王兵

男， 清华大学航空发动机研究院， 教授

学习/工作经历

1996.09-2000.07 清华大学工程力学系工程热物理 工学学士
2000.09-2005.01 清华大学航天航空学院动力工程及工程热物理 工学硕士、博士
2005.03-2010.11 清华大学航天航空学院 讲师
2010.12-2021.05 清华大学航天航空学院 党委副书记、副院长
2021.06-2023.12 清华大学航天航空学院 党委书记、副院长
2024.01-2026.01 清华大学航空发动机研究院 党委书记、副院长
2026.01-至今 清华大学航空发动机研究院 院长

研究领域和兴趣

新型空天组合动力、航空发动机

主要业绩

王兵教授，现任清华大学航空发动机研究院院长、“先进动力与推进技术”教育部重点实验室主任。长期从事极端条件两相流与反应流、先进燃烧机理与模型、新型爆震燃烧及其推进技术等研究，解决了探月工程等重大科技工程技术难题，领导“清航壹号”、“清航叁号”实现了新型冲压发动机科学试验飞行，圆满成功验证技术，打破国外技术封锁。
作为项目负责人先后主持国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家重大科技工程、科技部重点研发项目、原国家973课题、863等航天航空类、力学与能源类重大课题30余项；作为主要骨干参与国家自然科学基金重点项目、国家重大课题20余项。在Progress of Aerospace Sciences、Journal of Fluid Mechanics、Aerospace Science and Technology、International Journal of Multiphase Flow、Physics of Fluids、AIAA Journal等发表论文160余篇。多次荣获德国纽伦堡国际发明展、美国硅谷发明展等金、银奖，荣获JS科学技术进步二等奖、北京市科技进步二等奖、中国发明学会创新奖一等奖等，入选美国航天航空学会（AIAA）副会士，担任《Journal of Engineering》、《Aerospace Science and Technology》、《Chinese Journal of Aeronautics》、《航空学报》《推进技术》《火箭推进》《兵器装备工程学报》等期刊主编、副主编、编委等职务，任中国力学会激波与激波管专委会委员、中国工程热物理学会爆震与新型推进专委会委员等、国际热流体动力学与控制会议（ICTFDC）主席等。
在低空经济领域涡轮发电系统方向，主要围绕载重级eVTOL空中电能补给需求，进行新一代300kW级航空涡轮发电系统的产品定义、技术路线论证与系统集成设计与验证工作。涡电系统基于成熟涡轴发动机架构，集成高效燃气发生器、自由涡轮动力输出、直连高速永磁发电机及全权限数字控制系统，形成800VDC高压直流输出，适配主流航空电气架构。通过高速直驱与轻量化设计，实现接近3.0的功重比指标，较同功率航空活塞增程器1-1.5有显著减重，为eVTOL悬停与巡航提供高功率密度电能供给。
在应用指标上，推动飞行器航程由100公里级提升至300-500公里级以上，并通过减少固定电池重量释放商载空间；补能仅需3-5分钟加注航空煤油，显著提升日利用率，且低温适应性优于纯电方案。对比活塞式系统，TBO及全生命周期运维成本更优。该成果作为航空动力电气化关键桥梁技术，兼顾电动化静谧平顺与燃油长航程能力，为大型工业无人机、物流无人机及UAM载具规模化、高频次商业运营提供高可靠发电解决方案。
聚焦旋转爆震燃烧多场耦合核心科学问题，构建了描述“波系主导-释热匹配-喷雾协同”多物理耦合的旋转爆震“波系燃烧”理论体系。一是针对旋转爆震运动模态复杂多样、稳定性判别理论缺失的难题，发现旋转爆震运动模态解存在域的连续性映射，原创提出描述旋转爆震波存在完备性的“模态曲线”和旋转爆震运动模态稳定性数学分析方法，实现了旋转爆震波动力学统一描述与解析。二是针对复杂释热环境下爆震波系与释热耦合关系难以表征的难题，发现了爆震波前压力梯度与化学反应诱导时间的定量关系，原创提出“κ数”和“爆震指数DI”，实现了旋转爆震释热演化定量辨识与表征。三是针对两相旋转爆震稳定性预测和增稳方法缺乏的难题，发现了喷雾蒸发与爆震波传播的时间尺度匹配规律，原创提出“Δ数”稳定性判别准则和预热区增稳机制，实现了两相旋转爆震稳定性精准预测与增稳。
应用理论指导设计研制出全球首台具备极限工作能力的BZ-300旋转爆震冲压发动机，完成“清航壹号”“清航叁号”国际首次飞行试验；研制出全球首套氢燃料GT-200旋转爆震燃气轮机并服役应用，入选北京市发改委能源领域首台（套）重大技术设备，荣获纽伦堡国际发明展等金奖；成果还应用于中国航天科技集团某重点项目，推动了我国在新型空天动力和零碳氢能动力领域跻身世界前列。

代表成果

[1]Bu, M.; Wen, H.; Dai, W.; Xie, Q.; Shi, Y.; Wang, B. Rotating detonation bladeless turbine prototype: An experimental analysis of combustion characteristics and power output. Aerospace Science and Technology, 2026, 112401. DOI: 10.1016/j.ast.2026.112401.
[2]Dai, W.; Shi, Y.; Ma, J.; Bu, M.; Wang, L.; Xie, Q.; Wen, H.; Wang, B. A High-Performance Ultraviolet Optical Sensing System for Rotating Detonation Extreme Combustion. Sensors, 2026, 26(10): 3248. DOI: 10.3390/s26103248.
[3]Wen, Q.; Deng, H.; Zhang, Y.; Wang, X.; Zhang, B.; Wen, H.; Wang, B. Numerical investigation on mode transition of H₂–O₂–Ar detonation with stratification in confined channel. Physics of Fluids, 2026, 38: 096104. DOI: 10.1063/5.0344438.
[4]Zhao, P.; Wen, H.; Wang, B. Theoretical analysis of nitrogen oxide generation in hydrogen-air rotating detonation combustors based on Lagrangian parcel tracking method. Aerospace Science and Technology, 2025, 167: 110632. DOI: 10.1016/j.ast.2025.110632.
[5]Fu, X.; Rao, Z.; Hu, H.; Yang, J.; Wen, H.; Wang, B. Experimental study on the thermoacoustic instability and bifurcation phenomenon of ammonia-methane premixed swirl-stabilized combustor. Combustion and Flame, 2025, 273: 113963. DOI: 10.1016/j.combustflame.2025.113963.
[6]Sun, Y.; Cai, T.; Shahsavari, M.; Sun, D.; Sun, X.; Zhao, D.; Wang, B. RANS simulations on combustion and emission characteristics of a premixed NH₃/H₂ swirling flame with reduced chemical kinetic model. Chinese Journal of Aeronautics, 2021, 34(12): 17–27. DOI: 10.1016/j.cja.2020.11.017.
[7]Wen, H.; Fan, W.; Wang, B. Theoretical analysis on the total pressure gain of rotating detonation systems. Combustion and Flame, 2023, 248: 112582. DOI: 10.1016/j.combustflame.2022.112582.
[8]Wen, H.; Wang, B. Primary investigation on Ram-Rotor Detonation Engine. Chinese Journal of Aeronautics, 2024, 37(11): 66–68. DOI: 10.1016/j.cja.2024.05.016.
[9]Shi, Y.; Dai, W.; Zhao, P.; Wen, H.; Wang, B.; Ma, G.; Mou, H. Calculation model of wall heat flux in rotating detonation combustor and its experimental validation. Applied Thermal Engineering, 2025, 280: 128100. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2025.128100.
[10]Dai, W.; Wang, B. Total Cost of Ownership Analysis of Hydrogen/Ammonia Continuous Rotating Detonation Micro Gas Engine System. The 3rd Symposium on Ammonia Energy, Shanghai, 2024.

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