曹为学

时间:2025-03-13 点击数:

专业教师简介

姓名(中文/汉语拼音)

曹为学 / Weixue Cao

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职称

副教授

出生年月

1989年04月

所在学院(系、所)

能源与安全工程学院

通讯地址

天津市西青区津静路26号 300384

电子信箱

caorainy@163.com

主要研究方向

微尺度强化传热传质、室内空气品质控制、建筑节能新技术等

主要学历

2014/09-2019/01,天津大学,热能工程,博士

2011/09-2014/01,天津城建大学,供热、供燃气、通风及空调工程,硕士

2007/09-2011/09,河南城建学院,建筑环境与设备工程,学士

主要学术经历

2025/04-至今,天津城建大学,能源与安全工程学院,副院长

2024/12-至今,天津城建大学,副教授

2024/01-2025/01,西藏自治区山南市乃东区人民政府,副区长(挂职,中组部、团中央第24批援藏博士服务团)

2019/06-2024/12,天津城建大学,讲师

2014/01-2014/09,天津建科建筑节能环境检测有限公司,工程师

主要讲授课程

本科生课程:流体输配管网、供热工程、燃气输配、燃气专业英语等课程

研究生课程:建筑模拟技术等课程

主要学术兼职

天津市可再生能源学会地热能应用与发展专委会委员、天津市物业管理协会行业能力建设专委会委员、天津市可再生能源学会会员,担任Heat and Mass Transfer、Energy、International Journal of Heat and Mass Transfer、International Communications in Heat and Mass Transfer、Energy and Building、Building and Environment等期刊审稿人。

主要学术成就、奖励及荣誉

主持国家自然科学基金青年项目1项,天津市科学技术局项目1项,天津市教育委员会项目1项,省部级重点实验室开放基金2项,教育部产学合作协同育人项目2项,教育部供需对接就业育人项目1项,校级教育教学改革与研究重点项目1项,一般项目6项,主持企事业合作项目4项;参与国家自然科学基金项目面上项目1项,西藏自治区科技计划重点研发及转化项目1项,省部级重点实验室开放基金2项,天津市线下一流课程建设项目1项;已发表论文36篇,其中第一作者或通讯作者发表SCI检索论文26篇,授权专利13项,其中发明专利6项。

2024年1月至2025年1月,作为中共中央组织部和共青团中央第24批博士服务团成员到西藏自治区山南市乃东区人民政府挂职政府副区长服务锻炼。

作为学生科技活动指导教师,指导学生获国家级竞赛二等奖3项,三等奖3项,省部级三等奖以上9项;指导大学生创新创业项目国家级1项,市级3项;指导学生获校级本科优秀毕业设计(论文)6项,校级本科毕业设计(论文)优秀指导教师6项;多次荣获校级优秀党员(2025年)、优秀教师(2023年,2024年)、优秀班主任(2021年,2024年)等荣誉称号。


主要科研项目及角色

【科研项目】

1. 天津市教育委员会科研计划项目,2019KJ109,基于逆向智能设计的冷凝式燃气锅炉结构优化研究,2020-01至2021-12,结题,主持;

2. 国家自然科学基金委员会青年项目,52106104,基于发汗冷却技术的仿生微通道热质传递机理和结构逆向设计研究,2022-01至2024-12,结题,主持;

3. 厦门市建筑遗产保护智能技术集成应用重点实验室开放基金项目,IAITAHP2023002,基于机器视觉处理的建筑环境调控技术研究,2023-08至2024-12,结题,主持;

4. 甘肃省太阳能发电系统重点实验室开放基金项目,2024SPKL07,耦合PVT及热电储能设备的智能供暖系统及运行策略研究,2024-03至2025-12,结题,主持;

5. 天津市科学技术局科学技术普及项目科普宣传活动,25KPXCRC00040,面向社区居民群体的燃气安全及应急救援专题科普宣传活动,2025-04至2027-03,在研,主持;

6. 科技成果转化,一种海底电缆敷设和回收用连接扣件装置[P]:ZL 202310051496.4.2025-11-17;

7. 企事业合作项目,FHX2023-014,建筑柔性用电负荷动态分布规律研究,2023-03至2023-06,结题,主持;

8. 企事业合作项目,KHX2023-074,旅游特色小镇能源规划设计研究,2023-06至2025-12,结题,主持;

9. 企事业合作项目,FHX2025-177,智慧能源高水平专业群燃气虚拟仿真实训基地,2025-11至2026-11,在研,主持;

10. 国家自然科学基金委员会面上项目,52178083,各向异性太阳辐射透射特性及对建筑得热的影响机理研究,2022-01至2025-12,结题,参与;

11. 建筑安全与环境国家重点实验室开放基金项目,BSBE2022-EET-08,城镇空气源热泵规模化应用的柔性用电特性研究,2022-07至2024-06,结题,参与;

12. 西藏自治区科学技术局科技计划重点研发及转化项目,西藏高海拔环境城镇燃气供应系统安全理论体系与适配性应用技术研究,2026-01至2028-12,在研,参与。


【教研项目】

1. 教育部产学合作协同育人项目,202102102024,环能专业流体输配类专业实验课程虚实结合仿真平台建设,2021-06至2022-06,结题,主持;

2. 天津城建大学专业集群实训工作坊项目,13,城市智慧燃气管网设计及安全监测实训工作坊,2023-01至2024-12,结题,主持;

3. 教育部产学合作协同育人项目,231102373062758,城市智慧燃气系统监测校企共建实践基地建设,2024-01至2024-12,结题,主持;

4. 教育部供需对接就业育人项目,2023122297899,城市智慧燃气就业实习基地建设,2024-01至2024-12,结题,主持;

5. 天津城建大学专业集群实训工作坊暨AI赋能实训项目,GFLX2025-12,AI赋能建筑设备管理实训工作坊,2025-06至2027-05,在研,主持;

6. 天津城建大学本科教育教学改革与研究重点项目,JG-ZD-25021,新工科背景下城建类高校微专业培养体系研究与实践,2025-06至2027-06,在研,主持;

7. 天津城建大学社区教育项目,SJ202607,面向社区的城市燃气安全应用科普教育,2026-04至2027-04,在研,主持;

8. 天津城建大学校级规划教材,GH-JC-2026003,建筑环境与能源应用工程专业英语:暖通/空调/制冷/燃气,2026-05至2028-05,在研,主持;

9. 天津城建大学第二届智慧课程暨AI应用类优秀课程,15,流体输配管网,2026-06至2027-06,在研,主持。


【竞赛获奖】

1.“大金空调杯”第十五届中国制冷空调行业大学生科技竞赛,创新设计三等奖,2021.07;

2.2021年天津市大学生创新创业训练计划项目,市级,2021.06;

3.“LG中央空调杯”天津市第十六届高校暖通制冷创新设计大赛,二等奖,2021.10;

4.第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛天津赛区比赛高校主赛道,铜奖,2021.12;

5.2022年天津市大学生创新创业训练计划项目,国家级,2022.05;

6.“LG中央空调杯”天津市第十八届高校暖通制冷创新设计大赛,三等奖,2023.05;

7.2023年天津市大学生创新创业训练计划项目,市级(2项),2023.06;

8.“海尔智慧楼宇杯”第十七届中国制冷空调行业大学生科技竞赛,三等奖,2023.07;

9.“建行杯”第十六届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛,三等奖,2023.08;

10.第29届全国高等学校人工环境学科奖专业基础竞赛,三等奖,2023.08;

11.2023年天津市大学生知识产权创新创业发明与设计大赛,三等奖(2项),2023.12;

12.第二届天津市大学生节能减排社会实践与科技竞赛,三等奖,2024.04;

13.2023年国家级大学生创新创业训练计划项目,三等奖,2024.06;

14.“LG中央空调杯”第十九届天津市高校暖通制冷创新设计大赛,三等奖,2024.05;

15.2025年“四季沐歌”新能源供热设计大赛,三等奖,2025.04;

16.2025年中福环保-第三届天津市大学生节能减排社会实践与科技竞赛,二等奖,2025.04;

17.“LG中央空调杯”第二十届天津市高效暖通制冷创新设计大赛,二等奖,2025.05;

18.2025年中国国际大学生创新大赛天津赛区高校主赛道,铜奖,2025.07;

19.“汉钟精机杯”第十九届中国制冷空调行业大学生科技竞赛,一等奖,2025.07;

20.第十八届“挑战杯”中国银行天津市大学生课外学术科技作品竞赛,二等奖,2025.07;

21.2026昊姆节能杯-第四届天津市大学生节能减排社会实践与科技竞赛,三等奖,2026.05。


代表性论文/论著及检索情况

【发表论文】

[1] W Cao, Y Xue. Numerical and experimental study of sensitivity factors on heat island of residence community[J]. Environmental Fluid Mechanics, 2017, 17(6): 1189-1205.

[2] W Cao, X You. The inverse optimization of exhaust hood by using intelligent algorithms and CFD simulation[J]. Powder Technology, 2017, 315: 282-289.

[3] W Cao, F Liu, X You. The numerical study of the thermal performance of a condensing gas-water heater[J]. Numerical Heat Transfer, Part A: Applications, 2018, 74(8): 1468-1485.

[4] W Cao, X You. The Prediction of Heat Efficiency and Pollutant Emission of Non-Rated Loaded Condensing Heat Exchangers[J]. Clean Technologies and Environmental Policy, 2018, 20(10): 2299-2310.

[5] W Cao, F Liu, X You. Performance of casting aluminum-silicon alloy condensing heating exchanger for gas-fired boiler[J]. Heat and Mass Transfer, 2018, 54(7): 1951-1960.

[6] W Cao, B Sun, Y Zhao, et al. Study on the transmission route of virus aerosol particles and control technology of air conditioning in the enclosed space[J]. European Physical Journal Plus, 2021, 136(10): 1049.

[7] W Yao, W Tian, J Shang, et al. Distribution Characteristics of Transmitted Diffuse Solar Radiation on the Indoor Surface[J]. Journal of Thermal Science, 2022, 31(6): 1939-1947.

[8] W Yao, K Zhang, W Cao, et al. Research on the correlation between solar radiation and sky luminance based on the principle of photo thermal integration[J]. Renewable Energy, 2022, 194: 1326-1342.

[9] W Yao, X Li, W Cao, et al. Research on the influence of indoor thermal environment and activity levels on thermal comfort in protective clothing[J]. Energy and Buildings, 2023, 278: 112681.

[10] W Cao, X Zhang, W Yao, et al. Comparative study on ventilation and air conditioning system schemes based on virus pollution control in hospital infusion room[J]. Aerobiologia, 2023, 39(4): 429-439.

[11] M Ma, M Ruan, W Cao, et al. Modification with FeOOH magnificent enhanced the photoelectrochemical degradation of oxygen vacancy-containing BiVO4[J]. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2023, 34(22): 1648.

[12] Y Li, T Wang, Z Wang, et al. Thermohydraulic performance analysis and parameters optimization of the combined heat sinks with microchannels and micro pin-fins[J]. Applied Thermal Engineering, 2024, 241: 122443.

[13] W Cao, X Zhang, W Yao, et al. Experimental study on the cooling performance of medical protective clothing coupled with phase-change cold storage materials[J]. Applied Thermal Engineering, 2024, 243: 122607.

[14] X Kong, Y Liu, H Li, et al. Optimization of solar-air source heat pump heating system with phase change heat storage[J]. Applied Thermal Engineering, 2024, 245: 122897.

[15] W Yao, C Yue, A Xu, et al. Power generation evaluation of solar photovoltaic systems using radiation frequency distribution[J]. Journal of Building Engineering, 2024, 98: 110981.

[16] X Liu, M Ruan, B Li, et al. Enhanced Electromechanical Properties of Nitrile Rubber Dielectric Elastomer Composites by SrTiO3-PPy-PCPA Multilayer Core-Shell Hybrids Construction[J]. ChemistrySelect, 2024, 9(40): e20240221.

[17] W Cao, Y Zhang, X Zhang, et al. Numerical simulation of the dual-loop different velocity air curtain system in the operating room [J]. Journal of Building Engineering, 2024, 98: 111322.

[18] C Yue, Y Xu, W Yao, et al. New models of solar photovoltaic power generation efficiency based on spectrally responsive bands[J]. Applied Energy, 2024, 375: 123936.

[19] W Yao, X Zhang, T Shao, et al. Numerical study of flow and heat transfer characteristics of the novel small-channel thermal protection component[J]. International Journal of Thermal Sciences, 2025, 214: 109880.

[20] W Cao, T Shao, X Zhang, et al. Experimental and simulation study of flow and heat transfer characteristics of the leaf-veined mini-channel heat sink[J]. Heat and Mass Transfer, 2025, 61(4): 30.

[21] X Zhang, C Ma, W Cao. Heat transfer and flow characterization of heat sink with topologically deformed quadrilateral fin structures[J]. Applied Thermal Engineering, 2025, 281: 128544.

[22] X Zhang, M Ruan, Y Li, et al. Thermodynamic performance of a new composite honeycomb structure heat sink based on multi-objective co-optimization[J]. International Journal of Thermal Sciences, 2026, 220: 110406.

[23] X Zhang, Y Li, C Ma, et al. Numerical study of flow and boiling heat transfer characteristics of curved surface jet cooling structure with tree-like fractal channel[J]. International Journal of Heat and Fluid Flow, 2026, 117: 110122.

[24] W Gao, W Cao, Y Zhang, et al. Experimental and simulation study on the synergistic delivery characteristics of heat, moisture, and oxygen in high-altitude office environments[J]. Building and Environment, 2026, 291: 114212.

[25] W Han, W Cao, X Zhang, et al. Experimental and numerical simulation study on heat transfer enhancement mechanism of IGBT module liquid-cooled plate based on multi-field synergy[J]. Heat and Mass Transfer,2026, 62(3): 22.

[26] C Liu, X Zhang, Y Zhao, et al. A review of the research progress of curved surface jet enhanced heat transfer and cooling technology and engineering application[J]. Heat and Mass Transfer, 2026, 62: 60.


【授权专利】

[1] 发明专利. 一种测量冷凝式换热器低温防腐能力和腐蚀速率的方法: ZL 201810725700.5[P]. 2021-03-16.

[2] 实用新型专利. 移动式太阳能冷热电三联供智能拖挂车厢: ZL 202120356507.6[P]. 2021-10-08.

[3] 发明专利. 一种基于部分负荷率对冷凝式换热器性能预测的方法: ZL 201811062324.2[P]. 2021-12-31.

[4] 实用新型专利. 一种模块化可调温、换气、除湿的智能防护服套装: ZL 202122821955.1[P]. 2022-06-28.

[5] 发明专利. 一种基于场协同理论优化换热器肋片结构的方法: ZL 201811088248.2[P]. 2023-04-18.

[6] 实用新型专利. 一种热防护构件: ZL 202322418609.8[P]. 2024-04-02.

[7] 实用新型专利. 一种基于仿生学的叶形微通道换热器: ZL 202420182348.6[P]. 2024-10-29.

[8] 实用新型专利. 基于室温控制的太阳灶、PVT及空气源热泵的联合供暖系统: ZL 202420458892.9[P]. 2024-11-05.

[9] 实用新型专利. 一种用于手术室的环状送风系统: ZL 202420237596.6[P]. 2025-01-28.

[10] 发明专利. 一种基于渗透压差原理的被动发汗冷却设备: ZL 202311195913.9[P]. 2025-05-16.

[11] 发明专利. 一种海底电缆敷设和回收用连接扣件装置: ZL 202310051496.4[P]. 2025-07-15.


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