[学者笔谈]张忠孝:我和教师做科研
来源:价格网 发表于2019-07-23 07:48:01 编辑:仓木麻衣
摘要: ? [编者按] 继2019年上半年推出身边的感动系列报道遭到广泛好评后,从2019年10月起,咱们推出了新栏目学者笔谈。本栏目将连续推出一批我校有影响的学者

? [编者按] 继2019年上半年推出“身边的感动”系列报道遭到广泛好评后,从2019年10月起,咱们推出了新栏目“学者笔谈”。本栏目将连续推出一批我校有影响的学者,要点展现他们在人才培育、科学研讨、服务社会和文明传承与立异等方面的观念和见地、思路和做法及理论和实践,旨在宏扬科学精力,激荡人文情怀,回归学术本位,浓郁学术气候,全面进步交大学术的影响力和传达力。

 

■ 科研是探究不知道的常识和技能,原理上行不通,理论上证明不可行的课题是不能做的,牵强为之会糟蹋许多人力物力,误导学生。

 

 

■ 一向以来人们都在不断的探究新的科学和技能问题,任何一点的发现和发明都离不开前人所留下的常识和发明。

 

■ 人类社会展开到今日,许多立异性的效果都需求各个专业、各种人才的协同发明,个人的力气真的是很藐小!

学者笔谈栏目让我写点东西,我也看了从前学者们的笔谈文章,觉得这个栏目供给的渠道很好,阅读了这些文章真的收获颇丰。写点什么呢?想来想去仍是觉得针对我自己带研讨生所存在的问题,结合我在教师的辅导下做科研的一些体会来与咱们共享,期望能对研讨生怎么做科研有些学习和协助。

 

我的科研之路

 

我是1982年结业到哈尔滨三大动力的哈尔滨电站设备成套规划研讨所作业,入所教育完毕后分配到热能工程研讨室作业,没几天主任找我说,咱们与清华大学热能系一同承当国家“煤焚烧特性”课题,派我到清华去做试验,清华大学课题负责人是林灏教授。所以,我买了火车票就急匆匆的到了北京,我到清华后在一个狭隘的办公室找到了林先生,林灏教授高高的个子,有一米八十以上,十分消瘦,带一双高度近视眼镜,估量有一千度,穿一身中山服虽然有许多皱褶,可是洗的很洁净。碰头问寒问暖几句后,他安排我与他的帮手阎教师一同做试验。咱们其时运用的设备是4.1型国产热天平,其时这台设备在国内仍是很先进的,只能做热重剖析,即:测验剖析样品在加热过程中的分量改变。从福建采纳的二十多种煤样品,参阅了一些材料和论文,咱们开端了在规范的条件下各种煤的焚烧特性试验,依照林灏教授的要求,每个样品要做三次重复试验,重现度在5%一下再做下一个煤种。我便是这样开端了做试验的作业,其时设备常常出问题,常常要跑到北京郊区的通县北京第二光学仪器厂去修补,有时也请厂里来人修理,半年多的时刻总算把二十多种样品做完了。其时的打印纸通明度欠好,咱们用通明好的硫酸纸把一个个曲线描出来!这些作业完结后,林灏教授与咱们一同比照这些试验效果,他清晰要我把各种煤的焚烧曲线的不同记录下来,特别重视那些曲线跳动当地,做过热重剖析的人都知道,热重曲线十分单一,欠好剖析,我其时主张把热重曲线按抛物线、指数函数、直线函数分段做微分处理,这样比较反应速度的不同会更显着,林先生觉得很好,其时清华大学只核算机系有一台大型核算机,他请来一位核算机系刘教师帮我编程序,并按曲线截取试验点进行核算,经过二个月的时刻,我和刘教师把数据都处理完,林先生十分高兴,比较热重和微分热重曲线,咱们发现了在福建无烟煤中以加福无烟煤为代表的一些煤挥发物开释陡峭,而以陆家地为代表的一些煤挥发物会集焚烧,二种煤在惯例的剖析数据中几乎没有不同。这个效果出来后林先生十分振奋,他告诉我他到福建调研时发现了在同一个75吨/小时锅炉上焚烧加福煤常常发作救活,要用油助燃,而焚烧陆家地煤很安稳,不需求油助燃,咱们的效果很好地解说了实践煤粉焚烧中的问题。当年动力工程学会年会,林灏教授把咱们的研讨效果在大会做了报告,引起了能动职业的很大反应,形成了很有名的“同一种煤,因为其挥发份开释特性不同,完全能够表现出不同的焚烧特性”的定论。林先生常常和我讲,“科研要从实践问题中来,搞清楚发作了什么现象,经过理论和试验要回答为什么?从而找到处理这些问题的办法。”我在林灏教授辅导下做了二年两年科研,课题完毕后我回到了单位,林先生的科研思路、办法至今都影响着我!1986年林灏先生患癌症逝世了,他文革前被划为“右”派,长时间的牛棚日子,使他积劳成疾,现在清华图书馆存有他早年的作品。林先生是最早教我做科研的教师,后来我承当了科技部“煤焚烧特性研讨及规范化”、国务院严重办“残次煤焚烧特性与技能”等多项国家课题,对我国几百种煤进行了研讨,并丰厚了林先生的研讨,形成了我自己的研讨效果,“同一种煤,完全能够表现出不同的焚烧特性;不同种煤,也或许表现出相同的焚烧特性”。推动了我国煤焚烧特性与焚烧技能的展开。

 

林先生应该是我做科研的启蒙教师,对我更大辅导是我的博士导师清华大学傅维标教授。我开端知道傅教师是他翻译的一本书——-“煤粉焚烧与气化”,其时有关煤粉焚烧的书很少,记住新华书店能找的有关焚烧的书就二本,另一本是西安交通大学的“焚烧学”,“煤粉焚烧与气化”是美国杨柏翰大学SMOOT教授的专著,傅教师把它介绍给我国焚烧界的,它使我国了解了国际上煤焚烧的展开进程。后来傅教师的专著“焚烧物理学根底”在我国影响很大,我在国家“七五”攻关课题“煤种资源数据库”中和傅教师一同做课题,我对傅教师深沉的理论功底信服,后来我考取了他的研讨生。其时,我国燃煤电站首要的问题是锅炉焚烧不安稳,焚烧和焚烧要耗费许多柴油,为了节省油品各个科研安排、大学都在展开研讨,发明各种稳燃技能。傅教师依照流体力学理论剖析认为,经过不同速度射流发生速度差能够卷吸高温烟气完结安稳煤粉焚烧,他带领课题组教师和咱们研讨生屡次评论,怎么用试验来证明理论剖析的正确性,在试验设备上验证是一件很可贵作业!咱们先在冷态模型上做试验,用一般风速和超音速二股平行射流做试验,发现能够取得理论想象的卷吸回流,可是回流数量一向不很抱负。热态试验超音速射流对煤粉火焰有安稳效果,可是达不到不用油稳燃的意图。傅教师对试验效果一向不满意,后来咱们屡次评论,认为用流体力学的办法处理稳燃的想象和研讨方向是对的,高速射流的动量达不到能够稳燃的量级,需求采纳其他的结构来完结稳燃的意图。所以,傅教师又提出选用穿插射流使用穿插射流发生零速度点,树立一个稳燃腔屏蔽大空间的冷辐射,这个想象是在本来理论完结困难时的改善办法,开端的冷态试验发生许多的回流,这使咱们看到了期望,经过许多的试验咱们确认了可行的技能方案,在河南某电厂进行了热态改造工业演示,试验效果表明焚烧无烟煤60%低负荷不用油助燃。发明了“双通道自稳式煤粉焚烧器”,取得了很大成功,在职业中得到了许多的推行使用,节省了焚烧和稳燃用油。跟傅教师做科研,我学会了先理证明明,然后再用试验验证,继而实践使用演示。傅教师常说;“搞科研,先原理上要想清楚,理论上证明可行再做,原理和理论上想不清楚,证明不明白的不要做。”我多年来从事科研作业,深感傅教师是很有道理的,科研是探究不知道的常识和技能,原理上行不通,理论上证明不可行的课题是不能做的,牵强为之会糟蹋许多人力物力,误导学生。

 

在完结双通道焚烧器开发后,我一向在考虑和寻觅新的焚烧技能,其时国内环保规范越来越严厉,焚烧技能的研讨都向低污染方向展开,日本石川岛开发的浓淡焚烧办法已在国内推行,怎么打破他们的产权,国内高校、研讨单位都在做探究,我经过对石川岛技能的研讨觉得咱们的双通道焚烧器能够进一步开发成浓淡的、带稳燃的焚烧器,我把主意与傅教师报告,那是他现已写了几篇文章不赞成浓淡焚烧,原因是他发现浓相中的复原气体对金属有很大的腐蚀,带来安全隐患,所以他否定我的主意,认为不可行。我再此研讨腐蚀问题,查找文献,效果发现假如能够坚持挨近金属壁氧化性气氛是能够避免腐蚀的,在再一次与傅教师商量后,他也觉得能够在结构上处理问题。就这样我得到了他的支撑,开端使用冷模做结构,试验效果证明选用少数的侧边风是能够避免复原气体挨近金属,然后咱们在一个热电厂130吨锅炉上做试验,关于残次煤不光取得了很好的安稳性,并且污染物NOX降低了40%,取得了成功。我自己也拓荒了低污染焚烧技能。从这开端我取得了国家863、支撑方案的支撑,进一步开发气体再燃、部分气化再燃等超低排放的焚烧技能。跟着机组参数的进步,超超临界机组“爆管”问题严峻,我开端研讨安全壁温的多相流焚烧与水动力,700度发电技能、以及煤的气化转化技能这些前沿理论和技能。

 

立异离不开传承

 

我本年从事科研与教育已有30年,应该是在抢手的动力范畴,但自己仍感觉是在教师科研的根底上向前迈了一步,学习了教师们的思想办法、科学理念和人文精力,林灏先生告诉我怎么从实践中找出问题,怎么处理问题;傅教师让我懂得了怎样运用理论剖析办法辅导实践和立异。人类在动力范畴巨大的科学家是焦耳,他发现了热能够转化成功,而另一个巨大的发明家是瓦特,他发现了水这个工质能够完结把热能转化成机械能,发明了蒸汽机,促进人类生产力的大展开,给咱们带来了今日的物质文明。三百多年来一向以来人们都在不断的探究新的科学和技能问题,任何一点的发现和发明都离不开前人所留下的常识和发明。

 

高等学校是为国家培育人才的当地,它不同与专门的科技安排,它的教育与科研应该是认为国家培育合格人才为方针,包含人文精力、理论常识、科学办法、专业技能等等,咱们的研讨生应该说仍是个学习阶段,想一举成名的效果是很少很少的,仍是要兢兢业业进步本身的素质和堆集常识,是全面的、归纳的,不是偏执的、傲慢的自我,人类社会展开到今日,许多立异性的效果都需求各个专业、各种人才的协同发明,个人的力气真的是很藐小!研讨生在校期间仍是为进入社会打根底和为社会做奉献取得身手。

 

 

 

学者小传

 

张忠孝,上海交通大学机械与动力工程学院教授、博士生导师,动力研讨院常务副院长。1982年至1999年在哈尔滨电站设备成套规划研讨所作业。其间1994年德国斯图加特大学、英国CRE(访问学者),1999年结业于清华大学,获工学博士学位。

 

 

曾获原机械工业部优异科技青年(1992),国家“百千万人才工程”榜首、二层次人选(1996),国务院政府特殊津贴(1997),国家“863”、“十五”动力范畴洁净煤主题专家(2004)。教育部新世纪优异人才方案支撑者(2005),上海市优异学科带头人(2006)。国家“863”、“十一五”动力范畴专家(2007)。国务院学位判定委员会学科评议组成员(2009),上海交通大学特聘学科带头人(2019),国家“863”、“十二五”动力范畴洁净煤要点规划专家。

 

掌管和参与掌管国家科技攻关项目、国家“863”动力范畴高科技项目、国家自然科学和上海市科技项目19项。其间有9项效果经过国家安排专家判定,多项效果被判定为“填补国内空白”、“国际先进水平”、“国内先进水平”。获国家科技攻关二等奖3次,省部级科技进步二等奖2次,省部级科技进步三等奖4次,省部级严重科技效果奖1次。取得专利7项,宣布论文180余篇,其间SCI、EI录入60余篇。

 

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