編者按:
中國共產(chǎn)黨清華大學第十五次黨員代表大會即將召開,,這是在學校開啟新百年第二個十年新征程、全校師生員工以實際行動迎接黨的二十大的重要時刻召開的一次重要會議,,肩負著匯聚智慧,、形成共識,、統(tǒng)籌規(guī)劃、引領發(fā)展的重要使命,,既要全面總結(jié)過去五年學校黨的建設和事業(yè)發(fā)展取得的成績和經(jīng)驗,,也要認真分析新形勢新問題,為學校新百年新階段實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展謀定方向,、擘畫藍圖,。
為迎接學校第十五次黨代會的召開,我們特推出“我們奮進的五年”系列報道,,通過廣大師生校友的切身體會和思考,,共同回顧五年來的不凡歷程,展望未來新的篇章,。
航空發(fā)動機和燃氣輪機是國之重器,,是國防安全、能源動力等領域的關鍵核心裝備,,同時也是我國目前的“卡脖子”領域之一,。
清華大學能源與動力工程系燃氣輪機研究所(以下簡稱“燃機所”)是我國第一個成立的“燃氣輪機”專業(yè),由于客觀原因,,2000年以前相關工作一直沒有得到重視和支持,,但清華的師生們在艱苦的環(huán)境中仍然堅持燃機研究,,承擔了我國燃機各個階段重大項目,、參與制定科技規(guī)劃,同時培養(yǎng)了一大批人才,,為后續(xù)的發(fā)展打下良好的基礎,。
進入新世紀以來,研制具有自主知識產(chǎn)權的航空發(fā)動機和重型燃氣輪機的研發(fā)擺上了議事日程,。十三五期間,,航空發(fā)動機和燃氣輪機重大專項正式啟動。燃氣輪機事業(yè)終于迎來了春天,,燃機所的師生們以飽滿的熱情全身心投入國家的自主燃機事業(yè),,承擔大量基礎研究、關鍵技術攻關等研究任務,,在壓氣機,、燃燒室、透平等關鍵部件研究方面取得一系列成果,、填補了多項國內(nèi)空白并直接服務于重大專項的多個型號研制,,同時建成了一批高水平的實驗裝置。
壓氣機是燃氣輪機的核心部件之一,,燃機所長期圍繞燃氣輪機及航空發(fā)動機壓氣機開展基礎理論與關鍵技術研究,。近5年來,,發(fā)展了先進分析優(yōu)化技術,成功應用于重型燃氣輪機壓氣機優(yōu)化設計,;揭示了進氣溫度對燃機全工況下效率和喘振裕度的影響機理,,提出了燃機“進氣溫度+IGV+燃料量”控制模式,發(fā)展了部分負荷工況下燃機進氣加熱降耗提效技術,,獲中國電力科學技術進步一等獎1項,。牽頭承擔了“兩機”重大專項基礎研究項目1項和專題10余項,牽頭承擔了相應條件建設項目1項,,目前正在推進大功率先進軸流壓氣機試驗平臺建設,。
燃燒室是化學能向熱能轉(zhuǎn)化的核心部件。新建了燃機DLN燃燒室冷態(tài)流場及摻混場光學測量試驗平臺,,填補了國內(nèi)針對工業(yè)級多噴嘴重型燃機燃燒室冷態(tài)摻混場測試的空白,;建成了專業(yè)的消聲實驗室,能夠在較寬頻段內(nèi)提供無反射的聲學環(huán)境,,為精確的聲學測量奠定了基礎,。基于該實驗裝置,,搭建了燃燒噪聲機理實驗測試平臺,,布置了半球形麥克風測量陣列,能夠精確測量噪聲在不同角度的分布,,可用于研究氣動噪聲,、燃燒噪聲的特性規(guī)律,揭示噪聲的指向性特征,。

新建的消聲室全景和麥克風陣列
高溫透平起著熱能向機械能轉(zhuǎn)化的作用,,同時也是燃氣輪機中工作條件最惡劣的部件。透平葉片設計需要大量可靠的數(shù)據(jù)和公式,,而其也是國外對我們嚴格封鎖的技術機密之一,。關鍵數(shù)據(jù)的獲取依賴于先進的實驗臺和實驗方法,在過去5年間,,國家大力支持,、燃機所師生戮力同心,建起了多個先進的實驗臺,,完成了多項國內(nèi)第一次的實驗,,所獲得的寶貴數(shù)據(jù)直接服務于多個型號研制。同時還開展了船用燃機方面的攻關,,揭示了船用燃氣輪機復雜多腔室盤腔內(nèi)的流動傳熱機理,,支撐了某新型船用燃氣輪機盤腔系統(tǒng)的設計;協(xié)助企業(yè)完成了特種耐高溫合金蜂窩封嚴的試制,,填補了國內(nèi)的空白,。

2021年透平氣熱耦合實驗臺實驗實景
先進航空發(fā)動機和燃氣輪機的研發(fā)十分依賴高水平的實驗設施,,同時也是目前國內(nèi)的短板之一。十三五期間,,燃機所獲批并開工在清華大學昌平試驗基地建設一個嶄新的綜合性試驗基地,。自2020年新冠疫情以來,試驗基地建設遇到了施工,、物料,、安防等諸多方面的困難。在黨支部的領導下和系,、校的大力支持下,,燃機所師生迎難而上,多方籌措資金,、投入大量人力物力推進實驗基地的建設,。黨支部的任靜老師、劉超老師等幾乎每周一次,、建設高峰期每周多次前往工地協(xié)調(diào)和處理各種突發(fā)狀況,。經(jīng)過大家一致努力,實驗基地基礎性裝修建設即將竣工,,多個綜合性實驗臺架即將安裝并產(chǎn)出高水平的實驗數(shù)據(jù),、更好地服務國家的燃機事業(yè)。

燃機所昌平A3綜合實驗基地外觀
回憶過去,,燃氣輪機研究所以高度的使命感和責任感始終與中國燃機事業(yè)共命運,。過去的五年是我國航空發(fā)動機和燃氣輪機事業(yè)突飛猛進式發(fā)展的五年,同時也是燃機所各項工作全面推進,、服務國家燃機事業(yè)的五年,。展望未來,,在黨的領導下,,完全自主的重型燃氣輪機有望在下個五年內(nèi)投入商業(yè)運營、服務國家的雙碳戰(zhàn)略目標,,燃氣輪機專業(yè)將更緊密的服務國家需求,、為燃氣輪機事業(yè)作出更大貢獻。
(清華新聞網(wǎng)9月28日電)
供稿:能動系
編輯:李華山
審核:呂婷