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顾国彪,电机学专家(电气工程学科),1936年6月2日生于上海市(原江苏省嘉定县),1958年清华大学电机系发电厂及电力系统专业电力网专门化毕业,分配至中国科学院电工研究所,一直工作至今。历经实习研究员、助理研究员(1978年)、副研究员(1982年)、研究员(1987年),任课题组长(1960年),研究室副主任(1980年),研究室主任(1984年),研究部主任(2000~),所学位评定委员会主任(2000~)。 1997年当选中国工程院院士,1999年起任机械与运载学部副主任,院士增选委员会委员。清华大学、西安交通大学等八所大学兼职教授,东方电机股份有限公司顾问等。其主要科技贡献如下。 一、创新研发成功大型水轮发电机新型蒸发冷却技术 冷却方式一直是发电机大型化沿革过程中的重要问题,它影响到电机的制造容量、运行安全可靠性以及寿命等技术经济性能。1958年中科院电工研究所跟踪国外研究探索的低温(零摄氏度左右)蒸发冷却技术而起步,他经过样机实验并从热力循环理论分析以及电站运行多方位论证,认为跟踪的这个技术路线是难以实现且不可能得到电力部门认可的。因而自主创新地向室温(60℃左右)蒸发冷却技术发展,将制冷压缩机改为循环泵动力源,并在水轮发电机上实现了无泵自循环蒸发冷却,充分利用冷却介质热力特性与电绝缘特性,去除了水内冷技术的本质缺陷,即水漏泄会破坏电机绝缘产生的故障甚至损坏机器,以及去离子净水系统等附属设备维护的复杂性。 47年来坚持不懈地进行蒸发冷却技术的知识创新与技术创新,并逐步走上工业应用,从小型工业样机研制到中型、大型工业机组的成功运行,实现了科技研发到产业化的全过程。如,1983年两台10兆瓦及1992年一台50兆瓦蒸发冷却水轮发电机长期投入运行,创下了内冷技术无故障安全运行的纪录。1997年又主持国家重中之重工程研制项目“400兆瓦(40万千瓦)李家峡蒸发冷却水轮发电机的研制与运行”,这是当年国内最大容量等级的水电机组,1999年末正式投运,六年来的安全运行,进一步证明了其安全可靠、经济等的综合性能。与引进设计的大型水轮发电机比较显示了明显的优势。提高了我国重大电力装备自己研发核心技术的水平,受到党中央领导的关注,成为推动自主创新的一个范例。2000年法国巴黎的国际大电网会议(CIGRE)上被评论为旋转电机的四项新进展之一,为我国在此领域争得一席之地。 二、创新研发汽轮发电机蒸发冷却技术,正在向大型化发展 汽轮发电机的氢冷技术,已在电力系统中使用将近半个世纪,但氢燃爆时有发生,其安全性问题已被国际电力界所质疑,近10年来,国际上已出现一股取消氢冷的潮流。顾国彪领导的科研队伍,早在“七五”、“八五”期间,已研制运行的50兆瓦(5万千瓦)蒸发冷却汽轮发电机,在上海西郊变电站调相运行,安全运行十年,现在已逐渐为国人所关注(前苏联院士格列波夫教授及达尼列维奇通讯院士曾为此与我们签订联合开发的协议,后因苏联解体而无法进展下去),正在为特大型蒸发冷却机组的研发继续努力。 三、蒸发冷却技术引入其他电器设备上 应用了蒸发冷却特性的高功率密度的特殊电机,将会超越现有的冷却方式而达到新的技术指标,研发多年,取得了明显进展,进而拓展应用于新能源电机上。另一例子是港口或火电厂用的电磁分离设备采用蒸发冷却技术,成功运行取得了显著效果。特种电力电子设备的蒸发冷却技术已在产业化。其他如在变压器等电气设备上的应用也已相继开展。 四、两相流沸腾传热学科与电气学科(电机、电器、电力电子、高电压技术)介质电化学等学科相结合,发展了新的交叉学科领域电机电器、电力电子及其他电气设备的冷却通道,大都属于微小管道与复杂通道相组合的,且兼有电绝缘功能,有在静止部件内,也有在旋转部件上,因此不同于一般热力设备的沸腾传热,必需建立起自身的设计体系。顾国彪带领的团队,长期在小尺寸管道的条件下,建立了两相流阻、混合密度、气液固三相绝缘体系的研究,已为水轮发电机提供了实用化的设计方法及仿真计算体系,并在进一步研发汽轮发电机定子、转子以及其他电工装备的蒸发冷却系统的设计体系。 1984~1995年任特种电机研究室主任期间,在组织开展磁性流体密封、人体成像磁共振永磁磁体、直线磁浮推进、电机变频调速等课题方面也做出了一定贡献,有的取得重大奖项或重要成果,有的为后来的发展打下了基础。 五、获奖、教育、著作和学术交流 顾国彪在发电机蒸发冷却技术自主创新的历程中,曾获国家科技进步奖二等奖两次(1988年及2002年),全国科技大会奖一次(1978年),中国科学院科技进步奖一等奖两次(1987年及2000年)、二等奖一次(1993年),北京市科技进步奖二等奖一次(1986年),2000年获科技部、财政部、国家计委及国家经贸委颁发的优秀科技奖,本人获特殊贡献奖。已获国家发明专利四项,申请发明专利已授理的有27项,上述专利中已应用的有四项。 在国际会议上作大会邀请发言报告五次,国内外发表论文70余篇,合作编写专著一册。近年来国家向自主创新转型,他们的科研成果已受到了国家与产业部门的重视,年轻的学术队伍快速成长。顾国彪已培养博士三名,博士后一名,硕士多名,有读博士生八名。 为提高我国电机学科在国际上的地位,1987年任组委会主席组织了国内第一次举办的北京国际电机会议(BICEM87),后形成中国国际电机会议(ICEM91,95,99),本人任常设委员会秘书长。1987年后,在多届国际电机会议上(法国,美国,罗马尼亚,中国,韩国)担任过技术委员会委员,指导委员会委员及主席、分会主席、大会合作主席、大会主席等。2004年后形成了中日韩合作的国际电机及系统系列会议,每年轮流在三国召开,顾国彪任常设委员会主席。
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