李景银:流体机械的坚守者

李景银:流体机械的坚守者

唯有对人生的领悟和理解才能处事不惊,唯有对事业的渴望和执着才能精勤不倦,“立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚忍不拔之志”。用这段话形容我国流体机械及工程领域知名教授李景银再恰当不过。从踏入古都西安、迈进西安交通大学的那一刻起,他的名字就和流体机械及工程事业紧密相连,而他也在这份事业上升华了自己的人生。

李景银,西安交通大学教授,教育部留学回国人员科研启动基金评审专家,中国机械工程学会高级会员,多家国际期刊以及国内期刊的论文评审人。

1988年,李景银本科毕业于西安交通大学;1991年和1998年分别获得西安交通大学流体机械及工程专业的硕士和博士学位。从1991年起,他就在西安交通大学任教,主讲《流体机械原理》等本科生主干课程和《工程湍流》等研究生课程。他主要研究课题包括:流体机械气动热力学理论与实验;流体机械内部复杂多相流动;新型流体机械的设计开发和优化;人工心脏泵的设计与实验;风能与太阳能的高效转化与利用。他曾两次赴香港理工大学机械工程系进行合作研究,并曾担任流体机械及工程专业党支部书记等职。

李景银长期致力于流体机械领域,形成了自己独特的见解,取得了许多科技成果。多年来,李景银共主持科研项目近50项,包括主持和参加多项国家自然科学基金面上项目、陕西省自然科学基础研究项目和教育部留学回国人员科研启动基金项目等。作为主要研究人员,他参与了国家863计划项目1项以及香港研究基金委员会(the Research Grants Council)资助项目2项。

在科研成果的转化方面,他通过横向课题与众多风机企业建立了紧密的技术合作,成效显著。近年来,他共获得授权发明专利7项,发表国内外学术期刊和会议论文100余篇,并获得1项省部级科技奖励。

流体机械是以流体为工作介质来转换能量的机械,通常包括水轮机、风力机、泵、通风机、压缩机等。它在国家重大机械装备中的地位举足轻重,是中国机械工业重要的组成部分。

这是一个富有挑战性但相对枯燥的专业,然而却是李景银的兴趣所在。从本科开始学习流体机械专业至今,他在这个领域辛勤耕耘了30多年。

30多年来,李景银深刻地认识到了流体机械设备的技术特点,并将其归纳总结为“三多”,即种类多、特殊要求多以及耗能多。

种类方面,在大型石油、化工行业,石油的精炼,催化炼化以及化肥、丙烯的生产过程中,需要各种透平压缩机;冶金领域的高炉鼓风需要用到大型轴流鼓风机;在发电厂,锅炉助燃需要用许多大型的离心通风机和动叶可调轴流通风机。以李景银研发的新产品为例,除常见的轴流和离心风机结构形式外,他还开发过多种特型轴流风机、筒形离心风机、斜流加轴流风机以及无蜗壳离心风机等多种形式流体机械,足见流体机械设备有多么多。

特殊要求方面,许多行业都要用到风机,但不同行业的要求差别很大。有的风机工作介质中粉尘含量很大,造成叶片磨损严重;有的需要在风机内直接喷水,如纺织空调用轴流风机;有的风机的工质易燃易爆或容易结焦,如氧气压缩机和氢气压缩机,所以对风机的要求也特别多。另外,有的风机要求的设计压力特别高但流量小,有的需要在高温下工作,而有的工作介质温度很低。

耗能方面,由于工业系统中的风机保有量很大,且多长期连续运行,因此,各类风机的电耗在整个工业领域中所占比重名列前茅。而且随着国家环保、脱硫等要求的提高,耗电量还可能进一步增加。比如我国电站锅炉的送风机、引风机、一次风机和增压风机的风机,耗电占电厂总发电量2%左右,占电厂自用电30%以上。另外,其他领域的风机也都是耗电大户。在全世界面临资源能源短缺的情况下,绿色发展成为各国领导人的首要考虑的对象。自然,这也是李景银科研攻关的重要目标之一。

在进行多种新型高效流体机械的开发过程中,李景银不断凝练科学问题,逐步对科学研究和技术开发也有自己的独到体会和见解。

以地铁为例,地铁系统从安全设计规程考虑,要求风机能够进行吹风方向的转换。李景银针对这种特殊需求,研发出了高效可逆轴流风机。在该风机的研究过程中,团队不但发表了多篇学术论文,还申请了国家发明专利。最终,风机成功应用于地铁通风系统。

对我国一类广泛使用的高压离心风机的叶轮重新设计是李景银的另一个典型案例。在和风机企业合作时,企业反映该风机效率不高,同时又具有过载的缺陷。理论上该风机效率不高是正常的,但是,该风机是行业广泛使用的高效定型产品,能否改动更好,他也没有十足把握。要不要挑战一下呢?他决定试一试。为了使企业的产品升级方便,他对团队成员的要求是:该产品所有尺寸保持不变,只重新设计叶轮的叶片。试验结果令团队兴奋不已:经过采用现代流场计算和优化设计,改进叶轮的风机效率明显提高,比A声级降低,过载特性明显改善。

在研究离心喷雾除尘风机时他们发现,液滴与叶片的碰撞问题存在于许多流体机械中而且牵涉到非常复杂的自由曲面流动、大变形流动以及多相流动问题,是基础科学研究的重要问题。

通过上述科研经历,李景银使团队里的每一个人都深刻体会到“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”的涵义,“谦虚勤奋”将是科研工作者毕生的理念。如今,他的团队对流体机械的优化设计方法、流道中各元件的相互影响干涉和对性能的影响因素的认识都上了一个新的水平。此外,科研团队对新能源领域的一些问题也开展了相关研究,并获得国内外学术界的关注。

解决能耗问题是流体机械设备最重要的一环。节能设备的市场需求很大,相应的开发设计工作也最难。

有一次,一家生产变压器冷却风机的企业想要开拓欧美市场。在得知了该企业的需求后,李景银带领团队迅速展开工作。经过日以继夜的研发,他们顺利开发出综合指标超过了欧美同类产品的新风机,一举帮助该企业产品成功打入欧美市场。

在解决能源问题上,李景银除了坚持研发节能产品外,还想到了另一个领域:新能源。这其中,太阳能烟囱发电系统就是很好的例证。

太阳能烟囱发电的基本原理就是在一个集热棚中间放置一个高大的烟囱,烟囱把太阳加热后空气收集起来用于发电,而这就需要一个非常大的烟囱。由于对风力发电知识熟记于心,所以李景银提出在烟囱顶部安装一个漩涡发生器,用来利用高空的风能资源。这样就可以大大增加这个系统输出的能量或显著减小烟囱高度,从而实现风能和太阳能结合起来利用,也就实现了高效产能的工作。

无论在生活中还是在工作中,李景银始终保持着谦虚和严谨,这是他的一贯作风。他对事业的专注和对人生的淡定都激励着年轻的团队努力奋进。谈到未来的目标,他表示,目前最重要就是把科研工作做好,“我喜欢有挑战性的工作,因为科研的价值就体现在不断突破和创新中,只有这样整个国家的科研水平才能得到更快的提升,‘中国梦’才能早日实现。”返回搜狐,查看更多

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