点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【锚定2035·院士谈科学报国】流体密封“小部件”保障重器“大安全”
首页> 光明科普> 图文 > 正文

【锚定2035·院士谈科学报国】流体密封“小部件”保障重器“大安全”

来源:光明网-科普中国2024-08-28 13:46

  编者按:习近平总书记指出,“科学普及是实现创新发展的重要基础性工作。”为助力高水平科技自立自强,中国科协科普部联合光明网推出“院士高端科普”栏目,邀请各领域院士就我国当下热点科技问题给予权威解答,服务引导更多科技工作者提升科研科普能力,促进全民科学素质提升,为科技强国建设贡献科普力量。#千万IP创科普

  航天发射,探索宇宙的壮丽征程;核电建设,追求清洁能源的高效利用;深海远航,求解蓝色深渊的奥秘……这些重大尖端领域的背后,有一个看似微不足道却至关重要的技术支撑——流体密封技术。

  密封的反义词是泄漏,它在生活和工作中无处不在。小到门窗管道、容器泵阀,大到航空航天、流程工业,涉及安全保障、环境保护、能源节约等多个层面,是确保设备和系统正常运行与安全可靠的关键技术。例如,在一套年产30万吨的乙烯装置中,静密封和动密封的密封点多达123万处。

【锚定2035·院士谈科学报国】流体密封“小部件”保障重器“大安全”

2002年12月18日,王玉明在实验室与外国专家讨论技术问题。图/受访者提供

  流体密封是极端工况高端装备最容易损坏的关键基础零部件,这是因为相互摩擦的界面直接接触工作介质。这些介质可能是具有放射性、易燃易爆、有毒有害的,并可能是在高压、高温、低温、高速等极端工况下运行的。因此,密封装置必须能够直接承受这些“极端”的挑战,才能确保设备可靠运行和人员安全。

  这里不妨举一个例子:1986年1月28日,美国“挑战者号”航天飞机发射升空后第73秒解体,机上7名宇航员全部不幸罹难,原因就是由于低温下橡胶密封圈失效引起的。由此可见,密封在高端装备中的作用十分关键。正如中国工程院院士向巧所说:“小密封,多学科,高技术,大作用。”

  1965年,我从清华大学燃气轮机专业毕业后,被分配到国家重点研究院所做透平压缩机的试验研究工作,1970年初调到“动密封攻关组”任组长,从事流体密封的研究。先后在企业和高等学校工作,无论岗位和身份如何变化,都始终坚持在流体密封这个小专业范围内做科学研究和人才培养工作,至今已经有55年,达到了清华大学“至少为祖国健康工作五十年”的目标。

【锚定2035·院士谈科学报国】流体密封“小部件”保障重器“大安全”

王玉明为“科学报国正当时”栏目题词

  20世纪80年代,我国石油石化行业高速大型透平压缩机所用的轴端密封完全依赖进口。当时进口的机械密封主要是普通的接触式端面密封,密封油的泄漏量高达每小时几百毫升。为了打破进口高技术产品在中国市场的垄断地位,我作为学术带头人和技术负责人另辟蹊径,从头开始自主创新。从理论分析到方案设计、结构设计,从实验研究到工业现场首台套试车,最终研制出非接触式油膜螺旋槽端面密封,与进口的接触式密封相比,不仅寿命可靠性大大提高,而且泄漏量降低三个数量级。这一成果被国内专家鉴定为“国际首创,国际领先”。后来我得知,国外同行龙头企业曾内部立项,深入研究逆向开发应用我们的专利技术。

  此后,我又研究开发了流体动/静压结合的气体润滑的端面密封(简称“干气密封”),用具有完全自主知识产权的技术打破了进口产品的垄断,并成功实现了产业化,获得了国家技术发明奖和一项国家科技进步奖。

  密封在大主机当中是比较小的零部件,但它的研发涉及的学科很多,包括流体力学、固体力学、动力学、热力学、传热学、材料学、摩擦学、测量控制技术和智能化技术等,现在,还必须与数字孪生、人工智能、三维打印等新技术相融合。流体密封创新研发值得一辈子去做,甚至几代人接连不断地去做。为此,我将自己获得的光华工程科技奖的奖金全部捐献,同时作为种子基金向社会募集资金,在清华大学教育基金会里设立了“清华大学王玉明科技强基人才奖励金”,我希望通过这一方式,鼓励更多在该领域从事研究开发的中青年拔尖科技人才,为国家的科技自立自强培养更多的后备力量。

  回顾过去,我在白山黑水间磨砺了意志品格,在清华园里培养了科技创新的不懈追求。我热爱祖国人民,热爱科技事业。在流体密封这一领域,我孜孜以求深耕半个多世纪,以拳拳赤子之心在“小专业”里做出了“大事业”。未来,我将继续致力于科技自立自强和人才培养,为国家的繁荣与进步贡献自己的力量。

  (作者:王玉明,系中国工程院院士、清华大学机械工程系教授,光明网记者张佳兴、宋雅娟、蔡琳采访整理)

【锚定2035·院士谈科学报国】流体密封“小部件”保障重器“大安全”

【锚定2035·院士谈科学报国】流体密封“小部件”保障重器“大安全”

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 一册繁花 满目春色

  • 新疆多地降温降雪

独家策划

推荐阅读
“十五五”时期,香港要主动参与国家战略布局,将自身的国际化优势、专业服务优势与国家的发展需求精准对接,为实现更高水平的开放合作贡献香港力量。在科研方面,香港科研基础扎实,有实力承担国家重大科研任务;香港科学家对参与国家科技计划、推动国家科技创新怀有很高的热情和积极性。
2026-03-12 10:30
心脑血管疾病已成为威胁我国人民生命健康的“头号杀手”。与此同时,心脑血管疾病发病及致残、致死呈现出明显的年轻化趋势,疾病负担持续加重,对我国推进健康中国建设、实现全民健康目标构成了挑战。
2026-03-12 10:30
对此,应该充分发掘当地的生态价值和文化价值,探索因地制宜的保护路径,保留浓郁“农味”与“地方味”,让古老农耕智慧、生态智慧在当代生活中延续生机、展现活力。这样不仅有助于实现农文旅融合发展,还能给我们的子孙后代保留良好的生态环境和生态景观,接续传承好丰厚灿烂的生态文化。
2026-03-12 10:30
今年政府工作报告提出,深化拓展“人工智能+”,促进新一代智能终端和智能体加快推广,推动重点行业领域人工智能商业化规模化应用,培育智能原生新业态新模式。张壮代表说,在竞逐人工智能创新的赛道上,柳州加速布局。
2026-03-12 10:30
记者詹媛11日从中国科技馆了解到,我国的科普大篷车项目自2000年启动实施以来,以“科普轻骑兵”的方式活跃在祖国大江南北,将前沿科技动态、趣味互动展品、优质科教资源送到基层公众身边。
2026-03-12 10:30
“龙虾”智能体通过整合调用通信软件和大语言模型,在用户本地电脑自主执行文件管理、邮件收发、数据处理等复杂任务。”魏亮说,有关方面也会持续做好安全监测,如发现相关安全风险将及时预警,为用户安全使用提供必要的技术支持。
2026-03-11 09:36
作为人类的“第二大脑”,AI for Science正在全球范围内引发科研范式的深刻变革,也成为全国两会期间代表委员关注的话题。3月7日,在全国政协十四届四次会议第二次全体会议上,全国政协委员、中国科学院院士周志华发言建议,以人工智能引领科研范式变革。
2026-03-11 09:36
全国政协委员、中国科学院院士、南京大学副校长周志华在接受光明网记者采访。
2026-03-11 07:00
以医工交叉+成果转化为抓手,凭借硬核科创成果精准攻坚,同时高标准建设国家药监局监管科学创新基地,为产业发展提供标准与工具支撑。
2026-03-11 09:33
作者:余有成 张立华 吴 飞(分别系中国人工智能学会副秘书长;复旦大学智能机器人研究院常务副院长、特聘教授;我国的独特优势,在于探索出一条“软件定义算力、算法驱动效能、人工智能+赋能场景”的创新路径。
2026-03-11 09:32
具体而言,在种植与流通环节,中药农业面临良种普及率不高、生产种植分散、标准化程度偏低等现实问题。可制定国家统筹的野生资源抚育与替代技术攻关清单,利用大数据监测价格与供给波动,增强产业链供应链韧性。
2026-03-11 09:31
光明日报北京3月10日电 记者张晓华从中国航天科技集团获悉,目前中国探月工程四期正稳步推进,2026年将研制发射嫦娥七号探测器,首次奔赴月球南极,寻找水冰存在的证据。中国航天科技集团五院研究员孙泽洲表示,在行星探测方面,未来我国还将发射天问三号和天问四号。
2026-03-11 09:30
当前全球人工智能竞争日趋白热化,大模型手机助手成为智能终端领域的核心竞逐赛道。建议以技术协同创新为核心、以产学研深度融合为支撑、以包容审慎监管为保障,筑牢自身核心优势,抢抓大模型手机助手产业窗口期。
2026-03-10 09:57
近日,由蓝箭航天研制的220吨级液氧甲烷全流量补燃循环发动机“蓝焱”完成整机全系统长程试车,标志着我国在大推力高性能液体火箭发动机领域持续取得突破性进展。
2026-03-10 09:30
从空天地一体化网络到通信、感知与人工智能深度融合,6G被视为重塑全球数字信息基础设施格局的重要技术底座。
2026-03-10 09:29
我国目前农业科技进步贡献率已经超过64%,农作物良种覆盖率超过96%,农作物耕种收综合机械化率达到76.7%,“农业现代化建设迈上了一个新台阶”。
2026-03-10 09:27
全国两会期间,“养龙虾”的话题登上热搜。全国人大代表、中国工程院院士高文说:“现在大家急得不得了,生怕没有养上‘龙虾’。”
2026-03-10 09:26
从实验室的“青苹果”到产业端的“金苹果”,距离有多远?2026年全国两会期间,两位代表分享了他们的探索实践。
2026-03-09 09:46
加快科技自立自强,既是破解产业升级瓶颈的重要支撑,也是抢占未来产业新赛道、培育新质生产力的关键依托。
2026-03-09 09:45
在全国两会会场,记者见到了贵州省六盘水市水城区农业农村局农业综合开发中心主任杨恩兰代表,聊起了她来京前的“田间故事”。
2026-03-09 09:44
加载更多