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王亚辉 副教授

电子邮箱：wangyh296@mail.sysu.edu.cn

研究领域：1. 中子、光子输运过程高保真数值模拟;
2. 非规则网格数值模拟技术;
3. 大规模并行加速计算;
4. 核反应堆多物理耦合模拟;
5. 数字化反应堆软件开发;
6. 模型降阶;
7. 人工智能深度神经网络

基本信息

王亚辉，男，助理教授，博士生导师，中山大学中法核工程与技术学院

电子邮箱：wangyh296@mail.sysu.edu.cn

Personal information

Yahui Wang, Assistant Professor, Sino-French Institute of Nuclear Engineering and Technology, Sun Yat-sen University

Email: wangyh296@mail.sysu.edu.cn

 

教育经历

2017.09-2021.04 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院      工程热物理专业       工学博士

2015.09-2017.07 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院      化工过程机械    工学硕士

2011.09-2015.07 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院      核反应堆工程专业   工学学士

Education background

2017.09-2021.04, School of Energy Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Doctor Degree of Engineering Thermophysics

2015.09-2017.07, School of Energy Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Master Degree of Chemical Process Machinery

2011.09-2015.07, School of Energy Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Bachelor Degree of Nuclear Reactor Engineering

 

研究方向

  • 中子、光子输运过程高保真数值模拟
  • 非规则网格数值模拟技术
  • 大规模并行加速计算
  • 核反应堆多物理耦合模拟
  • 数字化反应堆软件开发
  • 模型降阶研究
  • 人工智能深度神经网络

Research Interests

  • High-fidelity numerical simulation of neutron/photon transport
  • Irregular mesh numerical simulation
  • Large-scale parallel accelerated calculation
  • Nuclear reactor multi-physics coupling simulation
  • Development of digital reactor software
  • Model reduction
  • Artificial intelligence deep neural network

 

学术论文(Publications)

期刊论文(Journal articles)

  1. Wang Yahui, Yan Liming, Ma Yu*. Lattice Boltzmann solution of transient Boltzmann transport equation in radiative and neutron transport [J]. Physical Review E, 2017, 95:063313.
  2. Wang Yahui, Yan Liming, Ma Yu*, Li Wei*. Finite volume lattice Boltzmann scheme for neutron/radiative transfer on unstructured mesh [J]. Annals of Nuclear Energy, 2017, 109:227-236. 
  3. Wang Yahui, Yan Liming, Xia Bangyang, Ma Yu*. Lattice Boltzmann method for simulation of time-dependent neutral particle transport [J]. Nuclear Science and Techniques, 2017, 28(3): 36.
  4. Ma Yu, Wang Yahui, Song Kuilong, Sun Qian. Adaptive mesh refinement for neutron transfer with lattice Boltzmann scheme. Proceedings of the 2017 25th International Conference on Nuclear Engineering. Shanghai, China. 
  5. Wang Yahui, Xie Ming*, Ma Yu*. Neutron transport solution of lattice Boltzmann method and streaming-based block-structured adaptive mesh refinement [J]. Annals of Nuclear Energy, 2018, 118:249-259. 
  6. Song Miaomiao, Chi Xiaoting, Wang Yahui, Ma Yu*. Electromagnetic Regulation of Electrolyte Solution Heat Convection in Microchannels [J]. Micromachines, 2018, 9(6): 262. 
  7. Wang Yahui*, Ma Yu*, Xie Ming. GPU accelerated lattice Boltzmann method in neutron kinetics problems [J]. Annals of Nuclear Energy, 2019, 129: 350-365.
  8. Wang Yahui*, Ma Yu*, Xie Ming. GPU accelerated lattice Boltzmann method in neutron kinetics problems II: Neutron transport calculation [J]. Annals of Nuclear Energy, 2019, 134: 305-317. 
  9. Wang Yahui, Xie Ming*, Ma Yu*. Neutron discrete velocity Boltzmann equation and its finite volume lattice Boltzmann scheme [J]. Communications in Computational Physics, 2019, 25(5): 1446-1468. 
  10. Wang Yahui*, Ma Yu*, Xie Ming. High-order lattice Boltzmann method for multi-group neutron diffusion solution [J]. Progress in Nuclear Energy, 2019, 110: 341-353. 
  11. Ma Yu, Wang Yahui*, Xie Ming. Multiblock Adaptive Mesh Refinement for the SN Transport Equation Based on Lattice Boltzmann Method [J]. Nuclear Science and Engineering, 2019: 1-19. 
  12. Wang Yahui, Xie Ming*, Ma Yu*. Analysis of the multi-physics approach using the unified lattice Boltzmann framework [J]. Annals of Nuclear Energy, 2020, 143: 107500. 
  13. Wang Yahui, Xie Ming*, Ma Yu*. High-order lattice Boltzmann framework and its adaptive mesh refinement in the neutron transport SP3 solutions [J]. Progress in Nuclear Energy, 2020, 128: 103449. 
  14. Sun Yue, Yang Junhe, Wang Yahui, Li Zhuo, Ma Yu*. A POD reduced-order model for resolving the neutron transport problems of nuclear reactor [J]. Annals of Nuclear Energy, 2020, 149: 107799. 
  15. Su Wentao*, Li Yang, Wang Yahui, Zhang Yaning, Ma Yu*. Influence of structural parameters on wavy-tilt-dam hydrodynamic mechanical seal performance in reactor coolant pump[J]. Renewable Energy, 2020, 166:210-221.
  16. Ma Yu, Wang Yahui*, Yang Junhe*. ntkFoam: An OpenFOAM based neutron transport kinetics solver for nuclear reactor simulation [J]. Computers & Mathematics with Applications, 2021: 81(1):512-531. 
  17. Xie, Yuchen, Wang Yahui, Ma Yu, Wu Zeyun. Neural Network Based Deep Learning Method for Multi-Dimensional Neutron Diffusion Problems with Novel Treatment to Boundary." Journal of Nuclear Engineering 2021, 2: 533-552.
  18. Wang, Yahui, Ma Yu*. lbmNTH: A unified lattice Boltzmann framework for coupled neutronics-thermal-hydraulics analysis[J]. Annals of Nuclear Energy, 2022, 166: 108750.
  19. Wang Yahui, Ma Yu*. Unstructured finite-volume lattice Boltzmann method for the multi-group SP3 simulation[J]. Annals of Nuclear Energy, 2022, 170: 109012. 
  20. Chi, Honghang, Wang Yahui*, Ma Yu*. Wavelet-based angular discretization finite difference method for neutron transport equation solving[J]. Annals of Nuclear Energy, 2023, 182: 109628.
  21. Chi, Honghang, Wang Yahui , Ma Yu*. Reduced-order with least square-finite difference method for neutron transport equation[J]. Annals of Nuclear Energy, 2023. 191: 109914.
  22. Xie, Yuchen, Ma Yu, Wang Yahui*. Automatic boundary fitting framework of boundary dependent physics-informed neural network solving partial differential equation with complex boundary conditions[J]. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2023. 414: 116139. 
  23. Su Wentao, Wang Yahui, Feng Xiaodong, Li Xiaobin. Thermal-liquid–solid coupling characteristics of wavy-end-face mechanical seal for reactor coolant pump[J]. Nuclear Engineering and Design, 2023, 414: 112545.
  24. Wang Yahui, Ma Yu, Jiang Naibin, Li Jie, Wu Wenbin, Zhong Yiming. Finite-difference lattice Boltzmann method for neutral particle transport solving. Proceedings of the 2023 30th International Conference on Nuclear Engineering. Kyoto, Japan 
  25. Wang, Yahui, Chi Honghang, Ma Yu*. Nodal expansion method based reduced-order model for control rod movement[J]. Annals of Nuclear Energy, 2024. 198: 110279.
  26. Wang, Yahui, Chen Jianchen,Li Da, Shi Leitai, Chi Honghang, Ma Yu*. Simulation of SN transport equation for hexagonal-z reactor using the COMSOL Multiphysics software[J]. Nuclear Engineering & Design, 2024. 416: 112746.
  27. Xie, Yuchen, Wang Yahui, Ma Yu. (2024). Boundary dependent physics-informed neural network for solving neutron transport equation[J]. Annals of Nuclear Energy, 2024. 195: 110181.
  28. Xie Yuchen, Chi Honghang, Wang Yahui, Ma Yu*. Physics-specialized neural network with hard constraints for solving multi-material diffusion problems[J]. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2024, 430.
  29. Wang Yahui, Meng Yiqian, Ma Yu, Vectorial finite element method for neutron transport solving with preconditioning GMRES acceleration[J]. Annals of Nuclear Energy, 2024, 199: 110336.
  30. Chi Honghang, Ma Yu, Wang Yahui*. Reduced-ordermethods for neutron transport kinetics problem based on proper orthogonal decomposition and dynamic mode decomposition. Annals of Nuclear Energy 206 (2024): 110641. 
  31. Zhao Zelong, Wang Yahui*, Liu Zhexian, Chi Honghang, Ma Yu. Reduced-order method for nuclear reactor primary circuit calculation[J]. Nuclear Science and Techniques, 2024, 35: 190. 
  32. Min Guangyun, Ma Yu, Wang Yahui*, Jiang Naibin*. Flow fields prediction for data-driven model of 5 × 5 fuel rod bundles based on POD-RBFNN surrogate model[J]. Nuclear Engineering and Design, 2024, 422.
  33. Wang Yahui, Zhao Zelong, Chi Honghang, Liu Zhexian, Ma Yu*. Plug-and-play digital twin based on multiscale multiphysics reduced-order method for simulationof nuclear reactor primary circuit[J]. Nuclear Science and Techniques, 2026, 37(6): 95.
  34. Chi Honghang, Chen Jianchen, Wang Yahui*, Ma Yu*. Material cross-sections real-time inversion from neutron detector data for nuclear reactor digital twin[J]. Nuclear Engineering and Design, 2025, 442: 114296.
  35. Xiao Hao, Ma Yu, Chi Honghang, Wang Yahui*. General interpolation-supplemented lattice Boltzmann solution of irregular geometry neutron transport solving[J]. Annals of Nuclear Energy, 2025: 111705.
  36. Miao Heng, Ma Yu, Li Jie, Wang Yahui*. Direct numerical simulation of square rod bundle channel and evaluation of common turbulence models[J]. Annals of Nuclear Energy, 2026, 225: 111755.
  37. Chi Honghang, Li Yongshi, Xie Yuchen, Wang Yahui*, Ma Yu. General intrusive neutron transport reduced-order model applicable to various deterministic methods[J]. Annals of Nuclear Energy, 2026, 226: 111854.
  38. Zhao Zelong, Chi Honghang, Xie Yuchen, Wang Yahui*, Ma Yu*. Ultra-real-time model reduction for nuclear reactor primary circuit calculation[J]. Nuclear Engineering and Design, 2026, 449.
  39. Bi Yanzhao, Zeng Fulin, Wang Yahui*, Ma Yu*. Reduced-order modeling of burnup calculation based on augmented invariant manifolds[J]. Nuclear Engineering and Design, 2026, 458.
  40. 王丹，王亚辉，马宇*. 熔盐反应堆辐射效应分析[J]. 核动力工程, 2018, 39(2): 80-85. 
  41. 马宇，王亚辉*，彭星杰，夏榜样. GPU加速的中子输运稳态格子Boltzmann方法[J]. 核动力工程, 2018, 39(2): 6-9. 
  42. 马宇，王亚辉，芦韡*，羊俊合. 基于OpenFOAM的中子输运动力学求解器ntkFoam研究[J]. 核动力工程, 2020, 41(4): 8-11. 
  43. 彭星杰*，马宇，王亚辉.基于高精度LBM 的中子输运 SP3 方程模拟[J].核动力工程, 2020, v41(S2): 93-96. 
  44. 王亚辉，马宇*.基于格子Boltzmann方法的反应堆核-热-流耦合模拟[J].原子能科学技术, 2022.
  45. 谢宇辰, 马宇, 王亚辉*. 参数化物理内嵌神经网络求解稳态单能中子扩散解集[J]. 原子能科学技术, 2024, 58(6): 1242-1249. 
  46. 王亚辉,肖豪,马宇*, 谢宇辰,池泓航.基于物理融合神经网络的广义对流扩散方程格子Boltzmann求解研究[J]. 核动力工程, 2024. 
  47. 池泓航, 王亚辉*, 马宇. 基于LBM中子扩散方程的POD降阶[J]. 核动力工程, 2025, 46(S1): 8-12.
  48. 马宇, 池泓航, 王亚辉*, 谢宇辰. 反应堆物理的模型降阶研究进展[J]. 核动力工程, 核动力工程, 2026, 47(3): 1-12.

 

会议文章(Conferences proceedings)

  1. Wang Ya-Hui, Ma Yu, Li Dong-Yang, Li, Feng-Chen. Coupling Numerical Simulation Research On Neutron Transport and Heat Transfer with LBM. HIT-HYU Joint Workshop 2015，Seoul, Korea.
  2. Sun Qian, Wang Yahui, Ma Yu. Analysis of radiative effect in a Molten Salt Reactor, International Symposium on Symbiotic Nuclear Power Systems for 21st Century, 2017, Chengdu, China；
  3. 王亚辉，夏榜样，柴晓明，姚栋，严利明，马宇. 多维中子输运的LBFVD格式. 2015年7月核反应堆系统设计技术重点实验室学术年会(四川，成都)；(优秀论文)
  4. 王亚辉，夏榜样，柴晓明，姚栋，严利明，马宇. 中子输运LBM的GPU并行加速计算研究. 2015年7月核反应堆系统设计技术重点实验室学术年会(四川，成都)；
  5. 王亚辉，张昊春，马宇. 基于一维LBM的中子输运过程研究. 2015年9月中国核学会2015年学术年会(四川，绵阳)；
  6. Ma Yu, Wang Yahui, Song Kuilong, Sun Qian. Adaptive mesh refinement for neutron transfer with lattice Boltzmann scheme. Proceedings of the 2017 25th International Conference on Nuclear Engineering. Shanghai, China（EI收录）
  7. 王亚辉，马宇，李凤臣，张昊春. 确定性中子输运及中子扩散问题中的格子Boltzmann数值研究, 中国核学会2017学术年会(山东，威海);
  8. 王亚辉，马宇. GPU加速的中子输运稳态格子Boltzmann方法, 第十七届反应堆数值计算与粒子输运学术会议CORPHY暨2018年反应堆物理会议(广东，深圳)；(优秀论文，推荐发表到核动力工程)
  9. 王亚辉，马宇. 中子扩散方程的高阶格子Boltzmann方法, 核反应堆系统设计技术重点实验室2018 年学术年会暨第4 届核安全和严重事故国际研讨会(NUSSA-2018) (四川，成都)； (优秀论文)
  10. 羊俊合，马宇，王亚辉. 基于OpenFOAM的中子输运模拟, 2019年第九届反应堆物理与核材料学术研讨会； (湖北，宜昌)
  11. 马宇，王亚辉，彭星杰. 基于高精度 LBM 的中子输运 SP3 方程模拟, 2019 年度核反应堆系统设计技术重点实验室学术年会 (四川，成都)； (优秀论文，推荐发表到核动力工程)
  12. 池泓航，王亚辉，马宇.基于二维节块展开法的POD降阶，第十九届反应堆数值计算与粒子输运学术会议暨 2023 年反应堆物理会议，上海（CORPHY2022）
  13. 谢宇辰，王亚辉，马宇.参数化物理内嵌神经网络求解中子扩散解集，第十九届反应堆数值计算与粒子输运学术会议暨2023 年反应堆物理会议，上海（CORPHY2022）
  14. 池泓航, 王亚辉, 马宇. 基于LBM中子扩散方程的POD降阶[C]. 2024年度核反应堆技术全国重点实验室学术年会, 成都.(优秀论文，推荐发表到核动力工程)
  15. 肖豪, 王亚辉, 马宇. 基于LBM的核-热-流耦合模型[C]. 2024年度核反应堆技术全国重点实验室学术年会, 成都
  16. 谢宇辰, 赵泽龙, 王亚辉, 马宇. 参数化物理内嵌神经网络构建热工水力单通道代理模型[C]. 2024年度核反应堆技术全国重点实验室学术年会, 成都.

 

专利(Patent)

  1. 张昊春，吉宇，王亚辉，李延广，郝莹，赵鑫宇. 一种多级波浪能发电装置，中国发明专利，2014. (已授权，专利号：2014102308394)；
  2. 马宇，孙乾，王亚辉. 复杂结构变姿态卫星空间外热流计算软件，中国发明专利，2017. (已受理，专利号：201710718144.4)；
  3. 王亚辉，马宇.一种基于模型降阶和混合数据同化的堆芯测量方法，中国发明专利，2023. (已授权，专利号：ZL202311224434.5)
  4. 王亚辉，马宇.基于POD和中子探测数据的核燃料包壳破损在线监测方法，中国发明专利，2023. (已授权，专利号：ZL202311225870.4)
  5. 王亚辉，马宇，池泓航，赵泽龙.一种分而治之的核反应堆跨尺度数字孪生POD建模方法，中国发明专利，2024. （已受理，申请号：202410557662.2）
  6. 王亚辉，李长伟，马宇.基于稀疏回归的中子输运本构关系及低维控制方程建模方法，中国发明专利，2024. （已授权，专利号：ZL202411499550.2）
  7. 赵泽龙, 马宇, 王亚辉, 池泓航. 一种基于模型降阶的核反应堆热工回路系统快速计算方法，中国发明专利，2023. (已受理，申请号：202311199615.7)
  8. 马宇，池泓航，王亚辉. 基于确定论中子输运求解的高兼容性侵入式降阶方法，中国发明专利，2024. (已授权，专利号：ZL202411517074.2)
  9. 王亚辉,曾付林,马宇. 基于组件级区域分解耦合的中子输运降阶模型构建方法，中国发明专利，2026. （已受理，202610275460.8）
  10. 马宇，李健雄，王亚辉. 一种基于激光调制液滴直径的空间液滴发生器, 中国发明专利，2025（已授权，202210502496.7）

 

软件著作权(Software copyright)

  1. 一维瞬态中子输运LBM计算软件，登记号：2016SR021480；
  2. 多维稳态中子输运LBM计算软件，登记号：2016SR066391；
  3. 核反应堆临界问题LBM计算软件，登记号：2016SR125441；
  4. GPU加速中子输运LBM计算软件，登记号：2016SR125446；
  5. 基于MPI的高精度SP3-LBM并行计算软件，登记号：2020SR1246355；
  6. 基于COMSOL的SN方法和SP3方法求解中子输运方程程序平台，登记号：2023SR0717442；
  7. 基于LBM的反应堆堆芯核热流耦合计算软件，登记号：2024SR0172732；
  8. NSS核反应堆系统仿真软件，登记号：2024SR0336534；
  9. 贴体网格LBM中子输运计算软件，登记号：2024SR1785834；
  10. 基于稀疏回归的中子输运本构关系计算软件，登记号：2025SR1636499
  11. 热工水力系统模型侵入式降阶工具软件，登记号：2025SR1573708

 

基金项目( Foundations & projects)

  1. 国家自然科学基金青年基金，基于格子Boltzmann和Monte Carlo方法的中子输运本构关系及低维控制方程研究，项目号：12205389，30万，2023-2025，主持
  2. 广东省自然科学基金面上项目，反应堆核-热-流-力复杂坐标系格子Boltzmann耦合模拟及大规模GPU并行加速研究. 项目号：2022A1515011735，10万元，2022-2024，主持
  3. 中央高校基本科研业务费子课题，小型铅铋快堆物理特性研究及设计优化，项目号：22qntd1801，2022，主持
  4. 核反应堆系统设计技术重点实验室基金，基于格子Boltzmann方法的均匀反应堆堆芯核热流耦合研究，合同号：KFKT-05-FW-HT-20220001，15万，2022-2024，主持
  5. 中国核动力研究设计院采购项目，堆芯三维模型降维转换的调试分析技术研究. 52万，2023，主持
  6. 广东省自然科学基金面上项目，反应堆时域-频域中子噪声模拟的格子Boltzmann方法研究，10万，合同号：2025A1515011855，10万，2025-2027，主持人
  7. 核电安全技术与装备全国重点实验室开放课题，跨尺度系统回路降阶和实时在线仿真研究，合同号：007-EC-B-2025-C76-P.T.30-02651，15万，2025-2027，主持人
  8. 中国核动力研究设计院，应用于ROMML程序的神经网络计算方法研究，合同号：，13.5万，2025-2026，主持人
  9. 中广核研究院有限公司，冷链系统瞬态响应特征分析及预测工具开发服务采购，72.68万，2026-2027，主持人
  10. 中国核动力研究设计院采购项目，简化球谐函数程序输入模块设计与开发. 合同号：HT-IDR1-05-FW-JT-202007WX05，2021-2022，主要参与
  11. 中国核动力研究设计院采购项目，PANTO 等软件计算模块集成优化及结构分析技术研究. 合同号：HT-HLHXYF-05-21-9S-2021003，2021-2022，主要参与

 

学生培养( Students)

  1. 池泓航，2022届硕士研究生，《中子输运方程的小波精细建模及节块展开法优化研究》；
  2. 李建雄，2024届硕士研究生，《无保护失流工况下的铅铋合金实验回路热工水力特性研究》；
  3. 赵泽龙，2025届硕士研究生，《AP1000反应堆一回路系统降阶建模研究》
  4. 陈坚城，2025届硕士研究生，《基于COMSOL的核反应堆中子输运-热工水力耦合计算研究》
  5. 黎泳诗，2026届硕士生，《压水堆包壳破损下131I在子通道中的迁移过程模拟及降阶研究》
  6. 乐之域，2022届本科生，《Lattice Boltzmann simulation of neutron transport process under complicated coordinates （复杂坐标系下中子输运过程的格子Boltzmann模拟）》
  7. 曾昊然，2022届本科生，《Study on statistical characteristics of neutron transport based on the Monte Carlo method（基于Monte Carlo方法的中子输运统计特性研究）》
  8. 陶盈盈，2022届本科生，《Coupled computation of lattice Boltzmann method and Monte Carlo method for neutron transport process（中子输运过程的格子Boltzmann-Monte Carlo方法耦合模拟）》
  9. 张心宇，2026届本科生，《面向核反应堆系统数字孪生的图形化建模方法研究》校级优秀论文，院级优秀团队论文

 

软件（Softare）

1.  数字反应堆计算工具 Digital Reactor Computational Tools (Direct)

2. OpenFOAM中子输运动力学求解器ntkFoam

3. COMSOL中子输运求解器DNTM