过程装备流致振动及控制技术、承压设备结构完整性评价、非均相分离理论及装备

本科生专业核心课：过程设备设计（1）；硕士研究生学位课：流体力学；硕士研究生选修学课：压力容器设计方法与评定进展；硕士研究生选修学课：压力容器设计方法（全英文）

中国化工学会化工机械专业委员会委员；中国化工学会化工安全专业委员会委员；中国机械工程学会压力容器分会常务委员；中国机械工程学会压力容器分会换热器委员会委员；中国机械工程学会压力容器分会设计委员会委员；中国有色金属学会节能减排专业委员会副主任委员；中国核学会核化工分会理事；全国分离机械标准化技术委员会副主任委员；全国锅炉压力容器标准化技术委员会热交换器分技术委员会委员；全国锅炉压力容器标准化技术委员会设计计算方法专业委员会委员；天津市特种设备检验协会常务理事；天津市应急管理标准化技术委员会委员；《压力容器》期刊编委；《化工机械》期刊编委；《化工设备与管道》期刊编委

研究化工、核电等领域中典型装备的流致振动机理，解决设备大型化进程中的重要科学问题。将圆柱阵列流致振动机理的研究成果应用于典型过程装备的振动分析，建立基于流动-振动-磨损多场耦合的设计方法，解决设备大型化进程中的关键工程技术。针对新型并排塔器和大型热交换器管束，将其简化为圆柱阵列基本模型，依照单圆柱-多圆柱-圆柱阵列的递进关系，建立了耦合涡激振动、尾流驰振和流弹失稳的圆柱阵列流致振动基本理论体系，填补了多圆柱流致振动响应预测方法的空白，完善了圆柱阵列的非稳态理论模型，揭示了设备大型化进程中面临的交互损伤失效机制，为相关设备的设计和振动控制奠定了理论基础。此外，积极助力科学研究的工程化应用，相关成果直接纳入了多部国家和行业标准，支撑了大型塔器、换热器、煤气化炉等典型过程装备的振动分析与设计，服务于“华龙一号”等国之重器的研发。

1. 国家重点研发计划课题（2018YFC0808502）：大型煤气化关键设备磨蚀机理及安全保障技术

2. 国家自然科学基金面上项目（22478286）：基于模态竞争的塔器流致振动及自适应调控机制研究

3. 国家自然科学基金面上项目（21978202）：基于湍流逆序结构干涉的并排塔器流致振动及控制机理研究

4. 国家自然科学基金面上项目（21376167）：半晶态硅酸盐材料过滤分离机理研究

5. 国家自然科学基金应急项目课题（21656001）：时空变化条件下危化品污染物迁移扩散规律研究

6. 天津市科技计划重点项目（15ZCZDsF00550）：城市突发气体泄漏事故后果预测与消防处置关键技术研究

7. 天津市重点科技攻关项目：纤维状无机纳米膜过滤集成技术与设备的研究

8. 天津市科技计划重点项目：用于中药行业的高精度过滤分离及集成工艺技术开发

9. 核反应堆系统设计技术重点实验室开放课题（HT-KFKT-09-2018001）：汽蒸发生器U形管面内流体弹性不稳定性研究

10. 建筑消防工程技术公安部重点实验室开放课题（KFKT2014MS04）：液氨制冷系统泄漏演化机理及其事故后果研究

11. 烟草行业卷烟功能材料重点实验室开放课题：卷烟滤嘴三维重建及其过滤颗粒有害成分的CFD研究

12. 中国石油工程建设公司科技项目（K1503-1602）：大型塔器防振与工业化应用研究

13. 苏州热工研究院有限公司（2024）：堆芯异物组件磨损实验

14. 中石化上海工程有限公司（2024）：海南炼化EG装置 E-101振动测试

15. 中石化（天津）石油化工有限公司（2022）：高塔风诱导振动风险识别技术研究

16. 中石化宁波镇海炼化有限公司（2022）：EOEG装置气气换热器E101AB换热器振动分析优化

17. 中国原子能科学研究院（2022）：铅铋堆蒸汽发生器流致振动分析程序开发

18. 湖南湘东化工机械有限公司（2022）：变换气洗涤塔与放空筒组合结构应力分析计算

19. 中国核电工程有限公司（2021）：热交换器流致振动数值模拟和试验研究项目

20. 浙江轻机离心机制造有限公司（2020）：碟片分离机流场分析与结构优化设计

21. 上海核工程研究设计院有限公司传热管局部流致振动分析独立审查

22. 武汉东海石化重型装备有限公司（2020）：缠绕管式换热器管束模态计算方法研发

23. 中国核动力研究设计院（2020）：基于流固耦合模拟的流管模型关键参数辨识研究

24. 浙江石油化工有限公司（2020）：酸脱酸性气放空塔器与放空筒组合结构应力分析计算

25. 深圳中广核工程设计有限公司（2018）：换热器局部管束结构流致振动数值模拟研究

26. 深圳中广核工程设计有限公司（2017）：蒸汽发生器管束流场及流致振动分析

27. 东方电气股份有限公司（2017）： 中间热交换器管束流致振动机理研究试验设计及试验验证

28. 天津辰力工程设计有限公司（2017）：唐山三孚硅业股份有限公司精馏塔振动测试与分析

29. 中国石油兰州石油化工公司（2017）：催化剂高压泵新型填料密封研究与应用

30. 东方电气股份有限公司（2016）：中间热交换器管束流致振动计算方法研发

文章：

[1]Tang B, Fan X, Wang J, et al. Energy harvesting of unequal-height cylindrical FIV considering wind direction [J]. International Journal of Mechanical Sciences, 2025, 290: 110118.

[2]Tang B, Fan X, Wang J, et al. Suppression of wake-induced galloping of tandem cylinders by helical strakes [J]. International Journal of Mechanical Sciences, 2024, 273: 109301.

[3]Tang B, Fan X, Wang J, et al. Energy harvesting from flow-induced vibrations enhanced by meta-surface structure under elastic interference [J]. International Journal of Mechanical Sciences, 2022, 236: 107749.

[4]Fan X, Wang Y, Tan W. Aerodynamic wake oscillator for modeling flow-induced vibration of tandem cylinders with short spans [J]. International Journal of Mechanical Sciences, 2021, 204: 106548.

[5]Fan X, Wang Z, Wang Y, et al. The effect of vortices structures on the flow-induced vibration of three flexible tandem cylinders [J]. International Journal of Mechanical Sciences, 2021, 192: 106132.

[6]Fan X, Wang Z, Chen X, et al. Experimental investigation on flow-induced vibration of flexible multi cylinders in atmospheric boundary layer [J]. International Journal of Mechanical Sciences, 2020, 183: 105815.

[7]Guo K, Tian C, Wang Y, et al. An energy-based model for impact-sliding fretting wear between tubes and anti-vibration bars in steam generators [J]. Tribology International, 2020, 148: 106305.

[8]Zhang S, Liu L, Ma X, et al. Effect of the third body layer formed at different temperature on fretting wear behavior of 316 stainless steel in the composite fretting motion of slip and impact [J]. Wear, 2022, 492-493: 204220.

[9]Wang Y, Guo S, Tan W. Detached-eddy simulation of the flow behavior in the shell-side of the coil tube bundle in turbulent flow [J]. Chemical Engineering Science, 2022, 261: 117940.

[10]Wang Y, Guo S, Zhu G, et al. Effect of various structures on the shell-side flow over coil tube bundles [J]. Chemical Engineering Science, 2023, 268: 118408.

[11]Fan X, Guo K, Jia Z, et al. Vibration mode and velocity interference mechanism of tandem cylinders at subcritical Reynolds number [J]. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 2020, 199: 104136.

[12]Li B, Xin F, Zhu G, et al. Asymmetric coalescence-induced droplet jumping on hydrophobic fibers [J]. Chemical Engineering Science, 2019, 201: 298-308.

[13]Shi X, Liu L, Cao W, et al. A Dean-flow-coupled interfacial viscoelastic fluid for microparticle separation applied in a cell smear method [J]. Analyst, 2019, 144(20): 5934-5946.

[14]Tian S, Huang G, Tan W. Experimental and numerical investigation of the acoustic resonance mechanism of the heat exchanger tube [J]. International Journal of Heat and Fluid Flow, 2025, 115: 109838.

[15]Chen X, Guo S, Tan W. Investigation of added mass coefficient of helical tube bundles in steam generator based on finite element modal analysis [J]. Annals of Nuclear Energy, 2025, 219: 111453.

[16]Wang Y, Ren P, Huang G, et al. Investigation in the Natural Frequency of Wound Tube for Coil-Wound Heat Exchanger [J]. Journal of Pressure Vessel Technology-Transactions of the Asme, 2022, 144(6).

[17]Guo K, Xu W, Jia Z, et al. Investigation of Fluid-Elastic Instability in Tube Arrays at Low Mass Damping Parameters in Cross-Flow [J]. Journal of Pressure Vessel Technology-Transactions of the Asme, 2020, 142(1).

[18]樊显涛, 唐博文, 谭蔚. 并排塔器流致振动特性及预测模型研究 [J]. 压力容器, 2022, 39(02): 1-10.

[19]王越, 谭蔚. 螺旋管式蒸汽发生器管束振动响应机制研究 [J]. 原子能科学技术, 2024, 58(12): 2524-2539.

[20]徐若思, 谭蔚. C形管池沸腾两相流流场模拟与流固耦合分析 [J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 47-55.

书籍：

[1] 主编《化工设备设计基础》（第4版），天津大学出版社，2021年06月

[2] 主编《管壳式换热器流体诱发振动》，中国石化出版社，2014年03月

标准：

负责：GB/T 28695-2012 离心机转鼓强度计算规范

参加：GB/T 151-2014 管壳式换热器

NB/T 11026-2022 板壳式热交换器

NB/T 10938-2022 绕管式热交换器

专利：

[1] 谭蔚等.一种传热管声学共振测试的风洞试验段装置：中国. 202410595966.8，2025-02-18.

[2] 谭蔚等.一种绕管式换热器缠绕管固有频率的计算方法：中国. 2021114816068，2024-10-29

[3] 谭蔚等.一种用于塔器减振的摩擦耗能支撑结构：中国. 2020100169797，2021-10-12

[4] 谭蔚等.一种填料密封接触压力测量装置和方法：中国. 2019109874047，2021-08-20

[5] 谭蔚等.一种冲击滑移复合微动磨损实验装置：中国. 201910775452X，2022-04-29

[6] 谭蔚等.一种塔器用防振粘滞阻尼器：中国. 201811350984.0，2020-11-27

[7] 谭蔚等.一种夹套式塔器固有频率的计算方法：中国. 201611033370.0，2019-07-09

[8] 谭蔚等.非对称转子双试重平衡法：中国. 201510881770.6，2019-01-15

[9] 谭蔚等.一种氧化石墨连续纯化的方法及所用的电渗析实验设备：中国. 201510757777.7，2018-01-16

[10] 谭蔚等.塔器防振用摆动式阻尼器：中国. 201410347429.8，2017-08-08

[11] 谭蔚等.塔器防振用圆柱形液体阻尼器：中国. 201410348560.6，2017-06-06