点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【锚定2035·院士谈科学报国】流体密封“小部件”保障重器“大安全”
首页> 光明科普云> 图文 > 正文

【锚定2035·院士谈科学报国】流体密封“小部件”保障重器“大安全”

来源:光明网-科普中国2024-08-28 13:46

  编者按:习近平总书记指出,“科学普及是实现创新发展的重要基础性工作。”为助力高水平科技自立自强,中国科协科普部联合光明网推出“院士高端科普”栏目,邀请各领域院士就我国当下热点科技问题给予权威解答,服务引导更多科技工作者提升科研科普能力,促进全民科学素质提升,为科技强国建设贡献科普力量。#千万IP创科普

  航天发射,探索宇宙的壮丽征程;核电建设,追求清洁能源的高效利用;深海远航,求解蓝色深渊的奥秘……这些重大尖端领域的背后,有一个看似微不足道却至关重要的技术支撑——流体密封技术。

  密封的反义词是泄漏,它在生活和工作中无处不在。小到门窗管道、容器泵阀,大到航空航天、流程工业,涉及安全保障、环境保护、能源节约等多个层面,是确保设备和系统正常运行与安全可靠的关键技术。例如,在一套年产30万吨的乙烯装置中,静密封和动密封的密封点多达123万处。

【锚定2035·院士谈科学报国】流体密封“小部件”保障重器“大安全”

2002年12月18日,王玉明在实验室与外国专家讨论技术问题。图/受访者提供

  流体密封是极端工况高端装备最容易损坏的关键基础零部件,这是因为相互摩擦的界面直接接触工作介质。这些介质可能是具有放射性、易燃易爆、有毒有害的,并可能是在高压、高温、低温、高速等极端工况下运行的。因此,密封装置必须能够直接承受这些“极端”的挑战,才能确保设备可靠运行和人员安全。

  这里不妨举一个例子:1986年1月28日,美国“挑战者号”航天飞机发射升空后第73秒解体,机上7名宇航员全部不幸罹难,原因就是由于低温下橡胶密封圈失效引起的。由此可见,密封在高端装备中的作用十分关键。正如中国工程院院士向巧所说:“小密封,多学科,高技术,大作用。”

  1965年,我从清华大学燃气轮机专业毕业后,被分配到国家重点研究院所做透平压缩机的试验研究工作,1970年初调到“动密封攻关组”任组长,从事流体密封的研究。先后在企业和高等学校工作,无论岗位和身份如何变化,都始终坚持在流体密封这个小专业范围内做科学研究和人才培养工作,至今已经有55年,达到了清华大学“至少为祖国健康工作五十年”的目标。

【锚定2035·院士谈科学报国】流体密封“小部件”保障重器“大安全”

王玉明为“科学报国正当时”栏目题词

  20世纪80年代,我国石油石化行业高速大型透平压缩机所用的轴端密封完全依赖进口。当时进口的机械密封主要是普通的接触式端面密封,密封油的泄漏量高达每小时几百毫升。为了打破进口高技术产品在中国市场的垄断地位,我作为学术带头人和技术负责人另辟蹊径,从头开始自主创新。从理论分析到方案设计、结构设计,从实验研究到工业现场首台套试车,最终研制出非接触式油膜螺旋槽端面密封,与进口的接触式密封相比,不仅寿命可靠性大大提高,而且泄漏量降低三个数量级。这一成果被国内专家鉴定为“国际首创,国际领先”。后来我得知,国外同行龙头企业曾内部立项,深入研究逆向开发应用我们的专利技术。

  此后,我又研究开发了流体动/静压结合的气体润滑的端面密封(简称“干气密封”),用具有完全自主知识产权的技术打破了进口产品的垄断,并成功实现了产业化,获得了国家技术发明奖和一项国家科技进步奖。

  密封在大主机当中是比较小的零部件,但它的研发涉及的学科很多,包括流体力学、固体力学、动力学、热力学、传热学、材料学、摩擦学、测量控制技术和智能化技术等,现在,还必须与数字孪生、人工智能、三维打印等新技术相融合。流体密封创新研发值得一辈子去做,甚至几代人接连不断地去做。为此,我将自己获得的光华工程科技奖的奖金全部捐献,同时作为种子基金向社会募集资金,在清华大学教育基金会里设立了“清华大学王玉明科技强基人才奖励金”,我希望通过这一方式,鼓励更多在该领域从事研究开发的中青年拔尖科技人才,为国家的科技自立自强培养更多的后备力量。

  回顾过去,我在白山黑水间磨砺了意志品格,在清华园里培养了科技创新的不懈追求。我热爱祖国人民,热爱科技事业。在流体密封这一领域,我孜孜以求深耕半个多世纪,以拳拳赤子之心在“小专业”里做出了“大事业”。未来,我将继续致力于科技自立自强和人才培养,为国家的繁荣与进步贡献自己的力量。

  (作者:王玉明,系中国工程院院士、清华大学机械工程系教授,光明网记者张佳兴、宋雅娟、蔡琳采访整理)

【锚定2035·院士谈科学报国】流体密封“小部件”保障重器“大安全”

【锚定2035·院士谈科学报国】流体密封“小部件”保障重器“大安全”

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • “北大仓”黑龙江:沃野千里迎丰收

  • 趣味活动迎国庆

独家策划

推荐阅读
日常生活中,我们还能听到“晒太阳可以预防骨质疏松”“趴着午休会导致胃下垂”“孩子身材矮小可以打增高针”等等说法。
2024-09-27 09:20
记者在丹江口大坝现场看到,借助数字孪生技术,丹江口大坝已经建成全要素、全天候动态监控体系。据介绍,十四五以来,水利行业协作奋进,推进数字孪生水利建设取得明显进展。
2024-09-27 09:20
不到一年,杨绍辉就夺得省级职业技能大赛冠军,并被授予“山东省技术能手”称号。
2024-09-27 09:18
在算力的支持下,东数西算、东数西渲、东数西训、东数西存,应用场景更加多元,不少贵州本土企业也开始布局新的赛道。
2024-09-27 09:16
在阮祥燕的办公室里,有一张照片格外醒目——她身着蓝色手术服怀抱一名新生儿,对着镜头深情微笑。正是这名女婴的降生,让她有了“冻存婴儿之母”的称呼。
2024-09-27 09:12
我科学家团队利用化学重编程诱导多能干细胞(以下简称“CiPS细胞”)制备胰岛细胞治疗1型糖尿病。
2024-09-27 04:20
党的十八大以来,中国农业科学院基础研究重大成果不断涌现,创新水平整体跃升。数据显示,2023年我国农业科技进步贡献率达63.2%,技术进步成为推动农业现代化的重要引擎。
2024-09-26 10:23
科学的种子埋在当下,长在未来,在播种孕育的过程中,奔走在各地的科普大篷车、深入乡村基层的科普教育活动和服务平台,正不断赋予齐鲁大地科学的神奇与美好。
2024-09-26 10:17
SDG中心主任、中国科学院院士郭华东介绍,报告利用多源卫星遥感数据和人工智能算法对全球7个SDGs及中国227个可持续发展指标定量评估。
2024-09-26 10:16
从黄大年到黄大年式教师团队,无数教师在中国大地上延续着心有大我、至诚报国的爱国情怀,教书育人、敢为人先的敬业精神,淡泊名利、甘于奉献的高尚情操。
2024-09-26 10:12
在500米口径球面射电望远镜(“中国天眼”FAST)落成八周年之际,“中国天眼”核心阵科学和技术研讨会25日在贵州省平塘县召开,百余位专家学者齐聚一堂,共同谋划FAST核心阵的科学规划和建设。
2024-09-26 09:21
大模型对未来10年—20年影响长远,做好积累‘后发先至’也是好事。
2024-09-25 12:39
9月24日10时31分,我国太原卫星发射中心在山东海阳附近海域使用捷龙三号运载火箭,成功将天仪41星、星时代-15/21/22卫星、驭星二号05星、复旦一号卫星、天雁15星和吉天星A-01星共8颗卫星发射升空,
2024-09-25 04:20
纵观我国企业发展壮大的历程,可以看出,我国企业规模成长迅速,中国企业500强入围门槛逐年提升。
2024-09-25 09:29
“模型崩溃”是今年7月发表在英国《自然》杂志上的一篇研究论文指出的问题。熊德意解读称:“真实的人类语言数据,其分布通常符合齐普夫定律,即词频与词的排序成反比关系。
2024-09-25 09:26
现代生物育种是综合运用生物技术、信息技术、人工智能等科技手段,培育性能优良动植物新品种的新一代育种技术,是种业强国抢占全球产业制高点的竞争焦点。
2024-09-25 09:24
许振超是山东港口青岛港青岛前湾集装箱码头有限责任公司工程技术部固机高级经理。1984年,青岛港顺应集装箱装卸运输趋势,组建集装箱公司,许振超被选为青岛港第一批集装箱桥吊司机。
2024-09-25 09:23
教师是立教之本、兴教之源,强国必先强教,强教必先强师。
2024-09-25 09:04
9月23日,由中国互联网协会主办,北京泰尔英福科技有限公司合办,中关村区块链产业联盟和中国生产力促进协会数字经济工委会协办的2024(首届)中国数字人大会——面向人工智能的数字身份体系研究论坛在中关村国家自主创新示范区展示中心成功举办。中国信息通信研究院(以下简称“中国信通院”)总工程师敖立发表致辞。
2024-09-24 16:26
当下,在国内高校中,学科建设已经成为了一个使用频率很高的词汇。
2024-09-24 09:59
加载更多