努力把传热学做成“热”科学(讲述·弘扬科学家精神)

发布时间:2024-12-26 16:03:24 来源: sp20241226

  陶文铨(左一)在和团队成员讨论实验进展。   西安交通大学供图

  人物小传

  陶文铨,1939年3月生,浙江绍兴人,中国科学院院士,西安交通大学能源与动力工程学院教授,工程热物理学家、数值传热学专家,为我国数值传热学科的形成与发展作出了贡献。他带领团队长期从事传热学及其数值模拟方法与工程应用的教学与研究。2018年1月,由他牵头的“西安交通大学热质传递的数值预测控制及其工程应用创新团队”获国家科技进步奖(创新团队奖)。2019年,陶文铨获得“最美科技工作者”称号。

 

  “传热学是一门跟人们日常生活密切相关的科学。”陶文铨用深入浅出的语言向记者介绍他的研究领域。比如,自然界中雪花融化、蒸汽凝结等都涉及热量传递;再比如,台式机和笔记本的电脑芯片,需要用风扇为其降温,也是传热学的研究范畴。

  20世纪后半叶,随着计算机技术的兴起,利用数值方法研究热质传递的数值传热学被提出。长期从事传热学研究的陶文铨,将数值传热学引入国内,推动了我国数值传热学科的形成与发展。

  坚定科研报国理想,投身传热学领域研究

  上世纪50年代,交通大学主体从上海迁往西安。从浙江绍兴稽山中学读完高中的陶文铨报考了动力工程系热能工程专业,成为交通大学西迁后首批到西安就读的学生。

  为什么要报考交大?“一是被交大毕业的钱学森先生的报国事迹深深打动,坚定了去交大读书的决心;二是热能动力工程专业毕业后可以去发电厂工作,对当时的年轻人而言,是件很新颖、很有吸引力的事情。”陶文铨说。

  怀揣一腔热情,1962年本科毕业后的陶文铨选择继续深造,师从杨世铭教授,攻读传热学专业研究生,由于成绩优秀,毕业后留校任教。

  1979年10月,杨世铭邀请在海外任教的杨光祖教授到西安交大讲学。杨光祖介绍了近10年国外传热学发展的情况,尤其是数值传热学,即通过计算机求解的传热学与数值方法相结合的交叉学科。

  “这着实让人大开眼界。”陶文铨说。1980年,陶文铨赴国外进修,为期两年。“当时就想着学点新知识,回来建设祖国。我就像一块干海绵被放进了水里,努力地汲取知识。凡是关于数值计算的课程我都去听。”陶文铨回忆,“这也更加坚定了我要把科研这条路走下去的信念。”

  推动数值传热学发展,将成果应用于生产实际

  回国后,陶文铨一直从事传热强化与流动传热问题的数值计算两个分支领域的研究。1986年,他在西安交大热工教研室开办了我国第一个数值传热学学习班,当时来听课的都是该领域的高校教师,这在一定程度上推动了学界对传热问题数值预测及工程应用规模的研究。

  1988年,陶文铨编著的《数值传热学》在西安交大出版社出版。后来,该书被原国家教委研究生工作办公室推荐为传热学研究生教学用书。

  随着国家对数值传热学领域的支持力度越来越大,陶文铨对于组建团队的信心也越来越足。自1983年初回国,陶文铨便与同事何雅玲和王秋旺等组建了研究团队,在热质传递数值预测技术及其工程应用方面努力探索,开展复杂热质传递问题数值预测基础研究及重大工程技术创新研究。

  陶文铨团队的研究成果在航天、能源和化工等领域得到了广泛应用,他们研发的强化传热技术缩小了我国气体换热