动力工程多相流国家重点实验室是我国能源与动力及相关交叉科学领域内不可替代的、唯一以多相流科学与技术为核心的国家重点实验室。自1990年立项建设以来,在能源动力领域始终处于学科第一、持续20多年4次评估优秀,在国际能源和多相流交叉科学领域享有很高的声誉。在高压汽液两相流与能质传递、煤炭超临界水气化制氢及化石能源洁净转化利用、太阳能及生物质能制氢、氢能利用与热能动力系统节能减排技术、石油工程多相流等方向上长期处于国际领先和学科领跑的地位,对我国火电、核电,相关动力、化工、油气开采与输运等行业的形成、发展起到了重大的科技支撑作用。
在煤炭清洁高效转化与利用、油气开发与储运、可再生能源高效利用、氢能与燃料电池、储能与分布式能源、核能与核技术、新型能源动力技术等国家多个重大战略方向上产出了大量创新性研究成果,培养了一批又一批的优秀科技创新人才,在促进国家科技与社会经济发展、民生改善和国家安全保障中发挥了科技支撑和不可替代的重大作用,是能源动力领域内我国乃至国际上顶尖的基础理论与高技术研究基地、一流人才培养与聚集高地、以及高水平国际合作交流的中心。实验室紧紧围绕能源革命的科技主体目标,首创化石能源与可再生能源协同转化、清洁低碳高效三位一体的能源转化新理论、新方法,形成了多项颠覆性技术,为构建我国清洁低碳、安全高效的新型能源体系,推动能源技术与产业革命,发挥了不可替代的引领和支撑作用。
2020年全国科技活动周时间定为8月23日至29日举行。主题为“科技战疫 创新强国”,旨在深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,全面落实党的十九大和十九届二中、三中、四中全会精神,动员号召全国科技工作者、科普工作者、社会各界人士积极投身创新驱动发展战略的伟大实践;以科技战疫为重点,展示科学技术对战胜疫情的重要支撑作用和系列成果,展示科学普及在引导人民群众科学识疫、科学防疫中发挥的重要作用;以创新强国为核心,展示科技创新对国家经济社会发展的重要支撑作用,展示科技创新在全面建成小康社会、满足人民群众美好生活需要、美丽中国建设等中的显著成效。
能源是人类生存的基础,能源革命是驱动社会科技革命的直接力量。我国当前“高消耗、高排放、高污染、低效率”的粗放能源利用体系,形成了我国面临的能源供给安全形势严峻、生态环境污染严重、可持续发展承载能力差等一系列重大能源科技“卡脖子”问题。转变传统理念、改进发展模式、变革研究思路、破解能源困局迫在眉睫,迫切要求我国能源科技工作者发展原创性关键科学技术解决资源、环境和社会的可持续稳定发展难题。“以水为基,能势匹配,多子耦合,碳氢循环,氢电互补”的安全高效可持续发展的新型能源体系是未来能源经济的必由之路。
动力工程多相流国家重点实验室作为科技部科普教育基地、陕西省青少年科技教育基地、陕西省科普基地、以及陕西省党外知识分子爱国主义教育基地,积极响应科技部“国科基函〔2020〕9号”文件《科技部基础研究司关于国家重点实验室在2020年全国科技活动周期间开展公众开放活动的通知》,结合实验室具体实际先后于7月末以及8月28-9月5日采取线上线下相结合的形式组织实施《以水为“源”,“氢”洁天下》主题全国开放科技活动周。面向在校大、中、小学生,研究生以及广大社会青年开放实验室科技资源。“普及科学知识,弘扬科学精神,传播创新科学理念,提高在校学生科学素养”。本次科技活动周期间实验室积极组织院士、杰青、及青年教师,并联合长期与实验室开展合作研究的国际能源领域多位著名学术专家等前沿科技工作者开展系列线上网络视频科技讲座,组织大中小学生实地参观等实验室场所等系列科技活动,宣传实验室前沿科学研究、展示能源创新理念和创新成果,以开拓学生科研创新视野、培养学生科学研究兴趣、激发学生创新思维,担当基础科学技术普及使命、履行社会大众科普职责。
一、动力工程多相流国家重点实验室将采用线上视频介绍的方式举办《以水为“源”,“氢”洁天下》主题2020年全国科技活动周国内系列讲座。
1、报告题目:《“以水为源”制造绿氢“氢电互补”洁净天下——浅谈我国氢能产业的发展态势》
报告人:郭烈锦院士

中国科学院院士,工程热物理与能源利用学家,国家级领军人才,我国能源动力多相流及氢能学科主要带头人,我国首个新能源科学与工程模块及专业的倡导和创建者。2002年至今担任动力工程多相流国家重点实验室主任。曾获国家自然科学二等奖2项、国家技术发明二等奖1项、首届全国创新争先奖及“中国高等学校十大科技进展”等。
报告时间: 2020年8月28日星期五
报告内容:
郭烈锦院士从人类能源动力体系演变过程和我国当前能源体系“高消耗、高排放、高污染、低效率”现状及能源技术面临的能源供给安全形势严峻、生态环境污染严重、可持续发展承载能力差等能源科技“卡脖子”问题开始。创新性的提出了煤碳超临界水气化制氢发电多联产技术、太阳能等可再生能源高效低成本大规模制氢和制碳氢燃料等系列技术。系统阐述了“以水为基,能势匹配,多子耦合,碳氢循环,氢电互补”的未来能源安全高效可持续发展体系及其驱动的重大产业链变革。
2、报告题目:《沧浪之水,多相生华——动力工程多相流国家重点实验室总体介绍》
报告人:陈斌教授

西安交通大学教授、博导,动力工程多相流国家重点实验室副主任,国家级领军人才,陕西省政协常委。
报告时间: 2020年8月28日星期五
报告内容:
动力工程多相流国家重点实验室是我国能源与动力及相关交叉科学领域内不可替代的、唯一以多相流科学与技术为核心的国家重点实验室。自1990年立项建设以来,在能源动力领域始终处于学科第一、持续20多年4次评估优秀,在国际能源和多相流交叉科学领域享有很高的声誉。在高压汽液两相流与能质传递、煤炭超临界水气化制氢及化石能源洁净转化利用、太阳能及生物质能制氢、氢能利用与热能动力系统节能减排技术、石油工程多相流等方向上长期处于国际领先和学科领跑的地位,对我国火电、核电,相关动力、化工、油气开采与输运等行业的形成、发展起到了重大的科技支撑作用。
本报告深入浅出地科普多相流的科学内涵及其与能源转化与利用的关系,介绍了实验室整体情况以及实验室针对氢能研发的战略布局。
3、报告题目:《生物质光发酵制氢》
报告人:曹稳助理教授

动力工程多相流国家重点实验室助理教授。主要从事生物质和有机废弃物的高效转化制氢研究。目前主持博士后面上项目“生物质光发酵制氢的能质传递强化”。
报告时间:2020年8月29日星期六
报告内容:
为了应对当前严峻的能源问题和由此引发的环境问题,开发绿色可再生能源成为当今世界的共识。生物质光发酵制氢具有条件温和、控制简单和成本低廉等优点,在实现生物质高效资源化利用的同时,也避免了生物质转化利用中可能导致的严重环境污染问题。相对于传统的暗发酵制氢,光发酵产氢具有底物适应性广,转化效率高等特点。然而当前研究报道的产氢量大多在1~5 mol H2/mol 葡萄糖, 远远低于理论的12 mol-H2/mol 葡萄糖的产量,较低的底物利用率和较低的产氢速率限制了该技术的实际应用。团队创建了太阳能光生物法制氢的光化学转化新理论,从分子、细胞和系统等不同层次解析光合微生物生长、产氢的基本规律与作用机制,研究成果推动了低成本、洁净化制氢的发展。
4、报告题目:《太阳能制氢制碳氢燃料研究》
报告人:刘亚助理教授

动力工程多相流国家重点实验室助理教授、特别资助博士后,曾入选2018年度“博士后创新人才支持计划”。目前主要研究方向为太阳能制氢制碳氢燃料研究,主持国家自然科学基金、国家博士后基金等多个项目,发表SCI论文26篇,h因子13。
报告时间: 2020年8月31日星期一
报告内容:
植物在太阳光照射下可以通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物,为地球上几乎所有生物提供能量。长期以来,科学家们一直在尝试模仿大自然,探索“人工光合作用”技术,将太阳能转化为化学燃料。这一技术的核心是:太阳能会在光催化剂中产生具有高还原能力的电子和高氧化能力的空穴;电子还原水和二氧化碳后可以合成氢气、碳氢燃料;空穴氧化水后可以合成氧气。本科普讲座将从太阳能制氢制碳氢燃料研究中最常见的电催化、光催化和光电催化三大反应体系出发,结合生动有趣的科学实验,揭示其中奇妙的科学原理。
5、报告题目:《氢燃料电池技术简介》
报告人:苏进展教授

西安交通大学教授,博士生导师。研究方向为能源转化过程中涉及的材料制备、光电化学催化反应以及多相物理化学过程。发表SCI论文60余篇,主持多个国家自然科学基金和陕西省自然科学基础研究计划项目及横向课题。
报告时间: 2020年8月29日星期六
报告内容:
燃料电池是一种耦合了质量传输、热量传输和电化学反应等过程的新一代能量转化装置。燃料(氢气、合成气等)与氧气化合的化学能在电池内通过电化学反应转换为电能,这个过程与直接燃烧相比避免了低效的热能-机械能转换,能量转换效率可达到普通内燃机的2~3倍,具有经济、高效、环保的优点,可被广泛应用于驱动车辆和潜艇、电站发电及为便携式通讯设备供电。近年来在政策的支持下,我国氢燃料电池相关产业将迎来黄金发展时期。报告从燃料电池的基本原理出发,介绍燃料电池系统的组成部件、关键技术、性能指标以及发展情况。
6、报告题目:《深海油气多相采输流动安全保障与技术》
报告人:徐强副教授

西安交通大学博士,副教授。主要从事气液两相流界面动态演化特性及诱发噪声机理等方面的研究工作。目前主持自然科学基金青年项目“射流凝结气液界面动态演化及诱发噪声机理研究”。
报告时间:2020年8月28日星期五
报告内容:
在海洋油气开发向深海进军的国家战略下,我国深水油气开发装备已达世界领先水平,然而管内流动安全保障技术仍然落后。针对我国深海油气开发中缺少能模拟实际严酷和复杂条件装备的重大需求,研发建成了国际领先、国内唯一的工业级大型深海油气采输管道多相流系统。实现从油气注采、混输、分离到废液资源化利用等油气开发全流程的模拟及监控,探索提高油气采收率及油气高效清洁开发的创新方案,促进我国油气开发走上安全、经济、可持续发展道路。
7、报告题目:《高压汽(气)液两相流动与传热及其安全保障》
报告人:雷贤良副教授

西安交通大学副教授,博导,高温高压多相流研究所所长。主要从事高温高压多相流理论及应用、电站锅炉热工水力计算与分析、两相流数值模拟。参加973计划目、自然科学基金、重点研发项目等多项研究工作。发表学术论文40多篇,其中被SCI和EI收录20多篇。
报告时间:2020年8月29日星期六
报告内容:
高压汽(气)液多相流动广泛存在于能源、动力、石油化工、冶金等国民经济支柱产业的生产过程,其能质传输与安全调控是高效生产的重要保障。随着我国超超临界发电机组向大容量、高参数方向发展,机组的安全高效运行面临新的挑战。本讲座简要介绍高温、高压等严苛条件下的汽(气)液两相流动与传热的特点,高温高压研究团队的相关工作与科技贡献,特别是针对超临界锅炉水动力特性及安全传热技术系列突破性工作。
8、报告题目:《“核”你一起,洁净天下—浅谈先进核能的发展》
报告人:张大林教授

西安交通大学博士,教授。西安交大青年拔尖人才,王宽诚青年学者。主要从事先进核反应堆热工安全及多物理耦合研究,获国家技术发明二等奖等省部级以上奖项6项,主持国家重点研发计划项目1项、国家自然科学基金3项、国防预研项目1项。
报告时间:2020年8月31日星期一
报告内容:
“核”你谈谈,核能的前世今生,回顾新中国六十年“核”衷共济的艰辛和辉煌,看看“核”离我们有多远,打破世人谈“核”色变的心理防线,探讨未来路在“核”方。
9、报告题目:《人类文明之“火”花》
报告人:汤成龙教授

西安交通大学教授,博导,优青。主持国家自然科学基金4项;获国家自然科学二等奖,“史绍熙人才奖”,“仲英青年学者”等,任职中国宇航学会弹药安全专委会委员,空间科学与应用中心微重力燃烧科学专家组专家等。
报告时间:2020年8月31日星期一
报告内容:
认识和使用“火”是人类智慧的启迪和积累的过程。人类与其他动物的重要区别之一就在于能否主动利用火。可以说火的使用是点燃人类文明之花的重要标志。正如恩格斯所说:“只是人类学会了摩擦取火以后,人才第一次使无生命的自然力为自己服务。” 本报告将从我们身边的“燃烧与火焰”现象出发,探讨人类文明发展各个时期与“火”相关的标志性发明,梳理人类对于燃烧和火焰理解和认识的历史。
二、动力工程多相流国家重点实验室采用线上视频介绍的方式举办《以水为“源”,“氢”洁天下》主题2020年全国科技活动周国际系列讲座。
序号 |
姓名 |
单位/职称 |
报告名称 |
1 |
赵天寿 |
中国科学院院士,香港科技大学能源研究院院长,教授 |
《储能技术》 Energy Storing Technology |
2 |
陈 德 |
挪威工程院、挪威皇家科学院院士,挪威科技大学教授 |
《能源技术化学循环1》 Chemical Looping for Energy Technologies 1 |
3 |
陈 德 |
挪威工程院、挪威皇家科学院院士,挪威科技大学教授 |
《能源技术化学循环2》 Chemical Looping for Energy Technologies 2 |
4 |
姚向东 |
澳大利亚格里菲斯大学教授 |
《碳基材料催化能源转化 1》 Carbon-based Materials as Catalysts for Energy Conversion 1 |
5 |
姚向东 |
澳大利亚格里菲斯大学教授 |
《碳基材料催化能源转化 2》 Carbon-based Materials as Catalysts for Energy Conversion 2 |
6 |
姚向东 |
澳大利亚格里菲斯大学教授 |
《碳基材料催化能源转化 3》 Carbon-based Materials as Catalysts for Energy Conversion 3 |
7 |
John W. Sheffeild |
美国普渡大学教授 |
《能量直接转换-燃料电池》 Direct Energy Conversion – Fuel Cells |
8 |
John W. Sheffeild |
美国普渡大学教授 |
《氢能——可持续发展路线图》 Hydrogen Energy – Road Maps for Sustainability |
9 |
John W. Sheffeild |
美国普渡大学教授 |
《新兴技术及应用》 Emerging Technologies and Applications |
10 |
Eric Lichtfouse |
法国马赛大学教授 |
《环境化学中的可持续能源》 Sustainable Energies in Environmental Chemistry |
11 |
Eric Lichtfouse |
法国马赛大学教授 |
《环境污染基础》 Basics of Environmental Pollution |
12 |
Eric Lichtfouse |
法国马赛大学教授 |
《科研写作基础》 Basics of Scientific Writing |
13 |
白博峰 |
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室教授 |
《中深层地热能开发技术及展望》 Development Technology and Prospect of Middle and Deep Geothermal Energy |
14 |
吕友军 |
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室教授 |
《太阳能热化学制氢制碳氢燃料1》 Hydrogen and Hydrocarbon Fuel Production by Solar Thermochemical Pathway 1 |
15 |
吕友军 |
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室教授 |
《太阳能热化学制氢制碳氢燃料2》 Hydrogen and Hydrocarbon Fuel Production by Solar Thermochemical Pathway 2 |
16 |
沈少华 |
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室教授 |
《能源化学的原理、技术及发展趋势》 Theory, Technology and Development trend of Energy Chemistry |
17 |
沈少华 |
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室教授 |
《能源材料的原理、技术及发展趋势》 Theory, Technology and Development trend of Energy Materials |
18 |
赵 亮 |
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室教授 |
《太阳能热利用与热发电 1》 Solar Thermal Utilization and Thermal Power Generation 1 |
19 |
王跃社 |
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室教授 |
《太阳能热利用与热发电 2》 Solar Thermal Utilization and Thermal Power Generation 2讨论Discussion |
20 |
赵 亮 |
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室教授 |
《太阳能热利用与热发电3》 Solar Thermal Utilization and Thermal Power Generation 3 |
三、动力工程多相流国家重点实验室将举办《以水为“源”,“氢”洁天下》主题2020年全国科技活动周现场开放参观(接受以团体为单位,联系人王老师,联系方式029-82668767)。参观时间9月1-5日。