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四十余载科研路 纵生华发犹奋蹄——记郑州釜鼎热能技术有限公司总工程师陈维汉

2015-11-18赵振杰

海峡科技与产业 2015年5期
关键词:传热学热风炉热能

○文/赵振杰

原华中科技大学能源与动力工程学院教授、郑州釜鼎热能技术有限公司总工程师陈维汉先生表示,在新的时代背景下,社会要进步、企业要发展、经济要转型,要实现这一切其中的关键因素是敢于创新、善于创新。

在他看来,科技创新不仅是文明进步和社会发展的重要源泉,更是一个企业长盛不衰的硬道理——只有拥有了原创的、独树一帜的技术,才能挺立在行业前沿,掌握发展的主动权与制胜权,否则只能作为被动的追随者湮没于历史的尘埃中。与科技创新同样重要的是,企业必须将创新成果充分地产业化,才能发挥其真正价值,体现其应有的贡献。

科研创新成常态

一个真正有追求、有抱负的科研工作者,不仅要有一种直面孤独的定力,还要具备敢于战胜各种艰难险阻的勇气。正因如此,放弃很容易,坚持更显得可贵。

几十年来,陈维汉在自己钟爱的热能工程及工程热物理专业上孜孜不倦地研究,交出了一份科学研究与探索的优秀“成绩单”,上面记录着这位科技工作者潜心数十年的奋斗与坚持、创新与开拓的厚重历程。

在华中科技大学能源与动力工程学院工作期间,他先后参与完成了国家基金委、国家教委资助的科研项目6项,主持与完成了多项横向科研项目。主要研究成果有:

1. 提出煤粉燃烧器的回流区火焰稳定性分析模型;

2. 发现并测定出开缝钝体后三回流区流场结构特征与转变的临界判据;

3. 发展传热过程的熵分析(或可用能分析)方法并从事以最小可用能损失率为目标的多种换热元器件的实验研究与性能评价;

4. 基于结构材料最省而导出换热器两侧换热表面之间的最佳匹配规则;

5. 提出考虑传(换)热过程中换热性能、流动特征及结构尺寸(成本)的综合性能评价方法,并开发相应的优化设计与分析软件,因而也找到一种换热设备与器件的优化热设计方法;

6. 基于新的综合性能优化的换热器热设计软件的开发与应用;

7. 提出基于热线测量的湍流射流与回流区热流量的测定方法。

在此基础上,他先后发表学术论文50余篇,其中在重要期刊上以第一作者身份发表的论文就高达40余篇,如《钝体及开缝钝体燃烧器火焰稳定性对比分析》、《从约束条件的角度简化换热器优化过程》、《通道流场中三棱柱后回流区的换热特性研究》、《用微元分析法进行换热器表面匹配的优化》、《一种流体流过管束传热的综合性能评价方法》、《板翅式换热器综合考虑传热、流动与结构的优化设计》、《流体流过管束的流动换热与结构的综合性能评价》、《蓄热式换热器传热过程的数值模拟》、《蓄热式换热器流动传热的数值模拟》、《带有非对称结构钝体燃烧器出口流场的冷态对比实验》、《一种考虑综合性能优化的换热器热设计方法》等,为热能工程学科的发展付出了自己的一份艰辛。

在华中科技大学任教期间,除了承担着探索性的科研任务,陈维汉还要从事日常教学工作。对于他来说,传道、授业、解惑是教师最基本却又最神圣的职责。因此,在教学工作中他兢兢业业,没有丝毫的懈怠。从1978年至2010年,他每年都给本科生讲授基础课程或专业课程,如传热学、工程热力学、流体力学、流动与传热数值模拟、工业炉窑、热质交换理论等,他先后指导了约40余位本科生的毕业设计(论文)工作,协助指导硕士和博士研究生10余人,单独指导硕士研究生7人。

与此同时,他还进行传热传质理论课程的课程建设工作,主持和参与了多项教学研究工作和实验室建设工作,进行传热学、高等传热传质理论等课程的教材和讲义的编写及习题集、试题库的制作工作,先后出版了教材《传热学》和《工程传热学》,并完成了《高等传热传质理论》一书的编著工作。

由于不懈的努力,陈维汉曾获得了诸多的奖励,其中最有代表性的包括:

1. 1989年获国家教委科技进步二等奖;

2. 1993年获得国家专利一项;2000年获得中国专利优秀奖。

3. 1992年传热学课程获得校优秀课程称号(课程负责人之一);

4. 1993年获湖北省教学研究成果三等奖;

5. 1999年和2001年分别获得校教学质量优秀二等奖两次;

6. 2001年获得毕业设计创新奖的指导奖(湖北省大学生科研成果三等奖);

7. 2002年传热学课程获湖北省优质课程称号(课程负责人);

8. 2003年个人获得校教学质量优秀一等奖;

9. 2003年获教育部提名国家技术发明奖;

10. 2004年获国家技术发明二等奖;

11. 2012年郑州市科技进步特等奖;

12. 2012年河南省科技进步二等奖。

老骥伏枥犹向前

陈维汉始终认为,所谓创新特别是技术性的创新一定要实用,也只有这样才能够真正为我国社会主义市场经济的发展做一点有益的事情。基于这种认识,离开繁重的教学工作后,他选择投身于热能工程技术实践的另一个领域——从事高炉热风炉领域的工程研究、技术推介、计算分析与设计等方面的工作。

其实,从2001年开始,陈维汉就开始了高炉热风炉及其陶瓷燃烧器结构与性能的工程研究与应用设计。2004年退休之后,他进一步在原俄罗斯卡卢金一代和二代热风炉炉型的基础上,参照之前曾经使用过的各种热风炉结构,从流体力学、传热与燃烧科学的基础知识出发,进行热风炉结构与性能的研究与探索。尤其是基于上喷气流折返回流的自预热与自均化现象、基于多孔介质燃烧中的“超焓”燃烧现象、以及预混气(或半预混气)回流(回旋)稳焰机理,创造出独特结构的热风炉炉型。

到目前为止,他已经为全国数十家钢铁企业设计与制作上百套高性能的高炉热风炉。这些新结构的热风炉得到了较为广泛的实际应用,并在应用中成功验证了上述理论观点,带来了较好的社会评价与经济效益。主要业绩有:

1. 先后与中冶南方和中冶赛迪公司合作完成热风炉的研究与应用工作;

2. 担任郑州豫兴耐火材料有限公司技术指导为其设计了大量的各种类型的热风炉,并打开了以卡卢金一代炉型为原型的新型热风炉的应用之路;

3. 作为郑州宏瑞耐火材料有限公司以及其他公司的技术顾问,为热风炉蓄热体燃烧技术、球床热风炉改造技术的应用打开了局面;

4. 作为郑州釜鼎热能技术有限公司总工程师,先后设计制作或基于新的专利技术制作出的热风炉有400余座;

5. 作为专利权人或发明人申报的专利技术120余项,应用较为广泛的技术成熟的专利30余项;

6. 此外,正介入与环保节能的相关的技术领域,从事诸如:工业锅炉改造、尾气治理、余热余压发电、脱硫与脱硝等工程的技术研究与开发利用等工作。

陈维汉始终坚持既仰望星空又脚踩大地,一次次实现从专利技术到市场应用的转变,从担负起企业责任到积极担当起社会责任,正是在这种转变和积极担当的过程中,他让自己的人生价值得到了不断地升华。

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