研究方向：

1、流体机械流动理论与设计：

流体机械设计及控制技术（国家863计划）

高速无油节能环保型流体机械技术（国家科技支撑计划）

流体机械性能预测方法（国际合作）

压缩系统喘振与失速（国家重大科技专项）

流体机械多学科优化设计；叶片气动弹性；压气机智能空气动力学

2、并行计算流体力学：

大型流体机械非定常流动的URANS并行计算（国家863计划）

大型流体机械复杂流动的LES并行计算系统（国家重点研发计划）

大型流体机械真实流动的DNS并行计算系统，物理相容格式

3、燃气轮机气动热力学：

燃气轮机压气机气动力学（国家重大科技专项）

燃气轮机并行计算软件系统（国际合作）

燃气轮机多学科分析设计

4、生物流体力学：

呼吸流体力学（国家自然科学基金面上项目）

生物体内的气液弹动力系统模型（国家自然科学基金面上项目）

生物流体机械（教育部新世纪优秀人才支持项目）

5、可再生能源的高效转换与利用：

太阳能热气流发电技术；风力机气动设计理论与应用；超临界二氧化碳动力系统

研究成果：

已在流体机械的非定常非稳定流动机理、性能预测方法、优化设计方法、调节技术、安全运行技术，RANS/URANS/LES方法、高精度算法、高性能并行CFD软件，生物流体力学等方面取得了显著进展与成绩，研究成果已经应用于实际气体混合介质离心压缩机、多级轴流压气机的非定常非稳定流动机理，化工离心压缩机、高速多级轴流压气机、多翼离心风机、旋涡冷媒泵的流动性能预测，高速离心压气机、高速多级轴流压气机、风力机的优化设计，串列叶轮（叶栅）、导静叶片组合的调节技术，天然气管线压缩机疲劳寿命评估方法，以及生物流体机械等领域，部分产品及技术获得了实验验证及工业应用。 发表学术论文300余篇，其中SCI收录70余篇，获得和申请发明专利20余项，登记或申请软件著作权10余项，主编参编教材著作4部，参与获得上海市科技进步一等奖1项。

2024年科研业绩：

英文期刊论文：

1. Zhang XW, Ju YP, Liu F, Zhang CH, 2024, Optimization of three dimensional blade and variable stators for efficiency and stability enhancement of multistage axial flow compressor at variable speeds, ASME Journal of Turbomachinery, 146(4): 041004 (WOS: 001196735300006)

https://doi.org/10.1115/1.4064080

2. Xiao ZX, Ju YP, Li Z, Zhang JW, Zhang CH, 2024, On the hard boundary constraint method for fluid flow prediction based on physics-informed neural network, Applied Science, 14: 859 (WOS: 001149147500001)

https://doi.org/10.3390/app14020859

3. Liu A, Ju YP, Zhang CH, Dai R, 2024, Parallel steady/unsteady flow simulations of an 8.5-stage axial compressor, Aerospace Science and Technology, 145(10): 108853 (WOS: 001154427200001)

https://doi.org/10.1016/j.ast.2023.108853

4. Zhang JW, Li Z, Xiao JH, Ju YP, Zhang CH, 2024, A third-order compact finite volume scheme on unstructured grid for fluid flows, Computers and Fluids, 277(10): 106284 (WOS: 001240273300001)

https://doi.org/10.1016/j.compfluid.2024.106284

5. Li H, Li Z, Lee SK, Lu YS, Ju YP, Zhang CH, 2024, Supercritical carbon dioxide cycle thermodynamic and exergoeconomic improvements using a bidirectional coupling strategy, Energy, 296(13): 131140 (WOS: 001227780300001)

https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.131140

6. Li H, Zhang RH, Li Z, Lee SK, Ju YP, Zhang CH, Lu YS, 2025, Design optimization and off-design performance analysis of one-dimensional supercritical CO2 Brayton cycle, Applied Thermal Engineering, 258: 124547 (WOS: 001338702600001)

https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2024.124547

7. Lei F, Zhang XW, Ju YP, Zhang CH, 2025, A rapid and automatic throughflow-based optimal design method for multi-stage axial-flow compressors, Journal of Thermal Science, 34(1): 77–91 (WOS: 001380039800001)

https://doi.org/10.1007/s11630-024-2005-1

8. Guan LP, Ju YP, Zhang XW, Li Z, Zhang CH, 2025, A time-marching meanline analysis method of axial compressor based on fifth-level averaging aerodynamic theory, Physics of Fluids, 37(3): 036144 (WOS: 001448160600009)

https://doi.org/10.1063/5.0259810

9. Zhu R, Ju YP, Li Z, Zhang CH, 2025, Replacing stator-outlet guide vanes with tandem stator for rear stage of axial-flow compressor, Physics of Fluids, submitted

10. Zhang BR, Ju YP, Liu YM, Li Z, Zhang XW, Zhang CH, 2025, Multi-point UQ of axial compressor rotors with considerations of realistic manufacturing uncertainties, ASME Journal of Turbomachinery, submitted

11. Zhang XW, Ju YP, Li Z, Liu F, Zhang CH, 2025, Quantitative Framework for Identifying Stall Mechanism in Multistage Axial-Flow Compressors, ASME Journal of Turbomachinery, submitted

英文会议论文：

12. Zhang XW, Nichols A, Zhang CH, Liu F, 2024, Design optimization and performance prediction of axial-flow compressor using machine learning models, AIAA SciTech 2024, no.3949386, 8-12 January, 2024, Orlando, FL, USA

13. Zhang BR, Ju YP, Liu YM, Li Z, Zhang XW, Zhang CH, 2024, Multi-point UQ of axial compressor rotors with considerations of realistic manufacturing uncertainties, ASME-GT2024-129604, Proceedings of ASME Turbo Expo 2024: Turbomachinery Technical Conference and Exposition, June 24-28, 2024, London, United Kingdom

14. Ge XX, Ju YP, Li Z, Zhang XW, Zhang CH, 2025, Uncertainty analysis of centrifugal compressor based on adaptive ensemble and nested high-dimensional model representation, GPPS-TC-2025-0262, Proceedings of Global Power and Propulsion Society, September 4-6, 2025, Shanghai, China

中文期刊论文：

15. 花雨，李聪，琚亚平，张楚华，2024，三级高速轴流压气机变转速导静联调特性及流动机理研究，工程热物理学报，45（2）：418-426 (EI: 20240815618633)

16. 徐永祥，琚亚平，秦瑞鸿，李震，刘艳，张楚华，2024，离心压气机进口径向总压畸变不确定性分析，西安交通大学学报， 58（8）：69-79 (EI: 20243216841350)

17. 徐永祥，宋嘉涛，张本瑞，李震，琚亚平，张楚华，2024，整机环境下离心压气机叶轮流固耦合不确定性量化分析，西安交通大学学报，58（10）：121-132 (EI: 20244217213571)

18. 宋嘉涛，琚亚平，张楚华，2024，叶片变形对涡轮增压器用离心压气机气动性能的影响及机理，风机技术，66（1）：12-18

19. 葛翔雪，朱芮，琚亚平，李震，张楚华，2025，串列叶栅几何不确定性量化及流动机理分析，工程热物理学报，已录用

中文会议论文：

20. 杜苡菲，琚亚平，李震，张夏雯，张楚华，2024，HECC叶轮-叶片扩压器气动匹配特性与改型设计研究，编号：247XXX，会议时间：11月24-27日，会议地点：中国成都，中国工程热物理学会编

21. 王博畅，张夏雯，李震，琚亚平，张楚华，2025，轴流压气机周向沟槽机匣处理的扩稳机理及优化设计，编号：247XXX，会议时间：11月24-27日，会议地点：中国成都，中国工程热物理学会编

教材/专著：

22. 张楚华，刘海湖，琚亚平，张量分析及其工程应用，西安：西安交通大学出版社，2024

专利/软件著作权：

23. 李浩，琚亚平，张楚华，2025，一种结合超临界二氧化碳循环的燃气轮机余热预冷的联合循环系统，发明专利，申请号：CN202210751969.7，申请日：2022年6月28日

24. 赵奕博，琚亚平，李震，张楚华，2025，基于S3面的透平压气机叶道及其构造方法，发明专利，申请号：CN202210881073.0，申请日：2022年7月25日

25. 胡凯斌，李震，琚亚平，张楚华，2025，一种确定涡轮冷却叶片的设计参数范围的方法，发明专利，申请号：CN202210930791.2，申请日：2022年8月3日

26. 胡凯斌，李震，方宣韬，琚亚平，张楚华，2025，涡轮冷却叶片设计空间降维方法，发明专利，申请号：CN202210930792.7，申请日：2022年8月3日

27. 朱芮，李震，张夏雯，李浩，琚亚平，张楚华，2025，透平压气机双排叶片的串列改型方法，发明专利，申请号：CN202211002853.X，申请日：2022年8月19日

28. 张佳旺，李震，李浩，琚亚平，张楚华，2025，一种基于非结构化网格上有限体积法的三阶紧致重构方法，发明专利，申请号：CN202211076411.X，申请日：2022年9月2日

29. 戴怡峰，琚亚平，张楚华，李震，2025，轴流压气机叶顶间隙流对失速影响的试验台及试验方法，发明专利，申请号：CN202310163011.0，申请日：2023年2月24日

30. 李琦，琚亚平，李震，张楚华，2025，一种吸油烟机用多翼离心风机鲁棒优化设计方法，发明专利，申请号：CN202310759206.1，申请日：2023年6月6日

31. 李震，琚亚平，张楚华，2025，一种基于神经网络的叶轮机械边界层转捩模型构建方法，发明专利，申请号：CN 202310814458.X，申请日：2023年11月24日