学位。攻博期间2014-2016年先后以联培博士（CSC资助）和研究助理（英国EPSRC资助）的身份赴英国Brunel大学（英国工科前十）学习交流。博士毕业后，2017-2018年在浙江大学从事博士后研究，2018年12月期满出站。2019年1月赴法国国家科学研究中心CORIA研究所从事博士后研究（法方资助），在国际燃烧学会会士Luc Vervisch院士的亲自指导下，参与研发了法方ORCh机理简化程序，并学习了法方基于数据驱动方法的燃烧模拟先进技术。2020年受邀回国并就职于北京航空航天大学宁波创新研究院。万凯迪副研究员的主要研究方向包括固体燃料湍流燃烧高精度数值模拟、基于人工智能和机器学习的燃烧反应建模等。截止目前，以第一/通讯作者身份共发表SCI论文15篇、EI论文4篇。

万凯迪副研究员