近日,第二屆世紀(jì)氫能大會(huì)在京順利召開(kāi)。各專家學(xué)者和企業(yè)代表在會(huì)上發(fā)表演講,對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展建言獻(xiàn)策。頂瑞(北京)科技有限公司董事、中國(guó)壓縮機(jī)協(xié)會(huì)副主任委員、原中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任李世海發(fā)表《隔膜壓縮機(jī)用于氫氣加壓的關(guān)鍵問(wèn)題及解決方案》演講。
大會(huì)現(xiàn)場(chǎng),李世海提出一系列問(wèn)題針對(duì)氫能源設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的問(wèn)題。他表示,氫能產(chǎn)業(yè)需要設(shè)備國(guó)產(chǎn)化,但目前國(guó)產(chǎn)設(shè)備是否可靠是一個(gè)值得商榷的問(wèn)題,此外,目前氫能源技術(shù)是否足夠支撐設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化,對(duì)氫能源行業(yè)將產(chǎn)生怎樣的影響?通過(guò)問(wèn)題,李世海引出傳統(tǒng)制造業(yè)在氫能產(chǎn)業(yè)中的困境:面對(duì)內(nèi)卷、低價(jià)的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,如何提升技術(shù),如何生產(chǎn)出真正自主、可靠、高效的國(guó)產(chǎn)設(shè)備?李世海為與會(huì)嘉賓提供了一條新的思路:工程科學(xué)思想。他介紹,工程科學(xué)是在自然科學(xué)和工程技術(shù)的互相結(jié)合中產(chǎn)生出來(lái)的,是為工程技術(shù)服務(wù)的一門(mén)學(xué)問(wèn)。工程是人的創(chuàng)造結(jié)果,而工程科學(xué)是以滿足工程需求為目的,基于自然科學(xué)的理論,探索和認(rèn)知工程基本規(guī)律的科學(xué)。工程科學(xué)在創(chuàng)造性的工作中具有重大意義,能夠給出規(guī)律,形成新技術(shù)和新知識(shí)!提出工程科學(xué)思想的科學(xué)家是我國(guó)兩彈一星元?jiǎng)族X(qián)學(xué)森。錢(qián)學(xué)森界定了工程科學(xué)家的使命:將基礎(chǔ)科學(xué)中的真理轉(zhuǎn)化為人類福利的實(shí)際方法;澄清使人高度困惑的工程問(wèn)題, 避免工程設(shè)計(jì)中出現(xiàn)更多的錯(cuò)誤;工程科學(xué)家形成了任何一項(xiàng)工程發(fā)展項(xiàng)目中的核心,他們是工業(yè)新前沿的先驅(qū)。“工程科學(xué)不僅應(yīng)用在氫能領(lǐng)域,眾多行業(yè)中都可以應(yīng)用到工程科學(xué)”李世海表示,工程科學(xué)是探索新的工程規(guī)律,進(jìn)而創(chuàng)造新技術(shù)。各行各業(yè)都需要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù),都需要工程科學(xué)思想。工程科學(xué)三大任務(wù)分別為:所建議的工程方案的可行性;如果可行,實(shí)現(xiàn)方案的途徑;工程失效分析及補(bǔ)救方案;工程科學(xué)的核心是提出方案。工程科學(xué)家不同于普通的工程師,工程科學(xué)的思想在于提出新的方案并創(chuàng)造出新的技術(shù)。工程科學(xué)有其獨(dú)特的方法論——科學(xué)性。李世海對(duì)如何制造高水平的新設(shè)備這一問(wèn)題進(jìn)行深度剖析,他強(qiáng)調(diào),要“跨界、降維、開(kāi)拓新思路”。以基礎(chǔ)理論為方向,將工程科學(xué)思想注入已知問(wèn)題之中,提出新的方案并不斷嘗試,創(chuàng)造出新技術(shù)。未來(lái)工程技術(shù)研究的核心是“數(shù)值模擬”,數(shù)值模擬的理論基礎(chǔ)與自然科學(xué)研究的基本原理同源——最小作用量原理。泛函中的廣義坐標(biāo)是廣義計(jì)算變量,應(yīng)用更為廣泛,可以解決更為復(fù)雜的問(wèn)題。利用工程科學(xué)思想和數(shù)值模擬,頂瑞制造出了多場(chǎng)景膜壓機(jī)、率先自主研發(fā)了膜壓機(jī)缸蓋強(qiáng)度分析軟件、率先完成了油-膜-氣耦合分析軟件(頂瑞公司建立了膜腔結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn))、膜壓機(jī)膜片一致性運(yùn)動(dòng)明顯改善(改變了膜片油測(cè)的碰撞狀態(tài),確保膜片碰撞時(shí)由油膜減阻;改進(jìn)了充氣過(guò)程中初始流場(chǎng)分布膜片更趨于一致性運(yùn)動(dòng))等創(chuàng)新內(nèi)容。在氫氣隔膜壓縮機(jī)的創(chuàng)新上,頂瑞將要開(kāi)發(fā)新概念的非固膜多腔膜壓機(jī),根本上解決啟停不穩(wěn)定問(wèn)題;將現(xiàn)有膜壓機(jī)相同缸徑的排氣量增加數(shù)倍甚至一個(gè)量級(jí);膜片位置完全可控,完全實(shí)現(xiàn)一致性運(yùn)動(dòng);相同活塞循環(huán)次數(shù),膜片往復(fù)次數(shù)減少一倍;靜止?fàn)顟B(tài)膜腔內(nèi)部殘留氣體。李世海表示,利用工程科學(xué)和數(shù)值模擬,打造出更具有競(jìng)爭(zhēng)力、擺脫技術(shù)困境的加氫站氫氣隔膜壓縮機(jī)是團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)之一,未來(lái),將要打造出以數(shù)值仿真為“靈魂”的創(chuàng)新型機(jī)械制造企業(yè)。