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南洋院士风采录(顾国彪)
发布时间:2015-08-17 14:46:39   发布人:陆栋樑   信息来源:暂无   点击次数:990

电机学专家——顾国彪,1953年校友,电机学家。1936年6月2日生于上海。1958年毕业于清华大学。现任中国科学院电工研究所研究员。1997年当选为中国工程院院士。38年来坚持大型电机的蒸发冷却研究与产业化工作。对各类蒸发冷却方法进行了系统的实验研究,实现了自循环蒸发冷却新技术路线。先后负责研制成功1.2兆瓦蒸发冷却汽轮轮发电机,10兆瓦自循环管内蒸发冷却汽轮发电机,50兆瓦定子蒸发冷却冷却汽轮发电机,50兆瓦蒸发冷却水轮发电机,分别在滇、沪和陕等地的电站和变电站长期运行,显示了其优越性与高效安全的技术经济性能。现发现“九五”国家重点项目的李家峡400兆瓦蒸发冷却水轮发电机的研制工作。长期领导电机研究室工作,在高均匀度永磁磁体、磁性流体密封及直线磁浮推进等方面,作出贡献。获国家科技进步奖二等奖一项,部委级一等奖一项、二等奖两项。发表论文34篇。

顾国彪出生于上海,初中在国强中学读书,该校的高中部与南洋中学相衔接,初中毕业的暑期,父亲要他报名苏州中学,并不是要他去上学,而是增加一次应试的机会。临考前两天提前去苏州,要他复习一下重点课程。恰好有几位同班同学也去了,巧遇在同一旅馆,一到苏州,大家凑在一起,根本无心复习,整整玩了两天名胜古迹。临考前一个晚上,城内的京剧院开演“七本西游记”,诱惑得大家去看了一场,回旅馆已近十二时,次日清晨六点起床赶考场。第一堂考数学,打了一个瞌睡,成绩可想而知,父亲事后去学校查考分回答说“你家公子数学分太差了!”。

从苏州回家,接受了教训。离考南洋还有半个月,苦读两周,考试时觉得很容易了,一举成功,进了历史悠久、师资雄厚且具教学特色的上海南洋中学。顾国彪的父亲虽在上海交通大学任教,为了培养他的独立生活能力,自小学六年级起一直就要儿子住校,学习成绩的事,他也很少操心,成绩差时笑笑摇摇头,成绩好时也差不多表情。他告诉顾国彪,南洋中学的特点是:教师水平高,授课概念清楚,但教学管理比较宽松,留习题不多,靠自觉,总之要增强自觉性,将来能不能考上大学,你自己去把握好。

高一时,顾国彪和几位同学都是国强中学来的同学住在一间房内,彼此非常熟悉,就组织了一个篮球队,赛场上他虽是一个替补队员,但夏天烈日下在球场上奔跑,冬季冻僵的手指常被球撞击得红肿痛裂,却也锻炼了意志与毅力。暑假自己组织夏令营活动,生活很丰富,培养了团队精神。他也喜欢音乐,吹吹口琴,玩玩其他琴类。他所在的年级有个口琴队,练习或演出时领略了节拍正确、声部协调的重要性,既陶冶了身心,产生了集体感,也养成了友谊、合作与协调的习惯。通过这些活动,也养成了他独立思考的学习能力。

1952年顾国彪的父亲由上海调动到北京铁道学院任教,顾国彪也随父亲来到北京。朋友邀他到清华大学看看,说其校园在北京高交中最大最美。当顾国彪搭乘了烧木炭的清华校车晃晃悠悠地到了学校。清华园景色深深地吸引了他,于是,经过努力准备,1953年顾国彪考上了清华大学,进入电机系发电机电力网专业。开学前一天,顾国彪写下了日记:“……要使长江、黄河的水能变成巨大的电力……,我将站在高山上遥望四周无际的万家灯火……。”这是电力工作者的豪言壮语,也是大学生的理想。清华大学是个大熔炉,有高水平的教师队伍,有充满活车与智慧的同学群体,她将少年时的理想熔炼成为科技的智慧与力量。图书馆、体育场、音乐堂、水木清华的环境与古典音乐的旋律融汇成一体,构成了大学生全面发展的风景画。

重理论轻实践是大学生的通病,也是缺乏真知的一种表现,顾国彪也不例外,日以继夜地啃教科书与参考书,大量的习题,无休业的考试测验……偶有机会到电站、变电站、制造厂实习,只觉是调剂一下,对于实际知识一晃而过,似懂而懂。校园生活的最后阶段,也是最后一堂难忘的实践课程,那是1958年春,提前完成了毕业设计,参加清华发电机的建设。设计、制图,照样画葫芦,还觉得顺利,但一接触实际,与电工师傅们讨论工艺,安装发电机和开头,驾设输电线时,似乎什么都不清楚了。此时此刻才真正意识到作为一名工科大学生,如果没有充足的实践知识,是不可能有所作为的。这个认识上的转变也是顾国彪一生的重要转折点。

毕业后,顾国彪被分配到中国科学院电工研究所,这个研究所是1958年以长江三峡工程的科研任务而筹建的。顾国彪一到工作岗位就离开了原专业,到大型电机研究组进行蒸发冷却技术的研究。从这个起步点出发,顾国彪一走就走了将近40个年头,直至现在。

探索蒸发冷却在大型发电机上应用,是国外50年代初的研究课题,有的国家也持续至今,但一直没有研制成功工业应用的发电机。在老一辈专家的建议及领导下,顾国彪从冰箱的低温制冷方式开始研究,后来发展到常温蒸发冷却,并最早实现了自循环蒸发冷却的原理实验,以及用于发电机定子及转子的其他型式的冷却方式。将不同的冷却结构组合起来,发展水轮与汽轮发电机的新型冷却。

电机蒸发冷却是相变两相流体传絷写电机学、电机结构等结合的交叉学科,只胡综合应用多学科知识才能解决实际问题。补充相关的理论知识是必不可少的,但最困难的是要创新,实现适用于电机的两相流的实验技术,并使之实用化。在研究所初创时期,工作条件极为简陋。建立实验装置,缺乏经验,顾国彪边试验、边改进,反复多次,才能测得有用的数据。在实验室内,实践的能力是决定着能否把工作深入下去的关键。取得了实验室研究成果后,将其转化为产品,需要与制造厂的技术人员一起解决各类结构与工艺。在电站现场还要解决安装过程的关键技术,以保证机组的安全运行。因此,实践的能力又成为能否把研究成果转化为生产力的决定因素了。

作为大电机的一种新型冷却技术,与国内外已成熟的水、氢冷技术,以及正在发展的超导发电机技术相比较,其必要性及前景自然会有不同的议论。因此,该技术的发展经历了四起三落的过程。多次的停顿与波动,造成了困难的研究环境。研究队伍数次变化与重组,实验设备拆散了又重建。顾国彪与同事们夜以继日、不辞辛劳、艰苦奋斗了数十年,在电机及电力界专家的支持下,以科研、设计制造、运行使用三方面技术人员结合的方式,研制成了从小到大的三轮工业示范机组,为我国的超导发电机技术填补了空白,受到国内外同行的关注与重视,正在为特大型机组的国产化发挥作用。

顾国彪对从事此项高新技术的探索创新、研究开发过程中有几点粗浅的体会是:我国是发展中国家,想要参与国际竞争,必须走出符合国情的科技路线。我们研究的新型冷却技术,是符合了行业的发展动向以及国内建设的需要。它既针对了国外大公司的技术缺口,又是适合我国制造行业以及电站运行水平的新技术。

新科技的探索,一定要把握住研究对象的特点。因为大型发电机是电力能源的重大设备,从电站用户的要求,研究工作应以提高可靠性为首要目标,然后是提高效率,再其次是节省材料。我们抓住了这个核心问题去攻克关键,才由“冷却技术”这条狭长而又弯曲的胡同中走了出来。

创造性是科技的生命,但创造性必须与实用性相结合,要有现实的应用目标。因为新型冷却技术的优越性,只有在大容量的机组上才能体现,而开发工作又必须由小到大多个台阶的升空,这是个难题,不能求急图快。一定要正确地估计技术自身的成熟程度以及用户的接受程度,把握时机,才可能从一个台阶向更高的台阶迈进。

现在,年近古稀的顾国彪院士老当益壮,雄心勃勃,仍在为我国的大型发电机研制孜孜不倦地奋斗着。他认为:高新技术发展过程是漫长而艰难的,科技人员必须把理想与实干精神结合起来,敢于承担风险,坚忍不拔,不为一事一时的进退或得失而动摇。他的科研小组的成员们,总是在极为困难不利的条件下努力工作,首当其冲与制造厂及电站的设计制造、安装及运行维护技术人员保持着良好的合作关系,进行技术和质量跟踪,使新科技在电站落户,走上了大工程项目的征程。现在我国经历了新中国成立后30年独立自主、自力更生的发展期,又经历了20年改革开放、技术改进的经济高速发展期,正进入引进消化并在高水平线上的超越和再自力更生发展新技术的阶段,参与国际竞争。他衷心地期望在新的运行机制内,从新的起点攀登,尽量缩短高新技术的生长期,以振兴和繁荣中华民族的科技事业。

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