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專(zhuān)家信息:
繆正清,男,1961年生,江蘇常熟人,上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院熱能工程研究所副教授,博士生導(dǎo)師。
教育及工作經(jīng)歷:
1981.9-1985.7,西安交通大學(xué) 電廠熱能動(dòng)力工程學(xué)士 。
1985.9-1988.6,西安交通大學(xué) 熱能工程碩士 。
1988.6-1991.5,上海交通大學(xué)熱能工程研究所 助教。
1991.6-1995.11,上海交通大學(xué)熱能工程研究所 講師。
1995.12-今,海交通大學(xué)熱能工程研究所 副教授。
2000.12-2001.12,加拿大皇后大學(xué)機(jī)械工程系,高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者。
主講課程:
本科生:《傳熱傳質(zhì)學(xué)》、《工業(yè)鍋爐原理》、《電站鍋爐燃燒理論與設(shè)備》、《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》
碩士研究生:《Circulaiting Fluidized Bed Combustion》
培養(yǎng)研究生情況:
先后指導(dǎo)的20多名研究生。
教學(xué)成果:
2004年,“鍋爐空氣動(dòng)力創(chuàng)新教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)”,獲上海交通大學(xué)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。
研究方向:
1. 電站煤粉鍋爐、電站循環(huán)流化床鍋爐、工業(yè)鍋爐高效清潔燃燒。
2. 鍋爐氣固兩相流力學(xué),鍋爐燃燒器射流力學(xué)。
3. 煤粉燃燒器、天然氣燃燒器、混合氣體燃燒器開(kāi)發(fā)。
4. 鍋爐水動(dòng)力學(xué)。
5. 電站鍋爐動(dòng)態(tài)特性。
承擔(dān)科研項(xiàng)目情況:
電站鍋爐項(xiàng)目
1.2014.12-2016.12 北方聯(lián)合電力有限公司.“豐鎮(zhèn)發(fā)電廠#5鍋爐(200MW機(jī)組)低氮燃燒改造工程”.負(fù)責(zé)人。
2.2014.11-2016.12 北方聯(lián)合電力有限公司.“豐鎮(zhèn)發(fā)電廠#6鍋爐(200MW機(jī)組)低氮燃燒改造工程”.負(fù)責(zé)人。
3.2014.10-2016.10 北方聯(lián)合電力有限公司.“包頭第二熱電廠#1鍋爐(200MW機(jī)組)低氮燃燒改造工程”.負(fù)責(zé)人。
4.2014.9-2016.9 北方聯(lián)合電力有限公司.“包頭第二熱電廠#2鍋爐(200MW機(jī)組)低氮燃燒改造工程”.負(fù)責(zé)人。
5.2014.8-2016.8 北方聯(lián)合電力有限公司.“包頭第二熱電廠#4鍋爐(300MW機(jī)組)燃燒器增裝分離式燃盡風(fēng)改造工程”.負(fù)責(zé)人。
6.2014.8-2016.8 北方聯(lián)合電力有限公司.“包頭第二熱電廠#4鍋爐(300MW機(jī)組)燃燒器增裝分離式燃盡風(fēng)安裝工程”.負(fù)責(zé)人。
7.2014.3-2014,12 北方聯(lián)合電力有限公司.“興安熱電廠#1、#2循環(huán)流化床鍋爐(240t/h鍋爐)改造方案研究”.負(fù)責(zé)人。
8.2013.11-2014.12 北方聯(lián)合電力有限公司.“上都發(fā)電廠#5、#6鍋爐(660MW機(jī)組)提高一次風(fēng)溫的研究”.負(fù)責(zé)人。
9.2012.6-2013.12 北方聯(lián)合電力有限公司重措項(xiàng)目.“包頭第二熱電廠3#300MW鍋爐燃燒器改造”.負(fù)責(zé)人。
10.2011.6-2012.12 北方聯(lián)合電力有限公司重措項(xiàng)目.“包頭第二熱電廠4#300MW鍋爐燃燒器改造”.負(fù)責(zé)人。
11.2009.12-2010.12上海鍋爐廠有限公司.“300MW CFB鍋爐爐膛密相區(qū)流化與磨損特性研究”.負(fù)責(zé)人。
12.2009.12-2010.12上海鍋爐廠有限公司.“新型T型鐘罩風(fēng)帽的阻力特性實(shí)驗(yàn)研究”, 負(fù)責(zé)人。
13.2010.6-2011.12 北方聯(lián)合電力有限公司重措項(xiàng)目.“包頭第二熱電廠1#200MW機(jī)組鍋爐燃燒器改造”.負(fù)責(zé)人。
14.2009.7-2010.4 國(guó)家科技支撐計(jì)劃分課題.“乳化焦?jié){注汽鍋爐的工藝設(shè)計(jì)和電站鍋爐燃燒器的開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究”.負(fù)責(zé)人。
15.2009.6-2011.6 濟(jì)南鍋爐集團(tuán)有限公司.“印尼南加里曼丹2*65MW鍋爐燃燒器設(shè)計(jì)”.負(fù)責(zé)人。
16.2009.6-2010.12 北方聯(lián)合電力有限公司重措項(xiàng)目.“包頭第二熱電廠2#200MW機(jī)組鍋爐燃燒器改造”.負(fù)責(zé)人。
17.2009.6-2010.12 北方聯(lián)合電力有限公司重措項(xiàng)目.“豐鎮(zhèn)發(fā)電廠4#200MW機(jī)組鍋爐省煤器改造設(shè)計(jì)”.負(fù)責(zé)人。
18.2008.6-209.12 北方聯(lián)合電力有限公司重措項(xiàng)目.“豐鎮(zhèn)發(fā)電廠6#200MW機(jī)組鍋爐省煤器改造設(shè)計(jì)”.負(fù)責(zé)人。
19.2008.6-2009.12 北方聯(lián)合電力有限公司重措項(xiàng)目.“豐鎮(zhèn)發(fā)電廠6#200MW機(jī)組鍋爐燃燒器改造”.負(fù)責(zé)人。
20.2008.6-2009.12 北方聯(lián)合電力有限公司重措項(xiàng)目.“豐鎮(zhèn)發(fā)電廠5#200MW機(jī)組鍋爐省煤器改造”.負(fù)責(zé)人。
21.2008.6-2009.12 陜西榆林匯通熱電廠.“1# 50MW機(jī)組鍋爐燃燒器改造”. 負(fù)責(zé)人。
22.2007.6-2008.12 山西河坡發(fā)電廠.“4# 鍋爐(410t/h)燃燒器改造”. 負(fù)責(zé)人。
23.2007.6-2008.12 北方聯(lián)合電力有限公司重措項(xiàng)目.“豐鎮(zhèn)發(fā)電廠5#200MW機(jī)組鍋爐燃燒器改造”.負(fù)責(zé)人。
24.2007.6-2007.12 中電國(guó)際有限責(zé)任公司.“姚孟發(fā)電廠1#300MW機(jī)組鍋爐燃燒器改造”. 負(fù)責(zé)人。
25.2007.5-2007.12 濟(jì)南鍋爐集團(tuán).“出口印度240t/h煤粉鍋爐燃燒器方案設(shè)計(jì)”.負(fù)責(zé)人。
26.2007.5-2007.12 濟(jì)南鍋爐集團(tuán).“山東德州華魯恒升集團(tuán)260t/h高壓煤粉鍋爐燃燒器方案設(shè)計(jì)”. 負(fù)責(zé)人。
27.2007.5-2007.12 濟(jì)南鍋爐集團(tuán).“山東濱洲化工集團(tuán)260t/h煤粉鍋爐燃燒器方案設(shè)計(jì)”.負(fù)責(zé)人。
28.2007.10-2008.12陜西神木化工有限公司.“2#鍋爐(75t/h)燃燒器改造”.負(fù)責(zé)人。
29.2007.6-2008.12 陜西銀河投資集團(tuán).“榆林上河發(fā)電廠2#鍋爐(440t/h)燃燒器改造”.負(fù)責(zé)人。
30.2006.6-2007.12 陜西銀河投資集團(tuán).“榆林上河發(fā)電廠1#鍋爐(440t/h)燃燒器改造”.負(fù)責(zé)人。
31.2006.3-2007.12 蒙電華能包頭第一熱電廠.“10#鍋爐(470t/h)循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)板風(fēng)帽改造技術(shù)方案設(shè)計(jì)”.負(fù)責(zé)人。
32.2005.3-2006.12 蒙電華能包頭第一熱電廠. “9#鍋爐(470t/h)循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)板風(fēng)帽改造技術(shù)方案設(shè)計(jì)”.負(fù)責(zé)人。
33.2004.8 山西河坡發(fā)電有限責(zé)任公司.“3#鍋爐(410t/h)MFT診斷與燃燒器應(yīng)急改造”.負(fù)責(zé)人。
34.2004.6 閔行發(fā)電廠.“8#鍋爐(440t/h) MFT故障診斷與燃燒應(yīng)急改造”.負(fù)責(zé)人。
35.2004.5-2005.11 寶鋼能源部.“135t/h鍋爐旋流燃燒器火焰刷墻的熱力分析與燃燒器改造方案研究”.負(fù)責(zé)人。
36.2003.12 閔行發(fā)電廠.“10#鍋爐(440t/h) MFT故障診斷與燃燒應(yīng)急改造”.負(fù)責(zé)人。
37.2000.11-12 西安熱工研究院.“珠海電廠1#700MW鍋爐三級(jí)過(guò)熱器流量偏差校核計(jì)算(采用四種方法)”.負(fù)責(zé)人。
工業(yè)鍋爐項(xiàng)目
1.2010.1 上海聚茂企業(yè)有限公司,“7MW鍋爐爐拱節(jié)能改造”,設(shè)計(jì)人。
2.2009.11 上海金海紙業(yè)公司,“4t/h鏈條鍋爐爐拱改造”,設(shè)計(jì)人。
3.2009.12 上海翔茂企業(yè)有限公司,“7MW鍋爐爐拱節(jié)能改造”,設(shè)計(jì)人。
4.2009.10 上海翔茂企業(yè)有限公司,“7MW鍋爐爐拱節(jié)能改造”,設(shè)計(jì)人。
5.2005.12-2006.12 濟(jì)南匡山熱力中心, “DZL29MW熱水鍋爐爐拱改造” ,負(fù)責(zé)人。
6.2005.9-2005.12 東風(fēng)汽車(chē)公司鍛造廠10t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
7.2005.9-2005.12 東風(fēng)汽車(chē)公司鑄造一廠10t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
8.2004.5-2004.12 上海新亞藥業(yè)公司2t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
9.2003.7-2003.12 揚(yáng)州藥業(yè)公司,1#,2# 20t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
10.2002.5-2005.12 上海新先鋒藥業(yè)公司, 1#,2#,3# 20t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
11.1999.5-199.12 上海離合器廠4t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
12.1993.4-1993.12 常熟華宇塑膠制品廠4t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
13.1989.10-1989.12 上海楊子飯店2t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
14.1989.7-1989.12 常州棉紡織廠 4t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
15.1989.5-1989.12 常熟毛紡廠4t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
16.1988.10-1988.12 江蘇張家港毛紡廠4t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
17.1988.8-1988.12 上海鉆石手表廠4t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
18.1988.8-1990.12 江蘇張家港羊毛衫總廠3*4t/h,6t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
19.1988.6-1988.12 西安味精廠4t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
20.1987.10-1987.12 重慶鍋爐廠 35t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱設(shè)計(jì). 設(shè)計(jì)人。
21.1987.10-1987.12 河南濟(jì)源發(fā)電廠2*35t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
22.1987.10-1987.12 河南修武發(fā)電廠2*35t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
23.1987.10-1987.12 河南大學(xué)4t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
24.1987.9-1987.12 延安絲綢廠10t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
25.1987.8-1987.12 西安電廠三場(chǎng)4t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
26.1987.8-1987.12 河南開(kāi)封肉聯(lián)廠4t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
27.1987.8.1987.12 開(kāi)封制藥廠10t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
28.1987.8-1987.12 河南開(kāi)封味精廠2t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
29.1987.8-1987.12 延安地區(qū)行署鍋爐房3*4t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
30.1987.8 西安電車(chē)三場(chǎng)4t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
31.1987.6-1987.12 延安地區(qū)外貿(mào)局2t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
32.1987.6-1987.12 延安軍分區(qū)2t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
33.1987.6-1987.12 延安地區(qū)醫(yī)院2t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
34.1987.6-1987.12 延安地區(qū)招待所2*4t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
35.1987.9-1987.12 延安毛紡廠10t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
36.1987.6-1987.12 延安飯店2*4t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
37.1987.6-1987.12 延安卷煙廠4*4t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
38.1987.3-1987.12 西安蝴蝶手表廠4*6.5t/h鏈條鍋爐 “人”字形爐拱節(jié)能技術(shù)改造. 負(fù)責(zé)人。
科研成果:
1. “包頭第二熱電廠#4鍋爐燃燒器改造”,華能北方聯(lián)合電力有限責(zé)任公司科技進(jìn)步二等獎(jiǎng).2013.
2. “燃煤工業(yè)鍋爐與電站鍋爐節(jié)能環(huán)保技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用”.上海市總工會(huì)頒發(fā)的上海市2008年度職工節(jié)能減排優(yōu)秀合理化建議一等獎(jiǎng)。2009.
3. “提高電廠CFB爐循環(huán)流化設(shè)備可靠性的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”. 內(nèi)蒙古自治區(qū)科技進(jìn)步 三等獎(jiǎng).2008.
4. “提高電廠CFB爐循環(huán)流化設(shè)備可靠性的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”. 北方聯(lián)合電力有限責(zé)任公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng).2008.
5. “電廠鍋爐結(jié)焦的TFJT 診斷及燃燒器改造”. 陜西省電力公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng).2007.
6. “鍋爐空氣動(dòng)力創(chuàng)新教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)”. 上海交通大學(xué)教學(xué)成果二等獎(jiǎng).2004.
7. 在科學(xué)理論研究方面,1986-1994年,對(duì)主導(dǎo)工業(yè)鍋爐燃燒的火床爐爐拱的拱區(qū)空氣動(dòng)力特性進(jìn)行了深入的試驗(yàn)與理論研究,豐富了我國(guó)爐拱強(qiáng)化燃燒的理論體系。1995年提出了電站煤粉爐火焰刷墻時(shí)顆粒對(duì)壁面對(duì)流傳熱的理論模型,獲得了分析解。據(jù)此,定量解釋了顆粒刷墻時(shí),爐壁對(duì)流傳熱系數(shù)急劇上升的現(xiàn)象,并可解釋大容量貧煤鍋爐一次風(fēng)刷墻往往引起高溫腐蝕的本質(zhì)。1997-2000年提出軸向引入與引出的大型電站鍋爐過(guò)熱器與再熱器二維與三維集箱并聯(lián)管組結(jié)構(gòu)流量分配的理論模型,并且獲得了一系列分析解。該理論對(duì)國(guó)內(nèi)外鍋爐水動(dòng)力計(jì)算相關(guān)部分標(biāo)準(zhǔn)方法作出了實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)。2001-2003年對(duì)燃燒器射流動(dòng)力學(xué)——復(fù)雜組合射流模型進(jìn)行了深入、系統(tǒng)、完整的理論研究和部分科學(xué)實(shí)驗(yàn)。建立了具有廣泛工程應(yīng)用價(jià)值的層狀射流、旋轉(zhuǎn)射流與集束射流等三維射流流動(dòng)軌跡的簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)物理模型。這些模型填補(bǔ)了長(zhǎng)期以來(lái)組合射流簡(jiǎn)化理論領(lǐng)域的空白,對(duì)鍋爐燃燒組織及預(yù)測(cè)、燃燒器設(shè)計(jì)等有重大的理論指導(dǎo)意義和工程實(shí)踐價(jià)值,特別對(duì)大型鍋爐的安全運(yùn)行有重大價(jià)值。2003-2005年提出了基于氣固兩相流微層分相——耦合力學(xué)分析方法,獲得了循環(huán)流化床鍋爐空隙率軸向分布的理論模型,解決了長(zhǎng)期困擾學(xué)術(shù)界的循環(huán)流化床主床沿床高靜壓分布與顆粒濃度分布這一重大基礎(chǔ)理論。理論模型的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合, 并成功地指導(dǎo)了CFB實(shí)爐氣固兩相流問(wèn)題的分析與改造設(shè)計(jì)。
8. 科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究方面,較早建立了火床爐爐拱研究實(shí)驗(yàn)臺(tái)。2001-2003年又負(fù)責(zé)建立了直流燃燒器及其爐膛、旋流燃燒器、多射流燃燒器、循環(huán)流化床、過(guò)熱器與再熱器及其多孔徑向分配器等系列冷態(tài)試驗(yàn)臺(tái)。
9. 在工程技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用方面,以擁有的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)開(kāi)展了下列工作。(1)工業(yè)鍋爐燃燒改造。擅長(zhǎng)工業(yè)鍋爐爐拱強(qiáng)化燃燒技術(shù)設(shè)計(jì)與改造。自1985年以來(lái)主持4-35t/h鏈條鍋爐爐拱技術(shù)改造百余臺(tái),改造用戶分布在陜西、河南、山西、山東、江蘇、浙江、江西、上海等地。(2)電站煤粉鍋爐燃燒改造。2003年以來(lái)主持了10多項(xiàng)125-300MW鍋爐結(jié)焦、著火不穩(wěn)、連續(xù)發(fā)生嚴(yán)重MFT的燃燒系統(tǒng)診斷與燃燒器改造項(xiàng)目,為相關(guān)電廠解了燃眉之急。(3)電站循環(huán)流化床鍋爐燃燒改造。2005~2006年主持了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大的2臺(tái)國(guó)產(chǎn)470t/h循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)改造,成功地實(shí)現(xiàn)了兩爐的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。
10. 在多學(xué)科研究方面,重視對(duì)中國(guó)古代文化特別是中國(guó)古代哲學(xué)、中國(guó)古代醫(yī)學(xué)、古文字學(xué)等方面的學(xué)習(xí)與研究。提出了中國(guó)紀(jì)數(shù)字一至十字形來(lái)源于天文洛書(shū)九星圖的觀點(diǎn),并且將洛書(shū)形成最晚年代的判斷依據(jù)推前了2200年。發(fā)現(xiàn)了《黃帝內(nèi)經(jīng)》從天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律、氣候變化規(guī)律與人類(lèi)機(jī)體反應(yīng)規(guī)律在統(tǒng)計(jì)上的線性關(guān)聯(lián)性,創(chuàng)立人類(lèi)生理機(jī)能與病理反應(yīng)自然形成機(jī)制理論及其真實(shí)歷史過(guò)程。揭示了《內(nèi)經(jīng)》以天體運(yùn)動(dòng)決定下的氣候變化模型作為人類(lèi)機(jī)體生理與病理模型的科學(xué)依據(jù)。
發(fā)明專(zhuān)利:
1. 一種煤粉爐C形直流燃燒器.【實(shí)用新型】繆正清,彭彬彬,韓寶駒,李子祥.ZL201520154775.4,授權(quán)日2015.07.29.
2. 一種燃燒切圓可控的鍋爐.【實(shí)用新型】繆正清,王立睿,彭彬彬,韓寶駒.ZL201420307818.3,授權(quán)日2014.10.15.
3. 控制并聯(lián)管組流量按需分配的集箱預(yù)流器.【實(shí)用新型】繆正清,王恩祿. ZL97234879.4.
4. 帶有燃燒筒的蜂窩煤爐. 【實(shí)用新型】繆正清,洪春華. ZL91215285.6.
5. 控制集箱內(nèi)流量分配和匯集均勻的導(dǎo)流板.【實(shí)用新型】王恩祿,繆正清.ZL97234391.
6. 多駐渦消煙爐拱. 【實(shí)用新型】黃祥新,繆正清. ZL87214390.2.
7. 曲柄驅(qū)動(dòng)式車(chē)輛電器設(shè)備可靠性試驗(yàn)臺(tái) 【實(shí)用新型】程曉鳴;繆正清;邵華;顧力強(qiáng) ZL03229598.
8. 雙缸驅(qū)動(dòng)式車(chē)輛電器設(shè)備可靠性試驗(yàn)臺(tái) 【實(shí)用新型】程曉鳴;顧力強(qiáng);繆正清;邵華 ZL03229597.
9. 組合循環(huán)流化床鍋爐.【發(fā)明專(zhuān)利】繆正清,陳永國(guó),田子平,章明川,熊天柱,李俊. ZL03116803.5, 授權(quán)日2005.7.16.
10. 變節(jié)距式過(guò)熱器與再熱器. 【發(fā)明專(zhuān)利】繆正清,徐通模.ZL99113926.7,授權(quán)日2003.6.18.
11. 控制并聯(lián)管組流量按需分配的集箱預(yù)流器.【發(fā)明專(zhuān)利】繆正清,王恩祿.ZL97106482.2, 授權(quán)日2001.10.3.
12. 控制集箱內(nèi)流量分配和匯集均勻的導(dǎo)流板. 【發(fā)明專(zhuān)利】 王恩祿,繆正清.ZL97106400.8, 授權(quán)日2002.3.20.
13. 調(diào)節(jié)入口煙氣流量分配的輻射屏式過(guò)熱器. 【發(fā)明專(zhuān)利】繆正清,任君,徐通模,蔣安眾.ZL03150781.6,授權(quán)日2005.12.28.
14. 渦旋式寬范圍集箱流量調(diào)節(jié)器. 【發(fā)明專(zhuān)利】繆正清,徐通模.ZL00116865.7.
15. 四缸驅(qū)動(dòng)式車(chē)輛電器設(shè)備可靠性試驗(yàn)臺(tái) 【發(fā)明專(zhuān)利】 程曉鳴;邵華;繆正清;顧力強(qiáng) ZL03115899
16. 側(cè)置箭頭式流化床風(fēng)帽 【發(fā)明專(zhuān)利】繆正清;潘家泉;劉繼東;于忠義;馮冰瀟 ZL200810041463
17. 用于循環(huán)流化床鍋爐流動(dòng)密封型返料裝置的溢流墻 【發(fā)明專(zhuān)利】 繆正清;楊雪平 ZL200810040922
18. 變節(jié)距式過(guò)熱器與再熱器 【發(fā)明專(zhuān)利】 繆正清;徐通模 ZL99113926
發(fā)表專(zhuān)業(yè)論文60余篇,發(fā)表科學(xué)史、人文論文4篇,發(fā)表教學(xué)論文2篇。其中,被SCI、EI收錄論文20篇(作為第一作者收錄14篇,指導(dǎo)博士生3篇,同事合作3篇)。
代表性論文:
1. 四論濕法煙氣脫硫可能為引起全國(guó)性霧霾的主要原因. 繆正清. 百度文庫(kù).2014.12.25
2. 三論濕法煙氣脫硫可能為引起全國(guó)性霧霾的主要原因. 繆正清. 百度文庫(kù).2014.07.10
3. 再論濕法煙氣脫硫可能為引起全國(guó)性霧霾的主要原因. 繆正清. 百度文庫(kù).2014.01.20
4. 600MW煤粉鍋爐低NO_x排放模擬及墻式高位燃盡風(fēng)途徑NO_x生成機(jī)理探究 王立睿;繆正清;李江濤;黃文靜;彭彬彬 鍋爐技術(shù) 2014/9/28
5. 300MW四角切圓煤粉鍋爐低氮燃燒的數(shù)值模擬研究 黃文靜;繆正清;王次成;李江濤 鍋爐技術(shù) 2014/5/28
6. 霧霾來(lái)源推測(cè). 繆正清. 百度文庫(kù).2013.12.22
7. 循環(huán)流化床U型閥調(diào)節(jié)特性的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬 徐釗; 繆正清; 黃永志; 肖峰 鍋爐技術(shù) 2013/5/28
8. 應(yīng)用雙流體模型對(duì)某U型閥內(nèi)氣固流動(dòng)特性的數(shù)值模擬 陳逸; 孔圓; 繆正清; 肖峰 鍋爐技術(shù) 2012/11/28
9. 循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)過(guò)渡區(qū)磨損機(jī)理數(shù)值模擬的研究 孔圓; 陳逸; 繆正清; 肖峰 鍋爐技術(shù) 2012/5/28
10. 循環(huán)流化床二次風(fēng)射流相關(guān)影響因素的數(shù)值模擬研究 曹昊; 繆正清; 肖峰 鍋爐技術(shù) 2011/9/28
11. 入口截面高寬比對(duì)旋風(fēng)分離器內(nèi)流場(chǎng)的影響 李強(qiáng); 黃榮國(guó); 繆正清; 衛(wèi)飛飛 煤氣與熱力 2010/12/15
12. 帶三通鍋爐集箱的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究 衛(wèi)飛飛;繆正清;黃榮國(guó);李強(qiáng) 鍋爐技術(shù) 2010/11/28
13. 繆正清. 循環(huán)流化床軸向空隙率與靜壓分布的數(shù)學(xué)模型及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證. 中國(guó)科技論文在線.2010.4.22(代表作)
14. 循環(huán)流化床Γ形風(fēng)帽臨界漏渣判據(jù)及其試驗(yàn)研究 楊雪平;繆正清 鍋爐技術(shù) 2009/11/28
15. Z型和U型集箱并聯(lián)管組流動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)研究 韋曉麗;繆正清 動(dòng)力工程 2008/8/15
16. 循環(huán)流化床鍋爐3種典型布風(fēng)板風(fēng)帽阻力特性的試驗(yàn) 馮冰瀟;繆正清;潘家泉;于忠義;張民; 鄭殿斌 動(dòng)力工程 2008/2/15
17. 風(fēng)帽垂直向下射流穿透床層深度的研究 繆正清;馮冰瀟;劉繼東;潘家泉;關(guān)富; 任朝輝 動(dòng)力工程 2007/12/15
18. 135t/h鍋爐旋流燃燒器的數(shù)值模擬研究 任君; 繆正清; 陳開(kāi)潮 寶鋼技術(shù) 2007/10/15
19. 鏈條爐爐拱的空氣流動(dòng)數(shù)值計(jì)算 錢(qián)煥群;繆正清 節(jié)能 2007/4/15
20. 470t/h循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)和操作運(yùn)行 田子平;繆正清;潘家泉;劉繼東;裴建軍 鍋爐技術(shù) 2007/1/28
21. 旋轉(zhuǎn)射流的流動(dòng)物理. 繆正清,徐通模. 中國(guó)科技論文在線.2007.10.8(代表作)
22. 集束射流的流動(dòng)物理. 繆正清. 徐通模等. 中國(guó)科技論文在線.2007.10.8(代表作)
23.風(fēng)帽垂直向下射流穿透床層深度的理論與實(shí)驗(yàn)研究. 繆正清,馮冰瀟,劉繼東等. 中國(guó)科技論文在線.2007.2.17
24.風(fēng)帽垂直向下射流穿透床層深度的理論與實(shí)驗(yàn)研究. 繆正清,馮冰瀟,劉繼東等. 動(dòng)力工程.2007.
25.Zhenqging Miao, Tongmo Xu. Single phase flow characteristics in the headers and connecting tube of parallel tube platen systems[J].Applied Thermal Engineering,2006,26(4):396-402.(SCI收錄:984NN, EI收錄:EI05459464400) (代表作)
26. 試論AB卷差異的客觀性評(píng)價(jià)與成績(jī)的修正 洪奕茜;繆正清 吉林廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào) 2005/9/30
27. 多流體堿霧發(fā)生器煙氣脫硫新方法的試驗(yàn) 周月桂;王冬福;章明川;王雷; 于娟; 陳開(kāi)潮; 繆正清 動(dòng)力工程 2004/10/15
28. 降低循環(huán)流化床飛灰可燃物 李俊; 田子平; 熊天柱; 陳永國(guó); 繆正清 鍋爐技術(shù) 2004/8/30
29. 循環(huán)流化床壓力波動(dòng)信號(hào)的局部奇異性檢測(cè) 陳永國(guó);田子平;繆正清 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào) 2004/8/17
30. 循環(huán)流化床壓力波動(dòng)信號(hào)的小波多分形特征 陳永國(guó);田子平;繆正清 中國(guó)顆粒學(xué)會(huì)2004年年會(huì)暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會(huì)會(huì)議文集 2004/8/1
31. 循環(huán)流化床壓力波動(dòng)信號(hào)的小波多分辨率分析 田子平;陳永國(guó);熊天柱;繆正清 中國(guó)顆粒學(xué)會(huì)2004年年會(huì)暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會(huì)會(huì)議文集 2004/8/1
32. 圖像處理在二維循環(huán)流化床瞬態(tài)射流長(zhǎng)度測(cè)量中的應(yīng)用 陳永國(guó);田子平;繆正清;鐘志強(qiáng) 鍋爐技術(shù) 2004/6/30
33. 鍋爐多孔集汽板變節(jié)距設(shè)計(jì)的理論方法 繆正清;任君; 陳開(kāi)潮; 徐通模; 田子平 動(dòng)力工程 2004/6/15(EI收錄:EI04328306987)
34. 循環(huán)流化床鍋爐的大型化 熊天柱;田子平;李俊; 繆正清; 陳永國(guó) 鍋爐技術(shù) 2004/4/30
35. 以上海為中心共建“長(zhǎng)三角”能源基地 任君; 繆正清 中國(guó)能源 2004/4/25
36. 層狀布置組合直流射流的流動(dòng)物理及其工程應(yīng)用. 繆正清. 西安交通大學(xué)博士學(xué)位論文(第三章p32-72).2004.11(代表作)
37. 鼓泡流化床中氣泡特性的圖像處理方法研究 陳永國(guó);田子平;鐘志強(qiáng);繆正清;李俊; 熊天柱 儀器儀表學(xué)報(bào) 2003/12/30
38. 時(shí)頻分析在循環(huán)流化床流型識(shí)別中的應(yīng)用 陳永國(guó);田子平;繆正清;熊天柱;李俊 儀器儀表學(xué)報(bào) 2003/12/30
39. 大容量直流燃燒器與旋流燃燒器鍋爐的燃燒技術(shù)分析與性能對(duì)比 韓賓; 繆正清 鍋爐技術(shù) 2003/10/30
40. 時(shí)頻分析在循環(huán)流化床流型識(shí)別中的應(yīng)用 陳永國(guó);田子平;繆正清;熊天柱;李俊 首屆信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集 2003/6/30
41. 鼓泡流化床中氣泡特性的圖像處理方法研究 陳永國(guó);田子平;鐘志強(qiáng);繆正清;李俊; 熊天柱 首屆信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集 2003/6/30
42. 基于圖像處理技術(shù)的循環(huán)流化床流體動(dòng)力特性的研究 陳永國(guó);田子平;鐘志強(qiáng);趙剛; 陳俊; 繆正清 動(dòng)力工程 2003/4/15
43. 一臺(tái)DZL6.0-1.25蒸汽鍋爐水冷壁管爆管事故的分析與改進(jìn) 陳開(kāi)潮;宋建彪;繆正清;田子平;勇繼軍;何華; 顧金良; 陸永德 工業(yè)鍋爐 2001/10/20
44. 火床爐風(fēng)室內(nèi)橫向配風(fēng)特性的理論分析 繆正清;竇文宇;周屈蘭;余戰(zhàn)英 熱能動(dòng)力工程 2001/7/20(EI收錄:EI01516770589)
45. 火床爐拱區(qū)流動(dòng)阻力特性分析 繆正清;竇文宇;惠世恩;徐通模 動(dòng)力工程 2000/12/15
46. 集箱與并聯(lián)管屏系統(tǒng)單相流體的流動(dòng)特性 繆正清;徐通模 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2000/9/30(EI收錄:EI01035572677) (代表作)
47. 儲(chǔ)冰桶換熱管組流動(dòng)特性研究 錢(qián)煥群;繆正清;胡志華;周芳德 熱能動(dòng)力工程 2000/7/20
48. 高溫空氣燃燒技術(shù)的最新進(jìn)展 田子平;繆正清;吳國(guó)江;汪國(guó)山 鍋爐技術(shù) 2000/3/28
49. 火床爐拱區(qū)流動(dòng)阻力特性分析[J].動(dòng)力工程,繆正清,竇文宇,惠世恩,徐通模.2000,20(6):933-936. (EI收錄:EI 01035573939)
50. 多孔分配管和匯集管內(nèi)單相流體的流動(dòng)特性[J].繆正清.上海交通大學(xué)學(xué)報(bào),1999, 33(3): 297-300. (EI收錄:EI00045118016)
51. 電站鍋爐爐膛內(nèi)火焰刷墻時(shí)對(duì)流換熱系數(shù)的計(jì)算方法 繆正清;吳國(guó)江;徐通模 動(dòng)力工程 1999/10/15(EI收錄:EI 00045124860)
52. 多孔分配管與匯集管內(nèi)單相流體的流動(dòng)特性 繆正清 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào) 1999/3/30
53. 移動(dòng)火床爐消煙爐拱結(jié)構(gòu)研究 繆正清;宋建彪;黃祥新 工業(yè)鍋爐 1999/3/20
54. 電站鍋爐集箱端部軸向引入引出的并聯(lián)管組系統(tǒng)單相流體流動(dòng)特性解的統(tǒng)一表達(dá)式 繆正清 動(dòng)力工程 1998/12/15
55. Z型集箱連接系統(tǒng)單相流體的流動(dòng)特性 繆正清 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào) 1998/7/30(EI收錄:98124500116 )
56. 工業(yè)鍋爐小孔式給水管和加藥管流動(dòng)特性的研究 繆正清;吳國(guó)江 工業(yè)鍋爐 1998/5/15
57. 電站鍋爐匯集集箱系統(tǒng)單相流體流動(dòng)特性的研究 繆正清;田子平;王恩祿 動(dòng)力工程 1998/4/15(EI收錄:EI98104422458)
58. 電站鍋爐分配集箱系統(tǒng)單相流體流動(dòng)特性的研究 繆正清;王恩祿;田子平 動(dòng)力工程 1998/2/15(EI收錄:98044173860)
59. 匯集集箱靜壓分布參數(shù) C_h 值的理論分析 王恩祿;田子平;繆正清;宋建標(biāo) 動(dòng)力工程 1997/12/15
60. 分配集箱靜壓分布參數(shù) C_f 值的理論分析 王恩祿;田子平;繆正清 動(dòng)力工程 1997/6/15
61. 火床爐后拱區(qū)傳熱及其對(duì)火床燃燒影響的研究 繆正清;黃祥新;楊東; 余國(guó)強(qiáng); 黃劍文 工業(yè)鍋爐 1996/12/20
62. 火床爐爐膛內(nèi)壓差特性的研究 繆正清;黃祥新 動(dòng)力工程 1996/12/15(EI收錄:97123973643)
63. 火床爐前拱區(qū)流動(dòng)特性的試驗(yàn)研究 繆正清;黃祥新 動(dòng)力工程 1996/6/15
64. 移動(dòng)火床爐消煙爐拱的模擬試驗(yàn)研究 繆正清;黃祥新 動(dòng)力工程 1996/4/15
65. 煤粉爐爐膛內(nèi)顆粒對(duì)流換熱模型及其應(yīng)用[J].繆正清. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào),1996,30(7):101-106.(EI收錄:97123974462)(代表作)
66. 火床爐后拱區(qū)傳熱及其對(duì)燃盡影響的研究[J], 繆正清,黃祥新, 楊東等. 工業(yè)鍋爐, 1996, 48(4): 18-24.
67. 帶燃燒筒的蜂窩煤爐的燃燒研究[J],繆正清,洪春華. 節(jié)能,1995.(7): 12-15.
68 蜂窩煤爐燃燒性能改進(jìn)研究 繆正清;洪春華 節(jié)能 1995/7/7
69. 繆正清. 傷寒論解析(1-4集). 酷6網(wǎng)(視頻).2015.02.26
70. 繆正清. 傷寒論背后的理論體系解析. 百度文庫(kù).2014.05.25(代表作)
71. 繆正清. 關(guān)于黃帝內(nèi)經(jīng)科學(xué)價(jià)值的思考. 百度文庫(kù).2012.07.09
72. 繆正清.《黃帝內(nèi)經(jīng)》大系統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)方法與運(yùn)氣七篇的醫(yī)學(xué)實(shí)質(zhì)[J]. 中國(guó)科技論文在線, 2004, 3.5 :1-12.(代表作)
73. 繆正清.《黃帝內(nèi)經(jīng)》大系統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)方法形成的歷史背景[J]. 中國(guó)人體科學(xué), 2000, 10(2): 70-78.
74. 繆正清.《黃帝內(nèi)經(jīng)》系統(tǒng)方法探索[J].上海交大學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),1999,7(2):80-85.
75. 繆正清. 中國(guó)紀(jì)數(shù)字一至十的天文背景--兼論洛書(shū)形成的最晚年代[J].上海交大學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),1995,3(2):32-38.(代表作)
12月30日上午,中平能化集團(tuán)董事長(zhǎng)梁鐵山一行訪問(wèn)交大。上海交大與中平能化集團(tuán)戰(zhàn)略合作簽約儀式舉行。在張杰校長(zhǎng)和梁鐵山董事長(zhǎng)的見(jiàn)證下,副校長(zhǎng)張文軍與中平能化集團(tuán)副總經(jīng)理萬(wàn)善福簽訂《上海交通大學(xué)-中國(guó)平煤神馬能源化工集團(tuán)產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略合作框架協(xié)議書(shū)》。校辦主任汪后繼、科研院常務(wù)副院長(zhǎng)劉燕剛、副院長(zhǎng)曹兆敏,教務(wù)處副處長(zhǎng)鄭益慧及院系負(fù)責(zé)人參加簽約儀式。儀式由劉燕剛主持。
張杰校長(zhǎng)代表學(xué)校對(duì)戰(zhàn)略合作簽約儀式的舉行表示祝賀。張杰在講話中指出,上海交大始終把產(chǎn)學(xué)研結(jié)合作為推進(jìn)世界一流大學(xué)建設(shè)的一個(gè)重要的戰(zhàn)略,積極探索和總結(jié)產(chǎn)學(xué)研合作的各種途徑。通過(guò)對(duì)接國(guó)家戰(zhàn)略需求,學(xué)校不斷調(diào)整學(xué)科建設(shè)的方向,通過(guò)學(xué)科交叉,把具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的學(xué)科,打造成學(xué)科群,形成核心競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)聯(lián)手大型骨干企業(yè),加強(qiáng)跟大型企業(yè)的合作,共同解決企業(yè)發(fā)展中的科技問(wèn)題,并從中提煉科技問(wèn)題,有效地提升學(xué)校的科研競(jìng)爭(zhēng)力。張杰希望雙方通過(guò)開(kāi)展戰(zhàn)略合作,推進(jìn)深層次的產(chǎn)學(xué)研合作,達(dá)到雙贏的效果。
梁鐵山董事長(zhǎng)表示,希望通過(guò)此次合作交流,能夠在硅烷法制多晶硅、電廠節(jié)能改造、甲醇燃料等方面進(jìn)一步深化科研合作,建立產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟,開(kāi)展技術(shù)合作和聯(lián)合攻關(guān)。并以此為契機(jī),進(jìn)一步密切雙方的合作,探索專(zhuān)業(yè)人才的委托培訓(xùn),加大科技資源與產(chǎn)業(yè)資源的優(yōu)勢(shì)對(duì)接,開(kāi)創(chuàng)資源共享、高效配置、聯(lián)動(dòng)創(chuàng)新的新局面,實(shí)現(xiàn)校企互利共贏。
副校長(zhǎng)張文軍與中平能化集團(tuán)副總經(jīng)理萬(wàn)善福簽訂《上海交通大學(xué)-中國(guó)平煤神馬能源化工集團(tuán)產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略合作框架協(xié)議書(shū)》。根據(jù)協(xié)議,上海交大與中平能化集團(tuán)建立產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略合作關(guān)系,成立校企產(chǎn)學(xué)研合作聯(lián)盟,鼓勵(lì)上海交大技術(shù)成果的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化,鼓勵(lì)中平能化集團(tuán)下屬企業(yè)與上海交大開(kāi)展全面的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)學(xué)研合作;上海交大圍繞中平能化集團(tuán)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)要求,對(duì)一些重大共性關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,推動(dòng)企業(yè)自主創(chuàng)新能力的提高。
據(jù)了解,雙方的合作還包括創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面。雙方將采取靈活多樣的培養(yǎng)方式,通過(guò)各類(lèi)教育合作形式,聯(lián)合培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)、高層次專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。中平能化集團(tuán)作為上海交大的校外教學(xué)與學(xué)生就業(yè)基地,為學(xué)生實(shí)習(xí)創(chuàng)造條件;上海交大考慮為中平能化集團(tuán)技術(shù)人員提供工程碩士教育便利,推進(jìn)在職研究生培養(yǎng)。
在戰(zhàn)略合作框架協(xié)議下,中平能化集團(tuán)首山焦化公司董事長(zhǎng)姜玉山與上海交大化工學(xué)院肖文德教授簽訂《百噸級(jí)新硅烷多晶硅生產(chǎn)示范工程項(xiàng)目》項(xiàng)目合作意向書(shū);中平能化集團(tuán)電力事業(yè)部總經(jīng)理李廣民與上海交大機(jī)動(dòng)學(xué)院繆正清教授分別簽訂了《230t/h鍋爐低溫?zé)煔庥酂嵘疃壤眉夹g(shù)的應(yīng)用》項(xiàng)目合作協(xié)議和《高清醇基燃料替代電廠用柴油點(diǎn)火技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用》項(xiàng)目合作協(xié)議。
在張杰校長(zhǎng)的陪同下,梁鐵山一行還參觀了上海交大科技成果展示廳和能源研究院展示廳。
中平能化集團(tuán)是一家以能源化工為主導(dǎo)的國(guó)有特大型企業(yè)集團(tuán),產(chǎn)業(yè)遍布河南、湖北、江蘇、上海、陜西等9個(gè)省區(qū),產(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)30多個(gè)國(guó)家和地區(qū),與40多家世界500強(qiáng)企業(yè)及跨國(guó)集團(tuán)建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系。旗下?lián)碛衅矫汗煞莺蜕耨R股份兩家上市公司。
來(lái)源:上海交通大學(xué)
所獲榮譽(yù):
1. 2014年7月5日,榮獲《科學(xué)中國(guó)人(2013)年度人物》(能源與礦業(yè)領(lǐng)域)。
2. 2014年,獲上海交大煙臺(tái)龍?jiān)椽?jiǎng)學(xué)獎(jiǎng)教金。
所獲獎(jiǎng)勵(lì):
1. 2013年,“包頭第二熱電廠#4鍋爐燃燒器改造”,獲華能北方聯(lián)合電力有限責(zé)任公司科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
2. 2009年,“燃煤工業(yè)鍋爐與電站鍋爐節(jié)能環(huán)保技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用”,獲上海市總工會(huì)頒發(fā)的上海市2008年度職工節(jié)能減排優(yōu)秀合理化建議一等獎(jiǎng)。
3. 2008年, “提高電廠CFB爐循環(huán)流化設(shè)備可靠性的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”,獲內(nèi)蒙古自治區(qū)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。
4. 2008年,“提高電廠CFB爐循環(huán)流化設(shè)備可靠性的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”,獲北方聯(lián)合電力有限責(zé)任公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
5. 2007年,“電廠鍋爐結(jié)焦的TFJT 診斷及燃燒器改造”,獲陜西省電力公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
6. 2004年,“鍋爐空氣動(dòng)力創(chuàng)新教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)”,獲上海交通大學(xué)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。
12月17日,上海交通大學(xué)煙臺(tái)龍?jiān)椽?jiǎng)學(xué)獎(jiǎng)教金頒獎(jiǎng)典禮在機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院舉行。煙臺(tái)龍?jiān)措娏夹g(shù)股份有限公司上海分公司總經(jīng)理?xiàng)钛┧伞⒅芗t新、王程,機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院黨委副書(shū)記顧希垚,熱能工程研究所所長(zhǎng)姜秀民等出席了頒獎(jiǎng)典禮。
顧希垚代表學(xué)院致辭,歡迎煙臺(tái)龍?jiān)措娏夹g(shù)股份有限公司嘉賓的到來(lái),對(duì)獲獎(jiǎng)學(xué)生表示祝賀。他介紹了往屆上海交大學(xué)生在公司的工作成績(jī),希望雙方在科研和人才培養(yǎng)領(lǐng)域開(kāi)展更深入的合作。姜秀民從教學(xué)、科學(xué)研究等角度簡(jiǎn)要介紹了熱能工程研究所的良好發(fā)展,描繪了與公司合作發(fā)展的美好藍(lán)圖。
楊雪松介紹了公司的發(fā)展情況,肯定了上海交大畢業(yè)生為公司做出的貢獻(xiàn),并對(duì)獲獎(jiǎng)?wù)弑硎局孕牡淖YR。獲獎(jiǎng)教師繆正清、研究生趙善輝代表獲獎(jiǎng)師生發(fā)言,分別介紹了自己的研究領(lǐng)域和未來(lái)規(guī)劃與展望,表達(dá)了對(duì)公司的感謝。
上海交通大學(xué)煙臺(tái)龍?jiān)椽?jiǎng)學(xué)獎(jiǎng)教金已經(jīng)連續(xù)舉辦三屆,旨在獎(jiǎng)勵(lì)熱能工程研究所在教學(xué)科研工作中表現(xiàn)突出的教師,以及熱能工程專(zhuān)業(yè)成績(jī)優(yōu)異、全面發(fā)展的研究生。希望獲獎(jiǎng)師生再接再厲,在學(xué)習(xí)和科研的道路上更上一層樓。
來(lái)源:上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 2014-12-19
媒體報(bào)道:
1. 《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道《煤炭清潔高效燃燒領(lǐng)域理論技術(shù)與工程應(yīng)用的探索者---記上海交通大學(xué)繆正清副教授》(第16版 兩會(huì)特刊,半版)2015.3.10
2. 《中國(guó)科學(xué)報(bào)》報(bào)道《應(yīng)用經(jīng)典力學(xué)方法解決鍋爐理論難題---訪上海交通大學(xué)副教授繆正清》(第11版兩院院士大會(huì)專(zhuān)題——創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)引領(lǐng)發(fā)展,半版) 2014.6.10
3. 《科學(xué)中國(guó)人》報(bào)道《繆正清:注重鍋爐基礎(chǔ)理論研究的學(xué)子》(開(kāi)篇頁(yè)起6版)2013.12.23
4. 《科技文摘報(bào)》報(bào)道《繆正清:暢游科海 譜寫(xiě)新篇》(第5版 科技前沿,1.5個(gè)版面)2014.6.13
——記上海交通大學(xué)繆正清副教授
我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展離不開(kāi)能源及其動(dòng)力工業(yè)的支撐。我國(guó)的能源資源結(jié)構(gòu)以煤炭為主,煤炭的總體品質(zhì)較差,相對(duì)于工業(yè)化發(fā)達(dá)的國(guó)家,我國(guó)在能源的利用效率、環(huán)保等方面面臨巨大的挑戰(zhàn)。
繆正清深切地了解我國(guó)能源資源結(jié)構(gòu)這一國(guó)情,毅然地選擇了煤炭清潔高效燃燒這一具有重要研究和應(yīng)用價(jià)值的方向。三十年來(lái),他一直圍繞鍋爐的高效燃燒、可靠工作、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、清潔排放等方面開(kāi)展理論與實(shí)踐相結(jié)合的研究,并與企業(yè)合作,在研發(fā)技術(shù)的同時(shí),努力應(yīng)用于工程,為能源企業(yè)排憂解難,為社會(huì)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
十年實(shí)踐,工業(yè)鍋爐強(qiáng)化燃燒、消煙除塵成果顯著
繆正清選擇煤炭清潔高效燃燒這一研究方向,他說(shuō)要感謝導(dǎo)師黃祥新教授的引導(dǎo)。黃教授是國(guó)內(nèi)研究工業(yè)鍋爐強(qiáng)化燃燒的杰出學(xué)者,是上世紀(jì)五十年代蘇聯(lián)專(zhuān)家為我國(guó)培養(yǎng)的少數(shù)幾位熱能工程的研究生之一。在文革期間,黃教授將鍋爐燃燒原理與改爐實(shí)踐相結(jié)合,發(fā)明了雙人字形高覆蓋率爐拱結(jié)構(gòu),破解了我國(guó)工業(yè)鍋爐燃燒劣質(zhì)煤著火困難、燃盡差、熱效率低、普遍達(dá)不到額定出力的技術(shù)難題,并因此獲得原機(jī)械工業(yè)部1986年科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)第一名、1987年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。該技術(shù)在全國(guó)各個(gè)工業(yè)鍋爐制造廠得到全面推廣。
繆正清就讀研究生期間,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,他第一次設(shè)計(jì)的爐拱是西安蝴蝶手表廠的1臺(tái)6.5t/h散裝鍋爐。經(jīng)過(guò)改造,鍋爐最大實(shí)際產(chǎn)汽量從改造前的4.8t/h,改造后提高到8.3t/h,熱效率也顯著提高。接著,另外三臺(tái)鍋爐也很快進(jìn)行了改造,一舉解決了用氣不足的問(wèn)題,用戶十分滿意。此后,西安、咸陽(yáng)、河南的一些企業(yè)來(lái)找黃教授改造鍋爐的任務(wù)老師都交給了他去做。考察、設(shè)計(jì)、改造、調(diào)試、驗(yàn)收一系列改爐實(shí)踐,使他在較短的時(shí)間內(nèi)積累了工業(yè)鍋爐強(qiáng)化燃燒的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。
1986—1987年繆正清隨導(dǎo)師參與延安大氣污染綜合治理研究,經(jīng)過(guò)反復(fù)的分析、試驗(yàn),研制成功了以預(yù)燃室和M型消煙爐拱的結(jié)構(gòu)組織前后拱煙氣對(duì)沖燃燒的專(zhuān)利技術(shù),應(yīng)用于延安地區(qū)招待所、延安軍分區(qū)、延安制藥廠、延安卷煙廠、延安地區(qū)外貿(mào)局的鍋爐改造,取得了煙氣林格曼黑度從4—5級(jí)降為零級(jí)的消煙效果(從煙囪看不出鍋爐是否在運(yùn)行)。在此基礎(chǔ)上,延安地區(qū)環(huán)保局組織現(xiàn)場(chǎng)交流會(huì),并發(fā)文限期改造,兩個(gè)多月就改造鍋爐19臺(tái)。這些工作為延安市大氣污染治理做出了貢獻(xiàn),該項(xiàng)目獲得國(guó)家環(huán)保部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。在1985—1995十年間,改造遍及陜西、河南、上海、江蘇、浙江、山西、山東等數(shù)十個(gè)企業(yè),總計(jì)100余臺(tái)工業(yè)鍋爐,為企業(yè)節(jié)能、環(huán)保創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
十年鉆研,攻克多項(xiàng)鍋爐理論難題
1995年起,繆正清的科研方向轉(zhuǎn)向電站鍋爐,聚焦鍋爐領(lǐng)域若干重要理論問(wèn)題,潛心研究十年,獲得處理這一類(lèi)復(fù)雜問(wèn)題的科學(xué)分析方法,使多個(gè)數(shù)十年以來(lái)的難題,一一得到理論解析。
他從多年的教學(xué)和工程改造實(shí)踐中,提煉鍋爐專(zhuān)業(yè)中的科學(xué)問(wèn)題,按照科學(xué)研究的建模、理論推導(dǎo),以及結(jié)合計(jì)算機(jī)求解的方式去進(jìn)行探索。在復(fù)雜科學(xué)問(wèn)題的建模實(shí)踐中,他不斷吸取教訓(xùn),總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。這期間發(fā)表了一批有影響的論文,包括:《煤粉爐火焰刷墻時(shí)顆粒對(duì)壁面對(duì)流傳熱模型》《集箱并聯(lián)管組內(nèi)單相流體的流動(dòng)特性》《集束射流的流動(dòng)物理》《旋轉(zhuǎn)射流的流動(dòng)物理》《層狀布置組合直流射流的流動(dòng)物理及其工程應(yīng)用》《循環(huán)流化床軸向空隙率與靜壓分布的數(shù)學(xué)物理模型及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證》和《循環(huán)流化床U型回料閥內(nèi)氣固兩相流模型》等,推動(dòng)了鍋爐基礎(chǔ)理論的進(jìn)步。這些研究也為此后十年他對(duì)電站鍋爐的燃燒技術(shù)改造打下了扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。
十年奮斗,獻(xiàn)身于電站鍋爐技術(shù)改造
繆正清認(rèn)為解決一個(gè)專(zhuān)業(yè)上的理論難題,只是取得了進(jìn)入這一領(lǐng)域的入場(chǎng)券,要真正解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題,還必須結(jié)合工程實(shí)際,在工程中不斷磨練,并同一線的工程技術(shù)人員搞好協(xié)作。
以循環(huán)流化床鍋爐爐膛氣固兩相流理論研究的突破為基礎(chǔ), 2005—2006年他將其應(yīng)用于解決包頭第一熱電廠2臺(tái)470t/h循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)板風(fēng)帽漏渣與磨損的改造工程,使其從每周一停的“禮拜爐”改造后達(dá)到長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。該成果2007年獲得華能北方聯(lián)合電力有限責(zé)任公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、 2008年獲得內(nèi)蒙古自治區(qū)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。
直流燃燒器組合射流軌跡的理論預(yù)測(cè)曾經(jīng)是國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期沒(méi)有解決好的燃燒流體力學(xué)問(wèn)題,影響到電站鍋爐燃燒空氣動(dòng)力的科學(xué)設(shè)計(jì)。繆正清經(jīng)過(guò)多年研究后,于2001—2003年解決了理論建模難題,并且獲得了方程的數(shù)值解,開(kāi)發(fā)了應(yīng)用程序。從2003年起先后將其應(yīng)用于上海閔行發(fā)電廠、山西河坡電廠、姚孟發(fā)電公司等機(jī)組鍋爐頻繁滅火事故的分析、燃燒器改造方案的制定,改造后消除了鍋爐滅火隱患。還解決了陜西銀河投資集團(tuán)榆林上河發(fā)電廠,豐鎮(zhèn)發(fā)電廠、包頭第二熱電廠鍋爐嚴(yán)重結(jié)焦、影響帶負(fù)荷的技術(shù)難題。其中,上河電廠鍋爐改造前后機(jī)組從110MW提高到滿負(fù)荷135MW, 相當(dāng)于增加了2臺(tái)25MW機(jī)組,2006年6月初和10月底先后完成鍋爐燃燒器改造后,至2007年2月總共為電廠帶來(lái)2660萬(wàn)元的直接經(jīng)濟(jì)效益。該成果在2007年獲得陜西省電力公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
對(duì)包頭第二電廠鍋爐的改造是產(chǎn)學(xué)研合作一個(gè)典型例子。該廠長(zhǎng)期燃用結(jié)焦性較強(qiáng)的煤,4臺(tái)鍋爐長(zhǎng)期不能高負(fù)荷運(yùn)行。從2009年到2012年,繆正清團(tuán)隊(duì)先后對(duì)該廠4臺(tái)鍋爐全部進(jìn)行了燃燒器改造,每臺(tái)鍋爐平均提高負(fù)荷30—50MW,每臺(tái)機(jī)組改造后的年直接效益達(dá)到5000—6000萬(wàn)元。
2013年,繆正清團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的包頭第二熱電廠#3爐的改造,成為北方聯(lián)合電力公司首個(gè)實(shí)施的低氮燃燒器改造工程;2014年下半年以來(lái)他們中標(biāo)了包頭第二熱電廠#1、#2、#4機(jī)組,豐鎮(zhèn)發(fā)電廠#5、#6機(jī)組鍋爐低氮燃燒器改造工程,現(xiàn)在4臺(tái)機(jī)組已經(jīng)投入運(yùn)行,各項(xiàng)改造性能指標(biāo)良好,滿足了低氮排放的標(biāo)準(zhǔn)。最后1臺(tái)鍋爐近日將投入運(yùn)行。他們?yōu)闈?jì)南鍋爐廠設(shè)計(jì)的燃燒器還應(yīng)用在出口印度和印尼燃燒褐煤的鍋爐上,也取得了防止結(jié)焦的良好效果。
繆正清在多年來(lái)的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的過(guò)程中,獲得十多項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利,還結(jié)識(shí)了一批工程技術(shù)專(zhuān)家,在工程技術(shù)上得到了他們的無(wú)私援助和支持,也從這批專(zhuān)家身上學(xué)到了許多寶貴的知識(shí)。
繆正清并沒(méi)有滿足于已有的成績(jī),他說(shuō):“科研工作者需要不斷實(shí)踐,不斷思考,不斷創(chuàng)新,才對(duì)得起我們這個(gè)偉大的時(shí)代。”
對(duì)我國(guó)霧霾成因提出新見(jiàn)解
“霧霾”以前是個(gè)陌生的詞匯,自從2013年年底從京津冀擴(kuò)展至全國(guó)以來(lái),以其污染的嚴(yán)重性和常態(tài)化而為婦孺皆知。也是從那時(shí)候起,引起繆正清對(duì)這種不正常環(huán)境現(xiàn)象的思考,先后四次撰寫(xiě)文章,發(fā)表在百度文庫(kù),希望能引起專(zhuān)業(yè)人士的探討。
一般認(rèn)為,霧霾污染與我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、能源結(jié)構(gòu)、能源的高速消費(fèi)有著緊密的關(guān)系。在繆正清看來(lái),可能還存在一些隱性的問(wèn)題,目前還沒(méi)有深刻認(rèn)識(shí),導(dǎo)致因其污染脫離開(kāi)了環(huán)保的有效控制而興風(fēng)作浪引發(fā)嚴(yán)重霧霾。因此,他認(rèn)為兩個(gè)方面均需要研究,以便使今后的環(huán)保措施能夠有效地抑制嚴(yán)重霧霾的產(chǎn)生。
我國(guó)能源結(jié)構(gòu)由于資源稟賦而高度依賴煤炭。能源結(jié)構(gòu)也決定了污染的主要方式。我國(guó)很長(zhǎng)時(shí)期以來(lái),大氣污染以煤煙型污染為主,其中的粉塵、二氧化硫、氮氧化物也主要與燃煤有關(guān);近年來(lái),汽車(chē)的大量使用,鋼鐵、化工生產(chǎn)的排放也成為大氣污染的一個(gè)不可忽視的來(lái)源。但總體上仍不能與前者相比。
盡管我國(guó)對(duì)于煤炭使用的主要行業(yè)電力與工業(yè),燃煤的主要設(shè)備:鍋爐與窯爐等制定了與發(fā)達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)接近的嚴(yán)格的空氣污染物,如粉塵、二氧化硫、氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn),并且,實(shí)際排放總體符合國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),但是,為何到2013年年底,我國(guó)大氣質(zhì)量突然惡化,形成了嚴(yán)重霧霾?一年多以來(lái),環(huán)保和相關(guān)的科研單位都在尋找霧霾之源,卻仍無(wú)確切結(jié)論呢?
繆正清根據(jù)霧霾的定義、綜合大氣樣本成分、雨水樣本成分以及霧霾的出沒(méi)特征,反思近幾年大規(guī)模濕法煙氣脫硫工程可能的副作用,懷疑全國(guó)性嚴(yán)重霧霾的反復(fù)出現(xiàn)可能與濕法煙氣脫硫工藝有關(guān)。他在發(fā)表的文章中作了詳細(xì)的分析。這里綜述他的一些主要看法。
脫硫與脫硝是近年來(lái)開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用、解決煤燃燒排放形成酸雨的環(huán)保技術(shù)。電力系統(tǒng)在國(guó)家行政推動(dòng)下,在前3—4年內(nèi)煙氣脫硫任務(wù)已迅速全面完成,煙氣脫硝也已基本完成。正因?yàn)槿绱耍词惯有一些其他工業(yè)和工業(yè)鍋爐執(zhí)行排放不嚴(yán)的情況,但全國(guó)的酸雨確實(shí)少見(jiàn)了,這是我國(guó)環(huán)保在近幾年里取得的最顯著而直接的效果。
繆正清認(rèn)為,煙氣脫硫(濕法)與煙氣脫硝,這是一項(xiàng)全國(guó)規(guī)模的巨大工程,也是全世界最大規(guī)模的環(huán)保工程,因此,如果其本身存在還沒(méi)有被認(rèn)識(shí)到的副作用,則其影響同樣巨大。
現(xiàn)在看來(lái),以往對(duì)于濕法煙氣脫硫?qū)Υ髿飧弊饔玫恼J(rèn)識(shí)可能是不足的。由于霧霾的越來(lái)越嚴(yán)重,又與濕法煙氣脫硫工程的大力推廣時(shí)間節(jié)點(diǎn)同步,因此,即使對(duì)于濕法脫硫工藝稍有了解的一般科技人員也會(huì)自然地聯(lián)想到這個(gè)問(wèn)題。
繆正清經(jīng)常深入火力發(fā)電廠現(xiàn)場(chǎng),盡管他對(duì)煙氣脫硫以往關(guān)注不多,但自從嚴(yán)重霧霾出現(xiàn)后,他開(kāi)始對(duì)霧霾問(wèn)題進(jìn)行思考。
他總結(jié)了我國(guó)霧霾的四個(gè)特點(diǎn),即全國(guó)性、突發(fā)性、嚴(yán)重性與反復(fù)性。即霧霾從2013年底突然大范圍出現(xiàn)后,一直以高頻率、高濃度影響著全國(guó)各地的大氣環(huán)境。他認(rèn)為霧霾研究的有效理論,必須首先能夠解釋這四個(gè)特征及現(xiàn)象。據(jù)他分析,這很可能與大規(guī)模濕法煙氣脫硫預(yù)先沒(méi)有預(yù)料到的副作用相關(guān)。他認(rèn)為霧霾問(wèn)題分析應(yīng)該大膽懷疑,小心排除,不放過(guò)任何一個(gè)可能的因素。他還認(rèn)為大氣層的氣溶膠是霧霾能夠興風(fēng)作浪的前提條件!也是處理問(wèn)題的難點(diǎn)!
濕法煙氣脫硫引起霧霾受到他的懷疑,有幾個(gè)原因:一個(gè)是濕法煙氣脫硫確實(shí)會(huì)排放符合形成霧霾條件的PM2.5顆粒與水蒸氣;二是數(shù)量相當(dāng)大;三是這部分污染是新增加出來(lái)的;四是大量增加他提出的云層污染——云霾;五是大幅度延長(zhǎng)污染顆粒物在大氣中的停留時(shí)間,累積成很高的細(xì)顆粒濃度;六是可以解釋霧霾的四大宏觀特征表現(xiàn)。如果這一問(wèn)題引起相關(guān)科研工作者的重視,無(wú)論這一懷疑得到證實(shí),還是最終被否定,對(duì)于霧霾研究都有著重要的意義。
不過(guò),在不能改變以煤炭為主的能源格局情況下,他還是建議,基于我國(guó)煤質(zhì)灰分、硫分含量高的特點(diǎn),我國(guó)要學(xué)習(xí)國(guó)外煤炭利用普遍采用洗煤的經(jīng)驗(yàn),首先從煤炭能源的源頭上解決污染元素的減量化,減輕使用設(shè)備的除塵、脫硫負(fù)擔(dān),并通過(guò)強(qiáng)化環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),減少燃煤排放帶出顆粒物,并尋求改進(jìn)技術(shù),大幅度控制向大氣排放水蒸氣,切斷形成霧霾的基本條件。
他相信,如果各行各業(yè)將問(wèn)題都能透明化,控制顆粒排放、控制污染氣體包括水蒸氣等氣溶膠的排放,我國(guó)霧霾嚴(yán)重的局面,一定會(huì)顯著改變,藍(lán)天一定會(huì)重新歸來(lái)。
來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 2015年第3期
煤炭、電力是我國(guó)重要的支柱產(chǎn)業(yè),鍋爐是它的代表。為使鍋爐安全、高效、清潔地運(yùn)行,有千百萬(wàn)人為之奮斗。近日《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者走訪了上海交通大學(xué)繆正清副教授 。他在煤粉鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐、鏈條爐排鍋爐的煤燃燒、氣固兩相流、射流力學(xué)等方面創(chuàng)新了多項(xiàng)鍋爐技術(shù)基礎(chǔ)理論并應(yīng)用到實(shí)際工程中,取得了顯著的效果。讓我們尋訪他的創(chuàng)新之路。
記者:據(jù)我們了解,您在鍋爐技術(shù)理論研究和工程應(yīng)用方面做了不少工作,取得不少成果,我想您一定有不少獨(dú)特的方法可以與大家分享,首先請(qǐng)您介紹一下您的求學(xué)經(jīng)歷好嗎?
繆正清:我是1981年至1988年在西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院攻讀電廠熱能動(dòng)力工程和熱能工程專(zhuān)業(yè),獲得了本科和碩士學(xué)位。畢業(yè)之后,分配到上海交通大學(xué)能源系,從事鍋爐原理、熱力學(xué)、傳熱學(xué)等課程的教學(xué)。工作十年后,為了進(jìn)一步提高自己學(xué)術(shù)研究的能力,又考回母校完成了在職博士的學(xué)業(yè)。
記者:在您人生的各個(gè)階段中,有沒(méi)有出現(xiàn)對(duì)您影響很大的人或者事?請(qǐng)結(jié)合具體事例談?wù)劇?/p>
繆正清:有很多人和事。父母的養(yǎng)育、姐弟的支持,老師的教育,工作中同學(xué)、朋友的幫助,環(huán)境的驅(qū)動(dòng),數(shù)不勝數(shù)。讀研究生后,在導(dǎo)師的引導(dǎo)下走上科研道路。黃祥新老師、夏長(zhǎng)江老師指導(dǎo)我工業(yè)鍋爐研究、徐通模老師指導(dǎo)我電站鍋爐研究,使我終身受益,永生難忘;參加工作后還博文、田子平、章明川、蔣安眾等教授對(duì)我的教學(xué)及工作實(shí)踐進(jìn)行熱情的指導(dǎo),他們也是我的老師;在長(zhǎng)期的科研實(shí)踐中,大學(xué)時(shí)期的班主任曹玉民老師、張仲民老師始終鼓勵(lì)和支持我,劉豐元高工、張修文高工、郭平高工等一批工程專(zhuān)家在工程技術(shù)上協(xié)助我;同窗好友高暉博士等的影響也促使我努力進(jìn)行學(xué)術(shù)研究等。
記者:您曾是加拿大皇后大學(xué)機(jī)械工程系高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者,國(guó)外這段經(jīng)歷給您帶來(lái)了怎樣的影響?
繆正清:在加拿大一年的進(jìn)修,對(duì)我的學(xué)術(shù)研究有很大的影響。出國(guó)前,我主要在工業(yè)鍋爐強(qiáng)化燃燒與電站鍋爐水動(dòng)力學(xué)方面進(jìn)行過(guò)一些研究。到加拿大進(jìn)修期間,我開(kāi)始接觸一個(gè)新的方向——一種強(qiáng)射流/弱射流(SJ/WJ)組合類(lèi)型的天然氣超低NOx燃燒器的射流軌跡模型研究。
我從學(xué)習(xí)國(guó)外學(xué)者的研究工作開(kāi)始,首先使用微分方法代替了他們的積分方法,建立了射流軌跡的微分方程,相對(duì)于射流軌跡的積分方程,我的方法從軌跡方程的建立到差分求解變得簡(jiǎn)單而容易,由此,我想能否把這一方法進(jìn)一步拓展到解決更為復(fù)雜的集束燃燒器射流軌跡,以及具有更大意義的旋流燃燒器與煤粉爐層狀布置直流組合射流的軌跡問(wèn)題?后來(lái)的研究工作表明,這一目標(biāo)是正確的。
記者:您曾先后建立了鍋爐領(lǐng)域的多項(xiàng)理論模型。能用通俗的話語(yǔ)給我們具體闡述一下嗎?這些理論形成的背景、關(guān)系是什么?您在實(shí)際工作中又是如何完善和豐富這些理論內(nèi)涵的?
繆正清:我在從事熱能工程的教學(xué)與實(shí)踐中,接觸到了一些重要的工程理論問(wèn)題,我主要采用了經(jīng)典力學(xué)的分析方法對(duì)其進(jìn)行理論建模研究。
我在電站鍋爐研究中做的第一個(gè)課題是關(guān)于煤粉爐火焰刷墻時(shí)顆粒對(duì)壁面對(duì)流傳熱的理論模型研究,這是國(guó)家八五科技攻關(guān)項(xiàng)目“煤粉爐爐膛內(nèi)傳熱模型”的一個(gè)子課題。主要研究顆粒對(duì)于爐膛傳熱的影響。通過(guò)建立氣固兩相流模型和顆粒傳熱模型得到了顆粒對(duì)于爐壁的對(duì)流傳熱計(jì)算公式。這一模型使得火焰刷墻時(shí)爐壁傳熱急劇增加的現(xiàn)象、貧煤鍋爐發(fā)生高溫腐蝕的普遍性現(xiàn)象都能得到理論上的解釋。
電站鍋爐集箱并聯(lián)管組水動(dòng)力學(xué)問(wèn)題是我在電站鍋爐方面研究的第二個(gè)問(wèn)題。它的背景是為了準(zhǔn)確地確定大容量電站鍋爐的過(guò)熱器、再熱器并聯(lián)管組內(nèi)流量分布,這也是國(guó)內(nèi)外動(dòng)力工程中長(zhǎng)期未解決好的經(jīng)典難題。我在“電站鍋爐分配集箱系統(tǒng)單相流體流動(dòng)特性的研究”中,首次指出了現(xiàn)今使用的水動(dòng)力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方法中,關(guān)于并聯(lián)管組內(nèi)單相流體流量分配的計(jì)算方法存在缺陷的實(shí)質(zhì)所在。“集箱與并聯(lián)管屏系統(tǒng)單相流體的流動(dòng)特性”是目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于屏式結(jié)構(gòu)并聯(lián)管組三維結(jié)構(gòu)內(nèi)流動(dòng)特性分布的第一個(gè)嚴(yán)格的分析解。
射流流動(dòng)研究這是一個(gè)引人入勝的課題。射流因?yàn)榫哂幸粋(gè)顯著的特征,就是在它的能量耗散之前與其周?chē)黧w流動(dòng)有著速度的明顯差異而形成流動(dòng)的邊界輪廓,射流往往與環(huán)境流體或者與其它的射流相互作用,因而改變著它的走向,射流的走向基本上以射流中心線為代表,通常稱之為射流的軌跡。因此,獲得射流軌跡就得到了射流流動(dòng)的一系列關(guān)鍵參數(shù)的變化規(guī)律。這也是射流流動(dòng)不同于一般流體流動(dòng)的特點(diǎn),也是射流軌跡研究有可能采用簡(jiǎn)化理論模型研究的特殊性所在。
我通過(guò)對(duì)這類(lèi)問(wèn)題的分析,總結(jié)了以下這些研究方法,包括:采用將射流特性簡(jiǎn)化到射流中心軌跡上的集中參數(shù)法;將射流軌跡的切向與射流動(dòng)量矢量一致作為將射流軌跡向流體動(dòng)力學(xué)研究轉(zhuǎn)化的橋梁;建立組合射流中單股彎曲射流的質(zhì)量方程;提出多自由射流卷吸流場(chǎng)的合成原理以解決多射流中單射流與多射流之間的質(zhì)量交換和動(dòng)量交換的計(jì)算方法;提出在自由射流質(zhì)量方程中引入質(zhì)量交換系數(shù)將其轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜谘芯繘_擊射流的質(zhì)量方程;以射流微元段為基本研究對(duì)象的受力分析方法;以質(zhì)量守恒、牛頓第二定律和能量守恒定律和動(dòng)量矩守恒應(yīng)用于射流微元段為建立微分方程的通用方法。通過(guò)這些方法,我獲得了集束燃燒器、旋流燃燒器、切圓布置直流燃燒器等射流力學(xué)的軌跡模型。大家可以看我的論文——《集束射流的流動(dòng)物理》《旋轉(zhuǎn)射流的流動(dòng)物理》《層狀布置組合直流射流的流動(dòng)物理及其工程應(yīng)用》等。
循環(huán)流化床氣固兩相流模型主要研究沿著爐膛高度空隙率(或者顆粒濃度)分布及靜壓分布。空隙率是循環(huán)流化床氣固兩相流的主要狀態(tài)特征參數(shù),其變化規(guī)律涉及流動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)、燃燒、受熱面設(shè)計(jì)、輔機(jī)選型等各個(gè)方面。循環(huán)流化床由于強(qiáng)烈的氣固作用,不僅應(yīng)用于發(fā)電鍋爐,作為一種潔凈燃燒發(fā)電方式,而得到迅速發(fā)展,同時(shí)在大型煤氣化、燃料電池、化工、冶金等廣泛的工業(yè)領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,但是幾十年來(lái)對(duì)其氣固兩相流宏觀特征理論模型的研究一直進(jìn)展不大。大學(xué)時(shí)代就知道這一問(wèn)題的難度。2002年我著手嘗試這一問(wèn)題的研究。經(jīng)過(guò)反復(fù)摸索,在將問(wèn)題簡(jiǎn)化后,通過(guò)經(jīng)典力學(xué)分析得到了微元層氣固兩相流微分方程。我發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)特殊的方程。因?yàn)榘障堵实娜?xiàng)由巨量級(jí)之差等于微量級(jí)構(gòu)成。這類(lèi)方程還不能通過(guò)量綱分析來(lái)丟掉微量級(jí)項(xiàng)。這正是計(jì)算數(shù)學(xué)上提到的“病態(tài)方程”。我借鑒計(jì)算數(shù)學(xué)處理“病態(tài)方程”的方法——將巨量級(jí)差項(xiàng)轉(zhuǎn)變成新的微量級(jí)差項(xiàng),最終找到了解決這一學(xué)術(shù)難題的出路。我想,以往學(xué)術(shù)界可能沒(méi)有敏銳地注意“巨量”和“微量”的問(wèn)題。我提出的理論模型經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)、完善、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,用了九年時(shí)間,到2010年才發(fā)表,題目是《循環(huán)流化床軸向空隙率與靜壓分布的數(shù)學(xué)模型及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證》。
記者:在這些項(xiàng)目中,您認(rèn)為最有意義的是哪一個(gè)?在該成果的攻關(guān)過(guò)程中,有沒(méi)有遇到什么難題或者發(fā)生什么讓您難忘的事情?
繆正清:在科學(xué)研究中,我首先瞄準(zhǔn)意義重大的課題。先后研究的集箱水動(dòng)力學(xué)、射流軌跡、循環(huán)流化床軸向空隙率的變化規(guī)律等,都是學(xué)術(shù)界沒(méi)有很好解決的難題,探索這類(lèi)問(wèn)題的理論模型都有較大的意義。集箱水動(dòng)力問(wèn)題在大機(jī)組鍋爐中普遍存在,這方面的研究事關(guān)全國(guó)數(shù)千臺(tái)電站鍋爐中過(guò)熱器與再熱器的安全問(wèn)題。對(duì)于循環(huán)流化床氣固兩相流的研究,雖然涉及到了一個(gè)很重要的問(wèn)題,但是,循環(huán)流化床技術(shù)還有很多的科學(xué)問(wèn)題需要研究,目前僅僅是開(kāi)始。要說(shuō)意義最大我說(shuō)應(yīng)該是關(guān)于射流的研究。燃燒器射流力學(xué)的研究涉及集束射流、旋轉(zhuǎn)射流、層狀布置組合射流,已初步形成研究系列。這一成果的意義:一是豐富了燃燒器射流力學(xué)理論,二是有著廣泛而現(xiàn)實(shí)的工程應(yīng)用價(jià)值,對(duì)于高效、環(huán)保大機(jī)組鍋爐燃燒器設(shè)計(jì)及運(yùn)行具有重要的指導(dǎo)作用。
研究課題,不是條條路都能成功。有時(shí)只有一兩條。要克服各種障礙。所以,遇到的難題一言難盡。成功的思路都體現(xiàn)在論文的過(guò)程中。
記者:請(qǐng)您與我們分享和傳授一下您和企業(yè)合作的成功經(jīng)驗(yàn)?
繆正清:企業(yè)是工業(yè)技術(shù)的載體、科技創(chuàng)新的舞臺(tái)。電力行業(yè)對(duì)于設(shè)備缺陷與技術(shù)問(wèn)題都非常重視。我在大學(xué)里教學(xué)的同時(shí),所開(kāi)展的科學(xué)研究得到了企業(yè)的關(guān)注與支持,如上海鍋爐廠、濟(jì)南鍋爐廠等委托產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)的聯(lián)合研發(fā),上海閔行發(fā)電廠、山西河坡發(fā)電廠、榆林上河發(fā)電廠、姚孟發(fā)電公司及華能北方聯(lián)合電力公司下屬的多個(gè)電廠,如包頭第一、第二熱電廠、豐鎮(zhèn)發(fā)電廠、上都發(fā)電廠等將重要的工程項(xiàng)目委托我們,使我們有機(jī)會(huì)將科技成果直接應(yīng)用到大型工程,并在實(shí)踐中得到進(jìn)一步提高。我們每到一個(gè)電廠,本著全心全意為電廠服務(wù)的宗旨,本著虛心向電廠技術(shù)人員學(xué)習(xí),向工人師傅學(xué)習(xí)的態(tài)度。我們的工作得到了所有服務(wù)電廠領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員和工人師傅的支持、配合。通過(guò)項(xiàng)目合作為企業(yè)創(chuàng)造的直接經(jīng)濟(jì)效益數(shù)以億計(jì)。合作成果多次獲獎(jiǎng)。沒(méi)有他們的支持,可能會(huì)一事無(wú)成,在此,也對(duì)他們表示誠(chéng)摯的謝意!
記者:據(jù)了解,您不僅承擔(dān)科研工作,還長(zhǎng)期挺立在教學(xué)一線。在多年的教學(xué)過(guò)程中,是否總結(jié)了好的經(jīng)驗(yàn)?請(qǐng)與我們分享。
繆正清:作為一名教師,要通過(guò)博覽眾書(shū),認(rèn)真消化、繼承前人的研究成果,傳遞給學(xué)生,要找出前人的不足,提出自己研究的問(wèn)題和方向進(jìn)行深入地研究,還要經(jīng)常到實(shí)際中去結(jié)合。最后,再將得到的成果盡快應(yīng)用于教學(xué)之中。
記者:您認(rèn)為作為一名科研工作者最需要具備的素質(zhì)是什么?對(duì)于能源動(dòng)力學(xué)的后輩,您有著怎樣的期望和建議?
繆正清:作為教師和科研工作者需要一輩子不斷學(xué)習(xí),不僅學(xué)習(xí)書(shū)本與文獻(xiàn),還要到實(shí)踐中學(xué)習(xí),向身邊的人學(xué)習(xí),向超過(guò)自己的人學(xué)習(xí)。永遠(yuǎn)抱著學(xué)習(xí)的心態(tài)。科研工作要不怕失敗,要有頑強(qiáng)的意志去奮斗,持之以恒,才可能有所收獲。
能源動(dòng)力是國(guó)家的長(zhǎng)線專(zhuān)業(yè),希望有更多優(yōu)秀的年輕人加入進(jìn)來(lái),為國(guó)家的能源事業(yè)共同努力!
記者:工作之余,您有哪些業(yè)余愛(ài)好?您的這些愛(ài)好和您自身的工作有必然的聯(lián)系嗎?
繆正清:參加工作后,工作之余,我也看中國(guó)古代的傳統(tǒng)文化,如古代哲學(xué)、古文字、中醫(yī)學(xué)等書(shū)籍,其中不能理解的問(wèn)題吸引著我,產(chǎn)生了興趣。在這些方面,我也發(fā)表了一些我的見(jiàn)解。這些愛(ài)好對(duì)促進(jìn)我的專(zhuān)業(yè)教學(xué)和科學(xué)研究都有積極的作用。
來(lái)源:《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2014-06-10 第11版 專(zhuān)題)
繆正清:注重鍋爐基礎(chǔ)理論研究的學(xué)子
繆正清,上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院熱能工程研究所副教授。1985年、1988年、2004年先后畢業(yè)于西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院電廠熱能動(dòng)力工程、熱能工程(鍋爐)與動(dòng)力工程及工程熱物理專(zhuān)業(yè),獲工學(xué)學(xué)士、碩士和博士學(xué)位(在職)。1988年分配到上海交通大學(xué)能源系。1988年、1991年、1995年先后任助教、講師和副教授(破格晉升)。2001年作為高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者,在加拿大Queen’s University 先進(jìn)氣體燃燒技術(shù)中心工作一年。長(zhǎng)期從事煤粉鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐、鏈條爐排鍋爐的煤燃燒、氣固兩相流、射流力學(xué)等方面的教學(xué)和科研。堅(jiān)持專(zhuān)業(yè)研究中的理論探索方向,在采用經(jīng)典數(shù)學(xué)物理方法結(jié)合現(xiàn)代計(jì)算數(shù)學(xué)解決鍋爐重要技術(shù)基礎(chǔ)理論方面多有創(chuàng)獲。解決了工程應(yīng)用中的一批技術(shù)難題。發(fā)表專(zhuān)業(yè)論文60余篇,其中,被SCI、EI收錄論文20篇。1987年以來(lái),申報(bào)專(zhuān)利15項(xiàng),其中獲得授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利和實(shí)用新型專(zhuān)利各6項(xiàng)。負(fù)責(zé)完成企業(yè)各類(lèi)鍋爐技術(shù)改造項(xiàng)目近百項(xiàng)。合作項(xiàng)目獲陜西省電力公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)與北方聯(lián)合電力公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)各1項(xiàng),獲內(nèi)蒙古自治區(qū)科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
鍋爐——包括工業(yè)鍋爐與電站鍋爐,是世界各國(guó)熱能與動(dòng)力工業(yè)的重要裝置。我國(guó)以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu),使我國(guó)的燃煤鍋爐在世界上具有最大的規(guī)模。據(jù)統(tǒng)計(jì),2012底我國(guó)工業(yè)鍋爐(小型鍋爐)總數(shù)達(dá)到近60萬(wàn)臺(tái),電站鍋爐(大型鍋爐)相應(yīng)的火電裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到8.1億千瓦。2012年我國(guó)原煤產(chǎn)量36.5億噸,其中的三分之一和二分之一分別被用作工業(yè)鍋爐與電站鍋爐的燃料。雖然鍋爐技術(shù)不斷進(jìn)步,但仍然存在不少問(wèn)題:燃煤工業(yè)鍋爐性能差、效率低、污染嚴(yán)重;大容量電站鍋爐會(huì)因煤質(zhì)變差產(chǎn)生爐膛結(jié)焦、滅火、超溫爆管、高溫腐蝕等安全事故。上海交通大學(xué)副教授繆正清密切關(guān)注鍋爐行業(yè)的這些重大問(wèn)題,從中歸納提煉出研究課題,納入教學(xué)與科研之中,深入開(kāi)展理論研究,取得了多項(xiàng)顯著的研究成果。
理論研究通常分兩種方法,一種是經(jīng)典的數(shù)學(xué)物理建模——主要通過(guò)抓住問(wèn)題的本質(zhì),經(jīng)過(guò)適當(dāng)模型簡(jiǎn)化,建立常微分方程(組)進(jìn)行求解,另一種是基于對(duì)通用本構(gòu)偏微分方程組在時(shí)空網(wǎng)格離散后進(jìn)行求解。一般把前者簡(jiǎn)稱為經(jīng)典理論方法,后者簡(jiǎn)稱為通用數(shù)值模擬方法。繆正清認(rèn)為,傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)物理方程限于分析解,因此,限制了它的應(yīng)用范圍也影響了它的使用價(jià)值,然而,隨著計(jì)算機(jī)的普及,現(xiàn)今數(shù)學(xué)物理方程都能簡(jiǎn)單地得到數(shù)值解,若與計(jì)算機(jī)結(jié)合,形成“數(shù)學(xué)物理方程化后的計(jì)算機(jī)求解研究方法” (簡(jiǎn)稱“數(shù)學(xué)物理方程化的研究方法”),經(jīng)典方法也可以大展身手。沿著這一思路,鍋爐領(lǐng)域里以往尚無(wú)理論化或者理論尚未完善的重大課題,成為他著重收集的對(duì)象。在層燃鍋爐、電站煤粉鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐等技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行的研究中,他都使用了這一方法。
傳承火床鍋爐強(qiáng)化燃燒技術(shù)
繆正清的碩士導(dǎo)師黃祥新教授是上世紀(jì)50年代前蘇聯(lián)專(zhuān)家培養(yǎng)的新中國(guó)鍋爐專(zhuān)業(yè)少數(shù)幾位研究生之一。黃教授重點(diǎn)研究工業(yè)鍋爐燃燒的強(qiáng)化,曾承擔(dān)國(guó)家六五“鏈條爐爐拱結(jié)構(gòu)與二次風(fēng)技術(shù)的研究”及七五“鏈條爐爐排結(jié)構(gòu)特性的研究”等科技攻關(guān)項(xiàng)目,在新型爐拱與爐排的理論與結(jié)構(gòu)研究方面取得了重大的突破。其中,“鏈條爐爐拱結(jié)構(gòu)與二次風(fēng)技術(shù)的研究”1987年獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),為改變我國(guó)工業(yè)鍋爐燃燒技術(shù)長(zhǎng)期落后的面貌作出了重要貢獻(xiàn)。1985年至1994年,繆正清跟隨導(dǎo)師進(jìn)行工業(yè)鍋爐爐拱的研究與改造。導(dǎo)師理論與實(shí)踐相結(jié)合的研究方法、不斷刷新研究思路、百折不撓、持之以恒的研究態(tài)度、只求學(xué)問(wèn)、不計(jì)個(gè)人得失的高尚品德,深深地影響了他。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,他針對(duì)工業(yè)鍋爐強(qiáng)化燃燒問(wèn)題,開(kāi)展了包括爐拱區(qū)的流動(dòng)模型、爐拱的混合特性、爐拱結(jié)構(gòu)與拱區(qū)傳熱模型、爐拱結(jié)構(gòu)最優(yōu)化、風(fēng)室內(nèi)流動(dòng)模型等問(wèn)題的研究。系列論文先后發(fā)表于《動(dòng)力工程》《工業(yè)鍋爐》《熱能動(dòng)力工程》等雜志上。《多駐渦消煙爐拱》1988年獲得國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利。他負(fù)責(zé)主持的爐拱強(qiáng)化燃燒改造項(xiàng)目數(shù)十個(gè),鍋爐容量從2~40t/h,用戶分布在陜西、山西、河南、江蘇、浙江、上海、山東、江蘇等地,改造效果非常顯著。
面對(duì)一個(gè)個(gè)成果,繆正清說(shuō),這都是繼承了黃老師的研究。他還記得黃老師說(shuō)過(guò)的一句話“工業(yè)鍋爐的問(wèn)題畢竟影響小,如果能處理好電站鍋爐的問(wèn)題,才有更大的意義”。導(dǎo)師這種強(qiáng)烈的責(zé)任感深深地影響了繆正清。這些話也成為他此后選擇課題的重要導(dǎo)向。1995年以后,他開(kāi)始投入電站鍋爐科研的探索與實(shí)踐。
挑戰(zhàn)大容量鍋爐的流量偏差計(jì)算方法
在大容量電站鍋爐技術(shù)中,確定其過(guò)熱器、再熱器并聯(lián)管組內(nèi)的流量分布難度較大,然而隨著鍋爐容量的增加和溫度、壓力參數(shù)的提高,流量分布的精確計(jì)算越來(lái)越迫切。同時(shí)也涉及到工程流體力學(xué)和鍋爐水動(dòng)力學(xué)中的基礎(chǔ)問(wèn)題。1996年繆正清開(kāi)始進(jìn)行這一課題研究。
通過(guò)考察現(xiàn)有鍋爐集箱并聯(lián)管組流量偏差計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)方法,他基本摸清了標(biāo)準(zhǔn)方法存在的缺陷。他認(rèn)為:分配與匯集集箱間靜壓差是決定并聯(lián)管組流量分配與流量偏差的重要因素。以端部引入的分配集箱為例,現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)(前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn))計(jì)算集箱內(nèi)靜壓分布基于兩個(gè)條件:其一,集箱任意位置處蒸汽的速度、靜壓與集箱進(jìn)口端蒸汽的速度、靜壓之間的關(guān)系。由于進(jìn)口參數(shù)為已知值,因此,這一關(guān)系實(shí)際上給出的是集箱軸向任意位置上軸向速度與靜壓之間的約束關(guān)系。其二,假定集箱內(nèi)軸向速度呈線性變化。據(jù)此,似乎就可以輕易得到集箱內(nèi)靜壓的分布,進(jìn)而,不論多么復(fù)雜的并聯(lián)管組系統(tǒng)的流量分配與流量偏差問(wèn)題都能通過(guò)簡(jiǎn)單代數(shù)運(yùn)算得出,但是,工程應(yīng)用中頻繁出現(xiàn)的大機(jī)組鍋爐超溫問(wèn)題與爆管事故,引起了繆正清對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的思考。經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析,他指出標(biāo)準(zhǔn)的處理方法存在理論上的缺陷。他認(rèn)為,標(biāo)準(zhǔn)的第一條中的方程不管其采用能量方程(前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn))還是動(dòng)量方程(中國(guó)標(biāo)準(zhǔn))導(dǎo)出,最終都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定其修正系數(shù),而使其符合實(shí)際,所以,這一關(guān)系是正確、可靠的(只是不同方法造成方程形式的繁簡(jiǎn)差異很大,對(duì)于能否理論求解關(guān)系亦甚大),但是,第二條的假定本身不符合實(shí)際,同時(shí),這樣得到的集箱內(nèi)壓力分布,其實(shí)是一種并聯(lián)支管均勻分配時(shí)的情形。以不變的靜壓分布概括實(shí)際變化的各種靜壓分布,這就是現(xiàn)有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)(前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)某公司標(biāo)準(zhǔn)同樣直接給出一條固定的靜壓分布曲線)的通病。
繆正清相信,集箱靜壓分布不是孤立的,它不僅與集箱結(jié)構(gòu)密切相關(guān),并且還受到整個(gè)系統(tǒng)的制約與影響,因此,他嘗試通過(guò)建立全部變量滿足的聯(lián)立方程組來(lái)求解。如何建立這樣的封閉方程組,方程組列出后,采用何種方法才能求解成為一段時(shí)間里他反復(fù)思考的問(wèn)題。他保留標(biāo)準(zhǔn)合理的第一條能量方程,摒棄標(biāo)準(zhǔn)的第二條假定,尋找新的解決方法。面對(duì)大機(jī)組過(guò)熱器、再熱器連接于集箱上數(shù)以千計(jì)的并聯(lián)支管,即使僅僅建立并聯(lián)支管與集箱連接處的代數(shù)方程也可能達(dá)到上萬(wàn)個(gè),雖然,直接采用計(jì)算機(jī)求解也不是很困難的事情,但是,他還是想嘗試先走理論分析路線,如果走不通,再退回來(lái)。
他注意到兩個(gè)情況,一方面,速度、壓力值在集箱軸向呈離散數(shù)值分布,另一方面,從總體上看,集箱軸向管排數(shù)量較大,可以看作密集排列。他聯(lián)想到數(shù)學(xué)上只有變量分布連續(xù)化的問(wèn)題才能應(yīng)用微積分,而高等數(shù)學(xué)中的“中值定理”可以將離散分布函數(shù)轉(zhuǎn)變成近似的連續(xù)函數(shù)。于是,他采用中值定理,將集箱內(nèi)靜壓與軸向速度、以及各屏流量沿著集箱軸向離散分布的問(wèn)題作連續(xù)化近似。這樣,數(shù)學(xué)上的“微元段”概念被他放大到沿著集箱軸向包含若干個(gè)屏片的物理“微元段”長(zhǎng)度——他認(rèn)為數(shù)學(xué)上最重要的不是復(fù)雜的推導(dǎo),而是如何真正理解與應(yīng)用基本的概念。微元段概念本來(lái)就是對(duì)實(shí)際有限短長(zhǎng)度的一種抽象,微元段的長(zhǎng)度是相對(duì)的,不認(rèn)識(shí)這一點(diǎn),高等數(shù)學(xué)就不能用、不敢用。考慮到同屏各支管由于長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)差異大、數(shù)量又相對(duì)集箱上屏片數(shù)少,故他并未將其作連續(xù)化處理,仍然按真實(shí)的離散模型處理。這樣,對(duì)包含若干屏片的微元段控制體,建立了軸向與徑向的質(zhì)量平衡、能量平衡的常微分方程組。其中沿著集箱軸向模型為連續(xù)模型,而同屏與集箱相連處的各支管進(jìn)、出口速度為離散模型。在這一工作過(guò)程中,他對(duì)相關(guān)的方程表達(dá)式的來(lái)龍去脈進(jìn)行了全面的梳理和研究。最終選擇了精度高、形式又簡(jiǎn)單的集箱軸向能量方程,同時(shí),邊界條件采用了代數(shù)量表達(dá),因而,面對(duì)十分復(fù)雜的管組系統(tǒng)宏觀上的三維(三個(gè)方向)流動(dòng),仍然獲得了嚴(yán)格的分析解,并且,分析解統(tǒng)一地適用于雙向引入、引出的7種典型的集箱連接方式(L型、倒L型、Z型、U型、J型、倒J型、H型布置)的帶屏結(jié)構(gòu)、屏內(nèi)蒸汽被加熱等接近真實(shí)的問(wèn)題。據(jù)此分析解,可以替代現(xiàn)有計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)給出的這7種典型布置流量偏差的計(jì)算公式,實(shí)質(zhì)性地改進(jìn)了現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)方法,推進(jìn)了集箱與并聯(lián)管組水動(dòng)力學(xué)的發(fā)展。
試驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也很好地驗(yàn)證了繆正清的理論分析解,而前蘇聯(lián)水動(dòng)力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)某公司標(biāo)準(zhǔn)及我國(guó)水動(dòng)力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)對(duì)同樣試驗(yàn)條件的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果差距明顯偏大。
2000年,繆正清為西安熱工研究院分析國(guó)內(nèi)首臺(tái)700MW機(jī)組鍋爐三級(jí)過(guò)熱器流量偏差,運(yùn)用他的集箱并聯(lián)管組流動(dòng)理論模型分析解、結(jié)合前述三種計(jì)算標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算對(duì)比表明,他的模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際由于流量偏差引起的熱偏差情況完全相符,前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測(cè)次之,美國(guó)某公司標(biāo)準(zhǔn)由于引進(jìn)過(guò)多的約束假定,因此,導(dǎo)致最大流量偏差與實(shí)際結(jié)果嚴(yán)重不符。在開(kāi)展集箱水動(dòng)力研究的同時(shí),繆正清還以第一發(fā)明人獲得改進(jìn)集箱流量分配與匯集均勻性的發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)。
然而他并不滿足于這些已有的成果。他說(shuō)這是一個(gè)引人入勝的課題。他深知這類(lèi)經(jīng)典水動(dòng)力問(wèn)題,仍然充滿著勃勃生機(jī)……
解決集束燃燒器射流基礎(chǔ)理論
集束射流燃燒器指一個(gè)噴口平面上有相距較近的多個(gè)可燃?xì)怏w噴口與助燃空氣噴口組成的燃燒器。將單股大流量射流分解為多股射流有利于充分利用射流的卷吸能力,加速氣體的混合與燃燒,因此,這類(lèi)燃燒器廣泛應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。例如,在飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)中,以降低排氣噪音、增強(qiáng)推力,應(yīng)用于冶金爐的大型噴槍以提高加熱速率,在工業(yè)爐中降低氮氧化物生成等。隨著我國(guó)天然氣應(yīng)用的擴(kuò)大,這種燃燒器將有著廣闊的前景。
2000年,繆正清受學(xué)校公派赴加拿大皇后大學(xué)機(jī)械系先進(jìn)氣體燃燒技術(shù)中心進(jìn)修。在分析了中心Grandmaison教授提出的兩股軸線在同一個(gè)平面內(nèi)的強(qiáng)射流/弱射流作用的數(shù)學(xué)物理模型之后,他改用微分方法獲取了弱射流軌跡方程,相對(duì)于Grandmaison教授復(fù)雜的隱式積分方程,他的微分方程是簡(jiǎn)單的顯式方程。這一工作立即引起了兩位國(guó)外導(dǎo)師的重視,并給以滿意的評(píng)價(jià),激發(fā)了他進(jìn)一步研究的熱情。他了解到真實(shí)的燃燒器是7股天然氣與7股空氣射流的組合,布列在一個(gè)環(huán)形的噴口平面上,彼此之間呈空間關(guān)系,而現(xiàn)有模型局限于兩股平面射流,且由于兩股射流動(dòng)量相差懸殊(40倍),所以,實(shí)際處理時(shí),只考慮了強(qiáng)射流對(duì)弱射流的作用。如何去處理多股、且相互呈空間作用的多射流的軌跡問(wèn)題,顯然,這是擺在繆正清面前的極富挑戰(zhàn)性的好題目。但那時(shí)能否解決這個(gè)問(wèn)題,他也沒(méi)有把握,只能試著看。
面對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題,他首先考慮的還是研究方法。積分方法研究一股射流的軌跡已經(jīng)很復(fù)雜了,如果再應(yīng)用于多射流,可能復(fù)雜得無(wú)法進(jìn)行,而微分方法由于其簡(jiǎn)單性可望進(jìn)一步拓展到復(fù)雜的多射流軌跡研究。
射流集總參數(shù)條件下,其軌跡的切向與射流動(dòng)量流率矢量一致。所以射流軌跡問(wèn)題可以轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)量流率矢量的變化問(wèn)題。而射流微元段動(dòng)量流率的變化等于射流微元段卷吸質(zhì)量流率及其外流場(chǎng)流速的乘積,因此,如何計(jì)算指定射流微元段周?chē)伤衅渌淞髟谠撎幮纬傻目偟暮铣闪鲌?chǎng)就成為多射流軌跡研究的關(guān)鍵。流場(chǎng)能否合成?如何合成?理論依據(jù)何在?他想起了勢(shì)流合成理論——只有滿足勢(shì)流條件的流場(chǎng)才能進(jìn)行流場(chǎng)合成。他在對(duì)射流與射流外卷吸流場(chǎng)作分析后,認(rèn)為射流邊界內(nèi)的核心區(qū),速度梯度大,粘性效應(yīng)大,即為有旋流動(dòng)區(qū)(在集總參數(shù)法簡(jiǎn)化下,這一區(qū)域被簡(jiǎn)化成射流的中心線)。而射流邊界以外的影響區(qū),粘性效應(yīng)小,可以近似為無(wú)旋流動(dòng),亦即勢(shì)流。在多射流流動(dòng)中,射流在會(huì)合之前,射流核心區(qū)一般小于射流之間的間距,因此,他提出了多射流勢(shì)流區(qū)的卷吸流場(chǎng)合成原理。據(jù)此,就解決了每一股射流周?chē)鲌?chǎng)的計(jì)算方法。
以此關(guān)鍵問(wèn)題的突破為基礎(chǔ),他先后解決了兩股非共平面強(qiáng)射流/弱射流的軌跡模型、兩任意動(dòng)量流率比射流分散布置時(shí)的射流軌跡模型,以及任意多股射流環(huán)狀集束布置這一真實(shí)燃燒器射流軌跡的理論模型。模型得到了文獻(xiàn)和他建立的試驗(yàn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。理論模型可為具有該類(lèi)射流特征燃燒器的流動(dòng)、混合分析與工程設(shè)計(jì)提供重要的理論基礎(chǔ)。
揭示旋流燃燒器射流基本規(guī)律
旋轉(zhuǎn)射流流動(dòng)復(fù)雜,而應(yīng)用廣泛。從自然界颶風(fēng)的形成、到大型客機(jī)的驅(qū)動(dòng)、以及工業(yè)上各類(lèi)旋流燃燒器的工作它都是主角。旋流射流燃燒器指從環(huán)形噴口高速噴出的氣流呈螺旋運(yùn)動(dòng)的一類(lèi)燃燒器。國(guó)際上該方向研究文獻(xiàn)汗牛充棟,然而100多年來(lái)在經(jīng)典流體力學(xué)中仍然缺少反映其螺旋運(yùn)動(dòng)特征的簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)物理描述。作為教學(xué)過(guò)多年鍋爐原理的教師,繆正清感到這理應(yīng)是一項(xiàng)具有經(jīng)典意義的工作,而對(duì)于十分重要的燃燒流體力學(xué)領(lǐng)域,缺少這一研究,太不正常了。于是,他心存此想十多年,但是一直感到無(wú)從下手。2001年,他在加拿大皇后大學(xué)研究成功受卷吸作用的集束射流軌跡物理模型后,嘗試研究旋轉(zhuǎn)射流軌跡問(wèn)題。在皇后大學(xué)先進(jìn)氣體燃燒中心,Grandmaison教授告訴他中心資料室藏有大量射流文獻(xiàn),他從中心復(fù)印了400多篇文獻(xiàn),從中找出了旋轉(zhuǎn)射流文獻(xiàn)28篇。但是,沒(méi)有一篇是研究旋轉(zhuǎn)射流空間軌跡的,這使他更堅(jiān)定了這一選題的意義。開(kāi)始想借鑒他研究集束射流軌跡的方法,研究旋轉(zhuǎn)射流。模型建立后,因?yàn)闊o(wú)法驗(yàn)證,工作就放下了。2002年回國(guó),建起旋轉(zhuǎn)射流實(shí)驗(yàn)臺(tái),發(fā)現(xiàn)模型預(yù)測(cè)無(wú)法接近實(shí)驗(yàn)結(jié)果,于是改變思路,推倒重來(lái)。這一次,直面旋轉(zhuǎn)射流環(huán)面連續(xù)的事實(shí),提出了將連續(xù)的環(huán)面射流分割為一系列作螺旋運(yùn)動(dòng)的微束螺旋射流,然后將局部分析法與整體分析法相結(jié)合,選擇其中一個(gè)微束螺旋射流,并在其上面取一個(gè)微元段作為控制體進(jìn)行受力分析的方法,建立其軸向方程與徑向方程,又將旋轉(zhuǎn)射流整體分析中動(dòng)量矩守恒結(jié)果分解給微元段,得到其切向方程。但是,起初數(shù)學(xué)模型求解出來(lái)的結(jié)果與自建的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果還存在明顯差異,經(jīng)過(guò)反復(fù)思考,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致差異的原因,可能是由于忽略了由射流主流引起的、定義在射流邊界外空間的流體旋轉(zhuǎn)能量,于是,又在切向方程中引進(jìn)動(dòng)量矩耗散系數(shù)后再應(yīng)用動(dòng)量矩原理,之后再通過(guò)理論預(yù)測(cè)軌跡與實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)軌跡的比對(duì)確定了該耗散系數(shù)。如此,經(jīng)過(guò)反復(fù)嘗試,終于建立了反映旋轉(zhuǎn)射流運(yùn)動(dòng)本質(zhì)特征的微束螺旋射流軌跡的常微分方程組。這一研究的成功,他說(shuō)來(lái)自幾方面的機(jī)緣巧合:多年專(zhuān)業(yè)教學(xué)中對(duì)旋轉(zhuǎn)射流問(wèn)題累積的困惑、采取了基于旋轉(zhuǎn)射流微束微元段的受力分析入手以及基本力學(xué)原理構(gòu)建起微元段三維運(yùn)動(dòng)方程框架、在子模型中引進(jìn)前人的經(jīng)典工作(Chigier,Maier 等關(guān)于旋轉(zhuǎn)射流卷吸系數(shù)的研究成果)、模型的修改工作(定義動(dòng)量矩耗散)、三維顯示軟件Tecplot。
提出研究旋轉(zhuǎn)射流軌跡這一科學(xué)問(wèn)題是基于其為旋轉(zhuǎn)射流基本現(xiàn)象和特征;從整體旋流中聚焦螺旋射流微束及其微段控制體、采用受力分析法,這是力學(xué)問(wèn)題的基本研究方法,也是通往獲得旋轉(zhuǎn)射流三維運(yùn)動(dòng)力學(xué)方程的必經(jīng)之路。雖然,由此獲得了三維運(yùn)動(dòng)的控制方程,但是方程仍然需要子模型的支撐,或者可以這么說(shuō),到此,就像建筑僅僅解決了設(shè)計(jì)問(wèn)題,而使其完成建筑工程的是支撐三個(gè)力學(xué)方程的具體實(shí)現(xiàn)。后者,恰恰是借助了前人的基礎(chǔ)工作——關(guān)于旋轉(zhuǎn)射流流場(chǎng)特性、卷吸系數(shù)等經(jīng)典研究結(jié)果到這一研究之中——從而最終使得研究得以貫通。
這一旋轉(zhuǎn)射流基礎(chǔ)特征問(wèn)題的理論模型,不僅對(duì)于深刻認(rèn)識(shí)旋轉(zhuǎn)射流的流動(dòng)物理規(guī)律具有基礎(chǔ)理論意義,而且可為工業(yè)燃燒器的良好設(shè)計(jì)與運(yùn)行提供理論指導(dǎo)。因?yàn)槟P头从痴w特征,因此,其形象性也十分有利于教學(xué)。
突破煤粉直流燃燒器射流預(yù)測(cè)難題
世界各國(guó)火力發(fā)電鍋爐主要為煤粉燃燒,煤粉鍋爐中,采用直流燃燒器和旋流燃燒器兩種方式。在我國(guó)以直流燃燒器四角布置方式為主。由于爐膛組合射流的復(fù)雜性,數(shù)十年來(lái),國(guó)內(nèi)外基礎(chǔ)的射流理論沒(méi)有發(fā)展出適用于煤粉爐燃燒器射流相互作用的實(shí)用性理論,而無(wú)法對(duì)燃燒器射流工況進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè),造成鍋爐燃燒器射流設(shè)計(jì)至今仍然主要依靠相似模化試驗(yàn)的現(xiàn)實(shí)。由于理論的滯后,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)外一些電廠鍋爐由于偏離設(shè)計(jì)煤質(zhì)引起鍋爐燃燒不穩(wěn)定、結(jié)焦、甚至滅火現(xiàn)象發(fā)生,嚴(yán)重影響機(jī)組運(yùn)行的安全性與經(jīng)濟(jì)性。而近年來(lái),對(duì)鍋爐燃燒NOx排放實(shí)施環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),也對(duì)燃燒過(guò)程提出了更高的要求。盡管最近幾年,計(jì)算流體力學(xué)的商業(yè)軟件CFD逐漸應(yīng)用于鍋爐爐膛的流動(dòng)、燃燒與傳熱計(jì)算,使得鍋爐射流空氣動(dòng)力學(xué)獲得較快的發(fā)展,但是,其基于偏微分方程組在數(shù)百萬(wàn)個(gè)網(wǎng)格上的離散求解方法、昂貴的商業(yè)軟件平臺(tái)運(yùn)算條件、熱態(tài)計(jì)算耗時(shí)數(shù)十小時(shí)的復(fù)雜性,限制了其成為工程技術(shù)人員的日常工具。究竟能否找到這一復(fù)雜而重要問(wèn)題的簡(jiǎn)化理論,使其理論過(guò)程透明化、工程應(yīng)用簡(jiǎn)單、實(shí)用化,在經(jīng)過(guò)十多年教學(xué)積累后,2001年,繆正清開(kāi)始嘗試這一理論的攻關(guān)。
憑著扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)和對(duì)直流燃燒器射流本質(zhì)的認(rèn)識(shí),他把研究集中在燃燒器區(qū)域的射流上,并提煉出三個(gè)物理模型:射流相互撞擊作用模型、燃燒器區(qū)域殘余旋轉(zhuǎn)氣流作用模型和同角射流組兩側(cè)補(bǔ)氣條件差作用模型。同時(shí),他認(rèn)為這一區(qū)域的射流,在相互作用之前,射流特征明顯,因此,理論上可以對(duì)射流采用集總參數(shù)法,將射流的沿途動(dòng)量集中到射流的中心線上,這樣,射流微元段的動(dòng)量方向與軌跡的切向重合,從而把研究射流空氣動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯可淞髦行牡目臻g軌跡問(wèn)題。他在直角坐標(biāo)系內(nèi)建立了射流微元段在三個(gè)坐標(biāo)軸方向的動(dòng)量微分方程,通過(guò)射流微元段的動(dòng)量方向與軌跡的切向重合關(guān)系,最終建立起了射流軌跡的非線性常微分方程。微分方程采用離散數(shù)值求解后用三維顯示軟件將解轉(zhuǎn)變成直觀的空間圖像。近200個(gè)方程、每個(gè)方程自變量近百個(gè)離散節(jié)點(diǎn)數(shù)的計(jì)算,也只需1-2秒時(shí)間。這一研究從理論模型構(gòu)建、修正到模型程序化繆正清花了3年時(shí)間。依靠這一理論,可以預(yù)測(cè)一次風(fēng)(煤粉風(fēng)射流)與二次風(fēng)(空氣射流)燃燒器射流軌跡,借此也發(fā)現(xiàn)了一大批鍋爐存在一次風(fēng)不同程度刷墻的實(shí)際運(yùn)行工況,并可籍此說(shuō)明,鍋爐煤質(zhì)變化后可能出現(xiàn)的燃燒效率差、燃燒不穩(wěn)、滅火、結(jié)焦、高溫腐蝕、甚至鍋爐爆管等問(wèn)題的空氣動(dòng)力原因。也可以用來(lái)進(jìn)行燃燒器射流組織的設(shè)計(jì)、防止前述問(wèn)題與事故的出現(xiàn)。
在此基礎(chǔ)上,繆正清開(kāi)發(fā)了切圓燃燒鍋爐爐膛組合射流全三維運(yùn)動(dòng)軌跡模擬軟件(TFJT),并在美國(guó)原CE公司90年代切圓鍋爐燃燒技術(shù)CFS-I型、CFS-II型基礎(chǔ)上提出了新型的CFS-III型燃燒技術(shù),克服CE技術(shù)火焰近壁燃燒引起結(jié)渣與高溫腐蝕傾向的缺陷。這一燃燒診斷理論與燃燒組織方式對(duì)于鍋爐燃燒器運(yùn)行優(yōu)化與技術(shù)改造具有很大的指導(dǎo)作用和實(shí)用價(jià)值。2003年以來(lái),在他負(fù)責(zé)的20多臺(tái)100MW—300MW電站鍋爐的燃燒器改造工程中,每一臺(tái)鍋爐從改造前爐膛空氣動(dòng)力工況的診斷到燃燒器整體格局的調(diào)整,都應(yīng)用了這一理論模型及其軟件的預(yù)測(cè),徹底改變了以往燃燒器改造只能作局部微調(diào),而不敢大動(dòng)作改造的被動(dòng)局面。在行業(yè)中,幾十年來(lái)有一種普遍的擔(dān)心,這就是:對(duì)燃燒器安裝角度的任何微小改動(dòng)都將給爐膛運(yùn)行工況帶來(lái)極大的風(fēng)險(xiǎn)。而他及其改造團(tuán)隊(duì)依靠理論的預(yù)測(cè),充分控制了改造的風(fēng)險(xiǎn),對(duì)于20多臺(tái)電站鍋爐的改造根據(jù)需要都作了較大幅度的燃燒器射流方向的改造。改造取得了良好的效果。他說(shuō),電站鍋爐改造只能成功,不能失敗。一臺(tái)電站鍋爐改造的成敗給發(fā)電企業(yè)帶來(lái)的影響是正負(fù)幾個(gè)億。是理論給他從事高風(fēng)險(xiǎn)的工作壯了膽撐了腰,也讓他更堅(jiān)定了走工程難題理論探索方向的信念。
破解循環(huán)流化床氣固兩相流經(jīng)典難題
當(dāng)今大型循環(huán)流化床鍋爐已走向技術(shù)成熟階段,發(fā)展大容量、高參數(shù)(超臨界)循環(huán)流化床鍋爐已經(jīng)成為潔凈煤技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。但是循環(huán)流化床技術(shù)的成熟就像煤粉爐發(fā)展所走過(guò)的道路一樣,必然有賴于基礎(chǔ)理論研究的支撐。
循環(huán)流化床這一先進(jìn)與環(huán)保的燃燒方式,是從化工流態(tài)化的研究中轉(zhuǎn)化而來(lái),其基礎(chǔ)研究已有近百年的歷史,在鍋爐中的應(yīng)用也已40多年。但是,由于氣固兩相流動(dòng)的高度復(fù)雜性,即使不計(jì)計(jì)算成本,要尋找到基于復(fù)雜的本構(gòu)偏微分方程組至今都極為困難,因此,導(dǎo)致循環(huán)流化床兩相流動(dòng)基礎(chǔ)理論研究的進(jìn)展仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工業(yè)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀。
鑒此,繆正清長(zhǎng)期關(guān)注循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)氣固兩相流動(dòng)特性的研究,并在積累多年的理論思考之后,于2002年著手嘗試循環(huán)流化床鍋爐重大理論難題——循環(huán)流化床鍋爐主床空隙率分布及其靜壓分布預(yù)測(cè)的理論。
一如他以往的研究,他并不沿著前人的研究思路走,而是像他從事教學(xué)工作一樣,從最基本的現(xiàn)象出發(fā),最基本的物理分析入手。他說(shuō)這是最正規(guī)的研究方法。這一研究方法得益于多年的教學(xué)。他認(rèn)為,經(jīng)典教科書(shū)是對(duì)科學(xué)史上有重大影響的重要基礎(chǔ)研究工作最精要的凝練,因此,教材表層是知識(shí),深層含方法。教材也是科研最好的范本,切不可輕視。力學(xué)問(wèn)題的研究可謂廣大無(wú)邊,不可勝數(shù),但是,力學(xué)研究共同的方法,離不開(kāi)受力分析與牛頓定律。大學(xué)物理的處理方法,表現(xiàn)為從微過(guò)程出發(fā),并采用微積分。
因此,當(dāng)繆正清面對(duì)循環(huán)流化床內(nèi)氣固兩相流這一世界性學(xué)術(shù)難題時(shí),他緊緊抓住了隔離體受力分析法——對(duì)這一方法的理解與重視,他說(shuō)要特別感謝他的中學(xué)物理老師錢(qián)景珊、孫坤保等先生(前述射流力學(xué)、集箱流動(dòng)分配等涉及力學(xué)問(wèn)題的解決他也都以此為分析的切入點(diǎn))。他基于循環(huán)流化床內(nèi)顆粒運(yùn)動(dòng)的環(huán)核結(jié)構(gòu),提出了一維分相、分區(qū)微層控制體氣固兩相流動(dòng)物理模型,根據(jù)受力分析與最基本的牛頓第二定律分別建立了微層內(nèi)顆粒相和流動(dòng)氣相的力學(xué)方程。進(jìn)而,透過(guò)量級(jí)分析發(fā)現(xiàn),流動(dòng)氣相方程與顆粒相方程總體上分別呈數(shù)量級(jí)懸殊(相差三個(gè)數(shù)量級(jí))的小量級(jí)方程與大量級(jí)方程,小量級(jí)的氣相方程中還存在著大量級(jí)項(xiàng)差構(gòu)成的對(duì)小量級(jí)項(xiàng)的影響。同時(shí)發(fā)現(xiàn),流動(dòng)氣相方程屬于計(jì)算數(shù)學(xué)上的“病態(tài)方程”——巨量級(jí)變量差等于微量級(jí)變量的方程、而不能直接采用計(jì)算機(jī)差分求解的疑難問(wèn)題。由此,他發(fā)現(xiàn)了以往學(xué)術(shù)界種種直接求解該方程的努力無(wú)果的癥結(jié)。國(guó)際流態(tài)化專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域里將此列為“復(fù)雜性問(wèn)題”也與該問(wèn)題的長(zhǎng)期無(wú)解有關(guān)。
從流態(tài)化問(wèn)題提煉出微分方程后,又看出其中包含的數(shù)學(xué)難題,繆正清說(shuō)他是突然想起了16年前他的研究生計(jì)算數(shù)學(xué)老師鄧建中教授在課堂上講授的病態(tài)方程概念及其處理方法。后者即為,要么把巨量級(jí)變量差轉(zhuǎn)變成兩個(gè)微量級(jí)變量之和,要么把巨量級(jí)差轉(zhuǎn)變成兩個(gè)微量級(jí)變量之差,這樣的方程在通過(guò)差分化后用計(jì)算機(jī)進(jìn)行求解時(shí),算法才是穩(wěn)定的,否則,即使是高精度的計(jì)算機(jī)也無(wú)法求解這類(lèi)“病態(tài)方程”!
沿著數(shù)學(xué)方法指引的變通之道,開(kāi)始回歸到尋找轉(zhuǎn)變物理方程的出路。繆正清結(jié)合氣固兩相流物理分析,將氣相方程中大量級(jí)差直接用小量級(jí)的余項(xiàng)表示。后者又引進(jìn)流態(tài)化領(lǐng)域著名的Lewis 壓差公式的形式,其中的特征量——虛擬顆粒直徑通過(guò)顆粒濃度分布的極限狀態(tài)分析及其另一著名的King 公式間接確定。
經(jīng)過(guò)三年高頻度的反復(fù)探索,他終于基本摸清了循環(huán)流化床氣固兩相作用的復(fù)雜力學(xué)機(jī)制,建立了基于分相動(dòng)量方程的循環(huán)流化床空隙率軸向分布理論模型,從理論上解決了以往只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合才能得到的循環(huán)流化床空隙率軸向分布和爐膛靜壓分布。這項(xiàng)研究解決了困擾國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界數(shù)十年的循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)中的一項(xiàng)關(guān)鍵理論。論文研究與寫(xiě)作經(jīng)不斷完善,于2010年始發(fā)表,前后持續(xù)9年之久。該理論不僅獲得實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,同時(shí)也在大容量循環(huán)流化床鍋爐實(shí)爐改造工程中獲得應(yīng)用與檢驗(yàn)。
在循環(huán)流化床鍋爐這一重要的研究方向上,他還研究了風(fēng)帽、U型回料閥、爐膛磨損等方面的科學(xué)問(wèn)題,理論上都有新的發(fā)現(xiàn)。《組合循環(huán)流化床鍋爐》2005年獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán),其沿著爐膛高度的多級(jí)凸臺(tái)結(jié)構(gòu)因具有較好的防磨作用,現(xiàn)已得到工業(yè)應(yīng)用。
他說(shuō),學(xué)術(shù)之本在質(zhì)量而不在數(shù)量,我們國(guó)家最大的優(yōu)勢(shì)是龐大的科研工作者數(shù)量,所以,我國(guó)科研工作者的學(xué)術(shù)態(tài)度應(yīng)該更加重視學(xué)術(shù)質(zhì)量。因此,盡管他研究多個(gè)方向,但是盡量把發(fā)表論文數(shù)量壓縮到最少。他說(shuō),這種保守的觀點(diǎn)傳承來(lái)自他的老師。
致力國(guó)家鍋爐燃燒改造
隨著鍋爐的大型化和對(duì)其安全、高效、環(huán)保性能要求的日益提高,人類(lèi)不停地在開(kāi)發(fā)鍋爐技術(shù)與開(kāi)展鍋爐基礎(chǔ)理論研究。從理論上攻克專(zhuān)業(yè)難題是繆正清一直堅(jiān)持的夢(mèng)想。由于這一條路比較崎嶇,因此,能否攻克、多長(zhǎng)時(shí)間能夠攻克在研究過(guò)程中具有很大的不確定性,但他相信堅(jiān)持就有希望。他的理論研究多屬于非計(jì)劃的自由探索,而這種研究方式與現(xiàn)有的考核要求之間有很大的差距,但他無(wú)怨無(wú)悔。
伴隨著一系列專(zhuān)業(yè)理論研究的突破,繆正清也一直致力于進(jìn)行我國(guó)鍋爐的改造工程。在工業(yè)鍋爐燃燒改造中,他對(duì)工業(yè)鍋爐爐拱強(qiáng)化燃燒進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)與改造,自1985年以來(lái)主持2-40t/h鏈條鍋爐爐拱技術(shù)改造數(shù)十臺(tái);在電站煤粉鍋爐燃燒改造中,2003年以來(lái)他主持了20多項(xiàng)125-300MW鍋爐結(jié)焦、著火不穩(wěn)、連續(xù)發(fā)生嚴(yán)重滅火保護(hù)動(dòng)作(MFT)的燃燒系統(tǒng)診斷與燃燒器改造項(xiàng)目,為相關(guān)電廠解了燃眉之急;在電站循環(huán)流化床鍋爐燃燒改造中,2005—2006年他主持了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大的2臺(tái)國(guó)產(chǎn)470t/h循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)改造方案研究,成功地實(shí)現(xiàn)了兩爐的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行,其中他提出的循環(huán)流化床兩相流預(yù)測(cè)理論、編制的軟件與開(kāi)發(fā)的風(fēng)帽技術(shù)在大型循環(huán)流化床技改中發(fā)揮重要作用;所主持重大技改項(xiàng)目的成功贏得了良好的社會(huì)影響。
對(duì)于繆正清的一系列研究工作,他的博士學(xué)位指導(dǎo)老師、西安交大前校長(zhǎng)徐通模教授作出了如下評(píng)價(jià):“針對(duì)鍋爐技術(shù)中廣泛采用的各類(lèi)組合射流流動(dòng)及集管內(nèi)流動(dòng)的科學(xué)問(wèn)題,從建立基本物理數(shù)學(xué)模型著手,進(jìn)行了深入、系統(tǒng)、完整的理論研究和部分科學(xué)實(shí)驗(yàn),取得了豐碩的理論成果。對(duì)鍋爐燃燒組織及預(yù)測(cè)、燃燒器設(shè)計(jì)及復(fù)雜集管流動(dòng)的組織、管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等有極重大的理論指導(dǎo)意義和工程實(shí)踐價(jià)值,特別對(duì)大型鍋爐的安全運(yùn)行有重大價(jià)值。”
上海交通大學(xué)田子平教授也對(duì)繆正清的科研工作給予了高度評(píng)價(jià):“繆正清在研究工業(yè)鍋爐燃燒的強(qiáng)化、電站鍋爐燃燒器組合射流力學(xué)模型與模擬軟件、建立燃燒診斷理論與燃燒組織方式等方面,將經(jīng)典理論方法運(yùn)用自如,取得一系列成果。采用同樣方法, 還摸清了循環(huán)流化床氣固兩相作用的復(fù)雜力學(xué)機(jī)制,從理論上解決了流態(tài)化領(lǐng)域里的一項(xiàng)重大學(xué)術(shù)難題,為循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計(jì)和燃燒組織及預(yù)測(cè)打下重要理論基礎(chǔ)。”
西安交通大學(xué)85歲的資深教授許晉源先生是繆正清碩士與博士階段氣固兩相流與燃燒學(xué)課程的老師,他也一直關(guān)注著繆正清的研究工作,他說(shuō)“繆正清研究的多個(gè)問(wèn)題屬于鍋爐技術(shù)領(lǐng)域里的重大理論問(wèn)題。繆長(zhǎng)于流體力學(xué),未來(lái)的工作更值得期待。”
鑒于計(jì)算機(jī)通用數(shù)值模擬方法在處理復(fù)雜專(zhuān)業(yè)問(wèn)題時(shí)具有的廣泛優(yōu)勢(shì),因此,繆正清也十分重視這一現(xiàn)代研究方法,在他近十年先后指導(dǎo)的20多名研究生中,大多采用這一方法開(kāi)展研究,也取得了不少有價(jià)值的研究結(jié)果。
科研教學(xué)兩不誤,除了做科研,繆正清20多年給本科生上課。他堅(jiān)持教學(xué)與科研相互促進(jìn)。談到對(duì)于研究課題的選擇,繆正清認(rèn)為,學(xué)術(shù)的重大意義與問(wèn)題的難度直接相關(guān),必須選擇高難度課題進(jìn)行攻關(guān),一時(shí)解決不了也不要緊,放在腦子里慢慢想,終有一天會(huì)想出解決的辦法。學(xué)術(shù)研究最好能突破前人,否則沒(méi)有價(jià)值。學(xué)術(shù)研究就像捉迷藏,很多難題長(zhǎng)期無(wú)解,常常是沒(méi)能找到好的處理方法。
業(yè)余時(shí)間,繆正清喜歡看各種各樣的人文書(shū)籍,對(duì)中醫(yī)學(xué)、古文字學(xué)、古代中國(guó)哲學(xué)、古代中國(guó)文物藝術(shù)等有著濃厚的興趣。他說(shuō)通過(guò)擴(kuò)大讀書(shū)面,不僅可以增長(zhǎng)知識(shí),還有可能學(xué)到新的思考方法。
他深信馬克思的一句名言“在科學(xué)上沒(méi)有平坦的大道,只有不畏艱險(xiǎn)沿著陡峭山路攀登的人,才有希望到達(dá)光輝的頂點(diǎn)”。他深知科研工作者肩負(fù)著國(guó)家的重托、寄托著人民的希望,因此,不但要有堅(jiān)強(qiáng)的意志還要有過(guò)硬的基本功。他無(wú)數(shù)次走進(jìn)課堂,也無(wú)數(shù)次走進(jìn)工廠,每到一處,他都認(rèn)真吸取營(yíng)養(yǎng),深感那是強(qiáng)大的后盾、力量的源泉和勝利的保障。沿著這條路,他將繼續(xù)前行。
來(lái)源:科學(xué)中國(guó)人 2013年第12期
中國(guó)科技創(chuàng)新人物云平臺(tái)暨“互聯(lián)網(wǎng)+”科技創(chuàng)新人物開(kāi)放共享平臺(tái)(簡(jiǎn)稱:中國(guó)科技創(chuàng)新人物云平臺(tái))免責(zé)聲明:
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