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    陶文铨教授精彩演讲“强化传热和节能”
    日期:2015-06-22 12:37:58 来源:
         12月2日至4日山东能源学会在日照召开2005年学术年会,中国科学院院士、山东大学讲座教授陶文铨应山东能源学会理事长程林教授邀请出席山东能源学会2005年学术年会,并作题为“强化传热和节能”的精彩报告。
           首先,陶教授介绍了世界和我国的能源形势。当今世界面临五大问题:能源、资源、环境、人口、粮食,其中“能源问题”首当其冲。根据估算,在未来的几百年里,按目前的储采比,所有的化石能源都将在几百年里用光。世界能源形势非常严峻。相比较而言,我国的能源形势更加严重。从能源拥有量的绝对值而言我国可谓资源丰富,但从人均拥有量而言我国又是一个资源不足的国家,人均拥有量低于世界平均值。同时,我国工业产品的能耗又远高于工业发达国家,这就造成了更为严峻的能源形势。
           陶教授谈到为了应对目前严峻的能源形势,我国制定了可持续能源发展战略,比如:节能优先、结构多元、环境友好、保障安全等。其中,结构多元,要求我们大力发展新能源,例如核能、太阳能、风能、氢能等。陶院士向与会代表介绍了当前许多先进的新能源利用技术,例如核聚变、太阳能烟筒发电、地源热泵、燃料电池汽车等。
           陶教授指出“节能”是解决我国能源问题的最有效的途径。我国具有非常大的节能潜力。“节能”主要包括技术节能、工艺节能、管理节能、结构节能等。报告中陶教授详细介绍了“节能”中的热科学问题:能量有“量”和“质”两方面的属性。分别由热力学第一定律和第二定律所规定。减少能量“量”的和“质”的损失是合理使用能量的两个原则。我们在日常生活中,非常注意防止能量“量”的流失,但对“质”的流失往往不重视。我们在能量的使用中,一定要注意能量“质”的匹配。在节能中的热科学问题中,陶院士又着重介绍了节能中的传热学原理。热能的传递是与人类的生存关系最密切的物理过程之一。从现代楼宇的暖通空调到自然界的风霜雨雪的形成,从航天飞机重返大气层时壳体的热防护到微机械系统中的有效冷却,从一年四季人们穿着的变化到人类器官的冷冻储存,无不都与热量的传递过程密切相关。
           陶教授介绍说,近年来,国际上关于强化传热问题的论文,越来越多。强化传热技术的发展也已经经历了三代:减薄热边界层厚度;增加流体中的扰动;增加壁面上的流体速度梯度。但是关于强化传热的实质究竟是什么,直至上世纪末叶即使是对于单相对流换热也没有明确的答案。直到上个世纪末,清华大学过增元院士提出了场协同原理,才从根本上解决了强化传热的原理问题。我们近年来作了许多工作,从理论和实验上,证明了场协同理论的正确性。
           最后,陶教授解答了与会代表提出的相关问题。