能源与动力工程学院
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姓 名 方海生 性 别
职 称 教授(博导) 毕业学校
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联系方式 13437275182
邮 箱 hafang@hust.edu.cn
通讯地址 动力楼301
个人资料简介
 个人简介:方海生,男,1979年10月出生,浙江义乌人,博士、教授、博士生导师,湖北省“楚天学者”,现任能源学院副院长,主要分管科研、财务和基地平台建设。分别于2002和2005年在中国科技大学取得学士和硕士学位,2008年8月在美国纽约州立大学石溪分校(SUNY)取得博士学位,并与2010年9月在美国劳伦斯伯克利国家实验室(LBL)完成博士后研究工作。2010年12月到华中科技大学能源学院任教至今,建立了多尺度过程模拟实验室(Multiscale Process Modeling Laboratory,MPML)。主要从事跨尺度复杂热物理问题的数值模拟方法、以及基于动力学分析、数值模拟和实验研究的复杂热物理过程的控制与优化方法等研究,具体应用在晶体、特种玻璃等制备过程中流动、传热、化学反应等多物理场、多尺度问题的研究和优化。在International Journal of Heat and Mass Transfer,Journal of Crystal Growth,Crystal Growth & Design等知名期刊发表SCI论文34篇(其中1篇被选为期刊封面文章),EI会议论文7篇,申请发明专利9项,实用新型专利14项(7项获批)。Elsevier系统显示截止到2016年2月为止20篇该出版社的SCI论文共产生10768次来自世界各地的阅览和下载,其中申请人研究领域的主流期刊Journal of Crystal Growth达到了6240次;41篇文章(34篇SCI和7篇EI)产生154次引用,其中他引116次,单篇唯一第一作者最高他引22次,H因子达到9。主持国家自然科学基金面上项目、青年项目,以及教育部博士点基金各一项,以学术骨干参与国家863和973项目各一项,已完成的项目曾获美国能源部R&D Top 100奖。多次在国内外学术会议上作报告或特邀报告,如2013年在传热传质分会做了基金口头汇报,以及在2015年暑期的第17届全国晶体生长与材料科学会议获得“青年优秀论文”,并承担分会主席,作特邀报告。

教育及工作经历

    教育和工作经历:

    1997.9-2002.7 中国科学技术大学热科学与能源工程系(本科,学士)

    2002.9-2005.7 中国科学技术大学热科学与能源工程系(硕士研究生,硕士)

    2005.8-2008.8 纽约州立大学石溪分校机械工程系(博士研究生,博士)

    2008.9-2010.9 Lawrence Berkeley国家实验室材料科学和功能成像中心,博士后

    2010.12-2014.5 华中科技大学能源与动力工程学院,副教授

    2014.5-至今    华中科技大学能源与动力工程学院,教授

研究方向

    研究方向:研究多相态、多组分非平衡相变动力学原理、跨尺度复杂热物理问题的数值模拟方法、以及基于动力学分析和数值模拟的复杂热物理过程的控制与优化方法。重点关注晶体材料和新能源领域,包括太阳能级硅材料制备、探测器级半导体材料制备、高质量大尺寸激光晶体生长、LED相关方面(蓝宝石生长和衬底制造、MOCVD生长设备的制造与优化、LED GaN薄膜晶体的生长)等。

科研项目

    科研项目:
    目前承担国家自然科学基金2项(负责人),教育部博士点新进教师基金1项(负责人),华中科技大学校基金3项(负责人),公司横向1项(负责人),并以单位第二负责人参与973课题和863课题各1项。由于国家基金项目进展出色,2013年在传热传质分会做了基金口头汇报。
    目前在研项目具体如下:
    1.       “高品种特种光电功能玻璃关键制备技术及产业化(2016YFB0303800)”,国家重点研发计划基础材料技术提升与产业化重点专项,子课题“光学玻璃、玻纤熔制系统的多物理场模型建立及过程工艺优化”,2016年7月-2020年6月。
     2.“采用跨尺度研究方法优化氮化镓薄膜的生长均匀性”,国家自然科学基金面上项目(51476068),83万,项目负责人,2015年01月-2018年12月;
    3.        “大尺寸蓝宝石单晶生长过程的数值模拟与优化”,教育部博士点基金,项目负责人,5万,2012年1月-2014年12月;
    4.        “提拉法生长大尺度蓝宝石单晶过程的数值模拟和晶体缺陷控制(51106059)”,国家自然科学基金青年项目,25万,项目负责人,2012年1月-2014年12月;
    5.        “半导体型闪烁晶体及其探测器的研究”,华中科技大学新进教师启动基金,20万,项目负责人,2010年12月-
    6. “GaN制备过程的研究”,华中科技大学校自主创新基金,8万,项目负责人,2013.9-2015.9
    6. “SiC薄膜制备过程的关键技术研究”,湖北省重点基金,10万,主要负责人之一,2014.1-2016.12

代表性论文与专利

    代表性SCI论文:
    1)        Sen Wang, Haisheng Fang*, “Dependence of thermal stress evolution on power allocation during Kyropoulos sapphire cooling process”, Applied Thermal Engineering, Volume 95, 25 February 2016, Pages 150–156
    2)        Zhimin Jiang, Haisheng Fang*, Qianli Ma, Xiangang Luo, Zhenya Lv, Jianfeng Xu, “Numerical Scheme Analysis of Molecular Dynamics towards Accurate Prediction of Fracture Toughness of Silicon”, Engineering Fracture Mechanics 157 (2016) 11–25.
    3)        Zhimin Jiang, Han Yan, Sheng Liu, Zhi Zhang, Zhiyin Gan, Haisheng Fang*, “Uniformity investigation of MOCVD-grown LED layers”, Cryst. Res. Technol. 51, No. 1, 30–40 (2016) (Selected as Journal Cover Paper)
    4)        Zelin Jin, Quanwen Liao, Haisheng Fang*, Zhichun Liu*, Wei Liu, Zhidong Ding, Tengfei Luo, Nuo Yang*, “A Revisit to High Thermoelectric Performance of Single-layer MoS2”, Scientific Reports, DOI: 10.1038/srep18342, December 17, 2015
    5)        Zhi Zhang, Haisheng Fang*, Han Yan, Zhimin Jiang, Jiang Zheng, Zhiyin Gan, “Influencing factors of GaN growth uniformity through orthogonal test analysis”, Applied Thermal Engineering 91 (2015) 53-61.
    6)        Z. M. Jiang, H. S. Fang*, Z. L. Jin, M. Y. Wang, “Adsorption Mechanism of Oxide Gas Pollutants by Single-walled Carbon Nanotubes”, Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures 23(10) (2015), 890-898.
    7)        H.S. Fang, J.Z. Lin, L.L. Zheng*, X.M. Huang, “Analysis and optimization of Czochralski laser oxide crystal growth”, International Journal of Heat and Mass Transfer 85 (2015) 505–512.
    8)        S. Wang, H.S. Fang*, C.J. Zhao, Z. Zhang, M.J. Zhang, J.F. Xu, “Gas flow optimization during the cooling of multicrystalline silicon ingot”, International Journal of Heat and Mass Transfer 84 (2015) 370–375.
    9)        Shaolin Hu, Sheng Liu, Zhi Zhang, Han Yan, Zhiyin Gan, Haisheng Fang*, “A novel MOCVD reactor for growth of high-quality GaN-related LED layers”, Journal of Crystal Growth 415 (2015), 72–77
    10)     Haisheng Fang, Zhi Zhang, Yaoyu Pan, Ronghui Ma*, Mengying Wang, “Systematic Study of Epitaxy Growth Uniformity in a Specific MOCVD ReactorCryst. Res. Technol. 49, No. 11, 907–918 (2014). ”,
    11)     S. Wang, H.S. Fang*, Z.L. Jin, C.J. Zhao, L.L. Zheng*, “Integrated Analysis and Design Optimization of Germanium Purification Process Using Zone-refining Technique”, Journal of Crystal Growth 408 (2014) 42–48.
    12)     H.S. Fang, Q.J. Zhang, J. Tian, S. Wang, R.H. Ma*, “Study of Internal Radiation with Solute Inclusions during Czochralski Sapphire Crystal Growth”, International Journal of Heat and Mass Transfer 79 (2014) 783–789
    13)     Z.L. Jin, H.S.Fang*, N.Yang, Z.Zhang, S.Wang, J.F.Xu, “Influence of temperature-dependent thermophysical properties of sapphire on the modeling of Kyropoulos cooling process”, Journal of Crystal Growth 405(2014), 52–58.
    14)     H.S. Fang, Z. Zhang, Z.L. Jin, S. Wang, J.F. Xu, “Characteristics of melt convection during Kyropoulos sapphire crystal growth”, International Journal of Materials Research, Vol. 105, No. 10, pp. 961-967.
    15)     H. S. Fang, J. Tian, S. Wang, Y. Long, M. J. Zhang, and C. J. Zhao, “Numerical optimization of czochralski sapphire single crystal growth using orthogonal design method”, Crystal Research & Technology, Vol.49, Issue 5/2014, page 323-330.
    16)     Naigen Zhou, Maohua Lin, Lang Zhou, Qiufa Hu, Haisheng Fang, Sen Wang, “A modified cooling process in directional solidification of multicrystalline silicon”, Journal of Crystal Growth 381 (2013) 22–26.
    17)     H.S. Fang, Z.L. Jin, M.J. Zhang, Z. Zhang, C.J. Zhao, “Role of Internal Radiation at the Different Growth Stages of Sapphire by Kyropoulos Method”, International Journal of Heat and Mass Transfer 67 (2013) 967–973.
    18)     H.S. Fang, S. Wang, Z.L. Jin, J. Tian, J.F. Xu, “Crystal Cracking Analysis and Three-dimensional Effects during Kyropoulos Sapphire Growth”, Crystal Research & Technology 48 (9) (2013) 649–657
    19)     W. Liu, H. Jia, Z.C. Liu, H.S. Fang, K. Yang, “The approach of minimum heat consumption and its applications in convective heat transfer optimization”, International Journal of Heat and Mass Transfer 57 (2013) 389-396.
    20)     S. Wang, H.S. Fang*, G.H Wei, L. Zhou, N.G. Zhou, “Transient analysis of the cooling process and influence of bottom insulation on the stress in the multicrystalline silicon ingot”, Crystal Research & Technology, 1–10 (2013) (Corresponding author)
    21)     H.S. Fang, Q.J.Zhang, Y.Y. Pan, S. Wang, N.G. Zhou, L. Zhou, M.H. Lin, “Characteristics of thermal stress evolution during the cooling stage of multicrystalline silicon”, Journal of Thermal stresses, 36(9), pp 947-961.
    22)     H.S. Fang, Y.Y. Pan, L.L. Zheng,  , Q.J. Zhang, S. Wang, Z.L. Jin, “To investigate interface shape and thermal stress during sapphire single crystal growth by Cz method”, Journal of Crystal Growth, Volume 363, 15 January 2013, Pages 25–32.
    23)     Haisheng Fang, Jun Tian, Quanjiang Zhang, Yaoyu Pan, Sen Wang, “Study of melt convection and interface shape during sapphire crystal growth by Czochralski method”, International Journal of Heat and Mass Transfer, Volume 55, Issues 25–26, December 2012, Pages 8003–8009.
    24)     H.S. Fang, Z.L.Jin, X.M. Huang, “Study and optimization of gas flow and temperature distribution in a Czochralski configuration”, Journal of Crystal Growth, Volume 361, 15 December 2012, Pages 114–120.
    25)     Haisheng Fang, Sen Wang, YuQiang Zeng, Zhengbin Guo, “Integrated Study of Lead Iodide Crystal Growth and Doping Processes”, International Journal of Heat and Mass Transfer, 55 (2012) 4469–4475.
    26)     H.S. Fang, S. Wang, L. Zhou, N.G. Zhou, M.H. Lin, “Influence of furnace design on the thermal stress during directional solidification of multicrystalline silicon”, Journal of Crystal Growth, volume 346, 5–11, 2012.
    27)     Hui Zhang, Lili Zheng, Haisheng Fang, “Hot zone design for controlled growth to mitigate cracking in laser crystal growth”, Journal of Crystal Growth, 318, 695–699, 2011.
    28)     H.S.Fang, E.D.Bourret, Z.W.Yan, “Numerical Study of the Micro-Pulling-Down Process for Sapphire Fiber Crystal Growth”, Crystal Growth & Design, Vol. 11, No. 1, 2011.
    29)     Zhifeng Chen, Haisheng Fang*, “The Effects of Wind and Posture on the Aerodynamic Performance During the Flight Stage of Skiing”, ASME-Journal of Biomechanical Engineering, Vol. 133, 2011, 091001-1.
    30)     Gaurab Samanta, Andrew Yeckel, Parthiv Daggolu, Haisheng Fang, Edith D. Bourret-Courchesne, Jeffrey J. Derby, “Analysis of limits for sapphire growth in a micro-pulling-down system”, Jourrnal of Crystal Growth, Volume 335, Issue 1, Pages 148–159 ,2011.
    31)     H. Zhang, H.S. Fang, L.L. Zheng, Z.G.Wu, G.C.Zhang, “Nd:YVO4 crystal growth by Czochralski technique with a submerged plate”, Journal of Crystal Growth, Volume 311, 4652–4659, 2009.
    32)     H.S. Fang, K. Bao, J.A. Wei, H. Zhang, E.H. Wu, and L.L. Zheng, “Simulations of Droplet Spreading and Solidification Using an Improved SPH Method”, Numerical Heat Transfer, Part A, 55: 124–143, 2009.
    33)     H.S. Fang, L.L. Zheng, S. R. Qiu, K.I. Schaffers, J.B. Tassano, H. Zhang, “Optimization of the cooling profile to achieve crack-free Yb:S-FAP crystals”,Journal of Crystal Growth, Volume 310, Issue 16,  Pages 3825-3832, 2008.
    34) Fang, H. S., Zheng, L. L., Zhang, H., Y. Hong, and Q. Deng, "To Reduce Melt Inclusion using Submerged Heater and Baffle in Optical Crystal Growth", Crystal Growth & Design, Vol. 8, pp. 1840-1848, 2008.

所获荣誉和奖励

        湖北省2011“楚天学者”,教学竞赛和教学质量二等奖,湖北省优秀学士学位指导教师。