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陈学俊
发布日期:2017-07-24 来源:九三学社中央宣传部
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陈学俊(1919年3月5日—2017年7月4日),出生于安徽滁县。热能动力工程学家。1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。

1996年当选为第三世界科学院院士。

1952年加入九三学社。九三学社第七届中央委员会委员,第八、九届中央委员会副主席,第十、十一届中央委员会名誉副主席。

陈学俊,父亲经商,母亲是农民,家庭生活并不宽裕,但父母支持子女上学。陈学俊5岁开始读书,12岁入南京金陵中学,初中只读一年,由于上海一·二八事变爆发,被迫休学,后跳级进南京安徽中学读高中,1935年毕业,考入南京中央大学机械系。1937年,抗日战争爆发,他随学校迁到重庆。在学校里,他参加了嘉陵歌咏团,课余大唱抗战歌曲,促进学习,鼓舞斗志。

1939年,陈学俊大学毕业后,到重庆中央工业试验所,从事制造工业锅炉方面工作。1941年,在贵阳举行的中国工程师学会上,他宣读了我国锅炉制造方面的第一篇论文——《锅炉制造工艺的研究》。这期间,他还在《贵阳日报》上发表了歌曲《工程师与音乐》。其歌词是:“争名利,无意义,学工程,有志气。为人民,谋福利,为社会,求进取。山河破,倭寇獗,我会员,需立志。卫国家,靠兵利,建国家,靠机器。我们大家一致把心齐,为中国工程事业奋斗到底。”这表达了他当时工程救国的思想和决心。

1944年8月,陈学俊被中央工业试验所派往美国工厂实习、考察。他在美国最大的制造锅炉的燃烧工程公司(Combustion Engineering Company)工作一年,参加了电站锅炉的制造、安装和试验研究,并参与了当时世界上最大单台容量为10万千瓦机组锅炉的安装和调试。1945—1947年,陈学俊到美国普渡大学学习。在研究生班上,他的高等数学获得最高分。他仅用两个学期就修完了研究生的全部课程,并通过了《蒸气动力用煤的燃烧》的论文答辩,获得硕士学位。

在美国工作、学习期间,他亲眼看到祖国受人轻视,深深体会到只有国家富强,人民才有出头之日。1947年3月他读完研究生院博士生的有关课程后,谢绝了教授们的聘请,毫不留恋美国的高薪和舒适生活,毅然回到祖国,决心用自己在国外学到的先进科学技术为国家的动力工业建设贡献力量。

陈学俊回国后,在中央工业试验所热工研究室任主任,兼任交通大学教授。他创办了国内第一种热能工程刊物《热工专刊》。1948年底上海解放前夕,他哥哥从英国学习回国在台湾工作已两年多,家室安定;大弟在美国读书,父母及小弟已去台湾;他面临去台湾与父母兄弟团聚,还是留在上海的选择。最后,他与爱人袁旦庆决定留在上海,迎接新中国的诞生。

新中国成立后,他与袁旦庆一同到交通大学任职。他任锅炉教研室主任、动力系副主任,从事气液两相流和传热这一新的课题研究。袁旦庆任电工学教研室主任。

1956年,为了加快西北的经济建设,国务院决定交通大学内迁西安。“祖国的需要就是我们的志愿”,陈学俊夫妇响应周总理的号召,坚决拥护迁校方案,放弃了上海优裕的生活环境,于1957年全家随交通大学迁往西安。陈学俊先后任西安交通大学动力机械系主任、副校长、学位评定委员会副主席、学术委员会副主任及工程热物理研究所所长。其间还兼任中国科学院陕西分院动力研究所副所长、代所长,劳动部锅炉安全技术鉴定委员会副主任,多相流国家重点实验室主任,中国工程热物学会理事长。陈学俊1959年被评为校先进工作者,袁旦庆1957年及1959年均被评为校先进工作者。

陈学俊是我国多相流热物学科的奠基人。20世纪60年代初的苏联设计资料认为,在下降流动中截面含汽率总是大于容积含汽率。陈学俊指导研究生通过大量实验和分析提出:在下降流动中截面含汽率,在某一范围内可小于容积含汽率。这一新的论点8年后为国外的研究结果所证实,从而修正了苏联学者在该问题上的结论。60年代初,为了配合大容量高参数直流锅炉的发展,陈学俊对不同型式水冷壁中的两相流动不稳定性问题,进行了理论研究,得出的结论与几年以后苏联学者的研究结果一致。当时的科研条件很差,大量的试验数据全靠用手逐个记录,用计算尺计算,他和研究生一起自己动手建立试验台,反复摸索,得到了结合工程应用的研究成果。

关于两相混合物在弯管中流动特性问题,当时国外研究极少,一般认为由于离心力作用,在转弯处,重相(水)总是沿管子外壁流动,轻相(气)在管子内壁流动。陈学俊在1964年通过多次试验和理论分析,提出了当轻相流速很大时将能迫使重相移到管子内壁一侧流动,即液膜倒置现象。这一重要的两相流流动机理,国外的学者在几年后才认识到。

“文化大革命”结束后,陈学俊重返教学科研岗位。根据国家第六个五年计划的需要,陈学俊承担了国家自然科学基金重大项目两相流动和传热规律的研究,他主持建设了水—空气试验台、有机工质传热试验台以及高温高压两相流和传热试验台,后者试验压力可以达到300大气压,在国内同类试验装置中工作压力最高。当时大型电站锅炉以及钠冷快中子堆有的采用螺旋管式蒸气发生器,而这方面的研究国内尚属空白,国际上较成熟的研究也只是以单相流动作为研究对象。陈学俊对螺旋管内的气液两相流动和传热特性进行了系统研究。他和研究生一道,首次提出螺旋管内流型分布图,根据流动参数即可判明两相流动型式。他还研究了螺旋管内两相流摩擦阻力特性,截面含汽率,对流沸腾传热,临界热负荷及干涸后传热。对于临界热负荷和干涸后传热,他提出了新的物理机理——“液膜影响区”新概念,在这种新机理基础上,导出了水平管、螺旋管在高干度区的临界热负荷,同时也可以预测螺旋管内干涸后周向壁温的分布,得到了螺旋管内干涸后传热特性。他应用摄动方法对螺旋管内两相环状流动的速度场进行理论求解,同时应用激光测速仪测量了环状流中液相的局部速度分布,克服了由于圆管和螺旋管弯曲双重曲率对测量管内速度造成的困难,这在国内外尚属首次。他指导研究生应用高速摄影和观察窗技术实现了中压至次高压蒸气/水两相流流型的判别,研究了汽泡在卧式螺旋管内的运动规律,给汽泡的运动特性和轨迹做出了图示。在他主持下,还对水平管中高压气水两相流动与传热进行研究,特别是在临界热负荷方面提出了上下壁温飞升点的新概念及其计算模型,在摩擦阻力方面提出了有实际应用价值的计算式。这些研究成果先后发表在国内一级学报和各种国际传热会议上,并经国家教委组织鉴定认为达到了国际水平,其中部分项目达到了国际先进水平。

为了节省燃料,提高发电效率,国家开始发展超临界压力锅炉。陈学俊率先和研究生一起开始对垂直管内亚临界压力及超临界压力下的下降流动传热特性进行研究,通过实验研究发现并定义了强混弥散状流的一种新流型,得出在亚临界、近临界压力区垂直下降管沸腾传热恶化特性优于垂直上升管的新的结论。他首次从研究饱和水及水蒸气的物性出发来分析气水两相下降流动及传热特性随压力变化的规律,此外还成功地将光导纤维探针首次应用于中压气水两相流流型及截面含汽率的测量。

在蒸气发生器中,气液两相流动系统的各参数随时间产生某种宏观变化引起热动力和水动力不稳定的现象是经常发生的。系统在不稳定状态下流量偏差或脉动、温度和压力脉动会引起整个系统的机械振动,影响传热效率,降低临界热负荷,造成传热恶化,降低材料寿命。陈学俊指导研究生在高压水蒸气回路上模拟实际设备的运行工况,全面研究垂直上升管内的密度波型脉动、压力降型脉动、热力型脉动和汽化点处脉动,根据实验数据划分了各类脉动发生的区域,提出了判别密度波型脉动的无量纲准则式,还区分了汽化点处脉动这种新的脉动形式,这种脉动形式至今在国外尚无报道。陈学俊还主持研究国家高技术发展的一个子项目——高温气冷反应堆蒸气发生器研究,进行模拟试验和理论研究。

随着石油和石油化工工业的蓬勃发展,油—气—水三相流动以及测试技术、测试设备开始成为十分重要的问题。陈学俊又开始从事油—气—水三相流动特性的研究,对油—气—水三相流动流型、压力降、相比率等问题进行试验与分析,这些课题是开发油—气—水三相流测试技术和三相流动计算的基础理论,属于前沿研究。

陈学俊多年来对两相流与传热进行了比较全面深入的研究,自成系统。内容包括两相流流型,流型转换,两相压降,两相分配,截面含汽率,沸腾传热,临界热负荷,干涸后传热,两相流不稳定性,两相及多相流测量等各个方面。他既重视基础理论研究,促进学科发展,同时注重对国民经济发展有应用前景的研究项目。

陈学俊多年来系统地进行气液两相流动与传热问题的研究,取得了重大的理论和实际成果,他主持的管内气液两相流与沸腾传热特性研究在1987年获国家教委科技进步奖一等奖,1988年获国家自然科学奖三等奖,2007年获国家自然科学奖二等奖。他参加的国家重点技术政策研究获国家科技进步奖一等奖,他还获得两项国家科技进步奖及六项部委省级科技进步奖。1989年他获得中国科学院荣誉奖章。陈学俊在国内外杂志及国际学术会议上发表了学术论文180余篇。1996年他当选为第三世界科学院院士,并获得何梁何利基金科技进步奖。

陈学俊为我国热能动力及锅炉专业培养了众多优秀人才。他们大都成为动力工业及设计院、锅炉厂的骨干。他认为,像中国这样一个大国,应当自己培养高层次人才。他是最早培养锅炉专业及热能工程专业研究生的人,已培养出几十名研究生,其中26人获博士学位,14人获硕士学位。他还与美国、德国和日本的教授联合培养博士生。他是热能工程与核反应堆工程两个专业的博士生导师,也是热能工程重点学科及动力机械与工程热物理博士后流动站的学术领导人。

陈学俊在教学中一贯重视思想教育,时时不忘教书育人。他认为,教书育人是教师的神圣职责,应该为国家培养出德才兼备的人才。他经常教育学生要热爱中国共产党,热爱祖国,热爱社会主义;要有理想,有志气,敢于创新。他经常以自己一生的亲身经历教育学生,以他自己在旧社会怀着工程救国、科学救国的思想,历尽坎坷,刻苦求学的困难情景,以及新中国的良好学习环境为题材,启发他们珍惜宝贵年华和来之不易的幸福生活,勤奋学习,勇于探索,为国争光。近年来,他以我国老一辈科学家的优良道德品质和为事业奉献的精神教育研究生。他培养的26名博士中,除4人在美国做研究工作外,其他均扎根国内做研究工作,并取得了优异成绩。

2009年,西安交通大学为他隆重举办了九十华诞及从事教育科技七十周年庆典。

 

陈学俊在进行着繁重的教育、科研、学术活动的同时,还担负着重要的社会工作。他曾任九三学社中央委员会副主席,全国政协常委,九三学社中央委员会名誉副主席。他现在虽年岁已高,仍本着“春蚕吐丝”的精神,继续努力为我国的科学和教育事业而奋斗。

主要论著

1陈学俊,燃气轮机,龙门联合书局,1949。

2陈学俊,蒸气动力厂,龙门联合书局,1950。

3陈学俊,实用汽轮机学,龙门联合书局,1953。

4陈学俊,锅炉学,龙门联合书局,1955。

5陈学俊,锅炉整体,中国工业出版社,1962。

6陈学俊,锅内过程,中国工业出版社,1962。

7陈学俊、陈听宽,锅炉原理,机械工业出版社,1981。

8陈学俊、袁旦庆,能源工程概论,机械工业出版社,1985。

9Xuejun Chen,Twophase Flow and Heat Transfer,Hemisphere Publishing Corporation,1985.

10Xuejun Chen,Multiphase Flow and Heat Transfer,Hemisphere Publishing Corporation,1989.

11Xuejun Chen,Two-phase Flow and Heat Transfer,Xian Jiaotong University Press,1989.

12Xuejun Chen,Two-phase Flow and Heat Transfer,volⅡ,Xian Jiaotong University Press,1993.

13陈学俊、陈立勋、周芳德,气液两相流与传热基础,科学出版社,1995。

14Xuejun Chen,Two-phase Flow and Heat Transter,VolⅢ,Xian Jiaotong University Press,1999.

15陈学俊,多相流热物理学,西安交通大学出版社,2005。

16陈学俊,陈学俊文集7本,西安交通大学出版社,2000,2003,2004,2005,2006,2009,2010。